超前小导管方案工艺试验
小导管超前支护施工工艺流程
小导管超前支护施工工艺流程
1. 确定施工计划：根据工程图纸及设计要求，确定施工流程和作业顺序，制定详细的施工进度表。
2. 地面准备：清理现场垃圾，平整地面，进行必要的标志及安全措施。
3. 开挖坑槽：根据设计要求，开挖小导管设备的施工坑槽，同时对周围的管线进行保护。
4. 安装小导管：将小导管放入坑槽内，利用起重机具将管子准确定位，使用固定辊和校直辊进行管子校直和固定。
5. 安装支架：针对施工需要，根据设计要求进行支架的安装，保证小导管安装的整体支撑性能。
6. 连接固定：连接小导管与管子支架，两端用专用套管锁紧。
7. 水压试验：对安装完成的小导管进行水压试验，其试验压力应在小导管承受压力范围内。
8. 清理收尾：拆除所有施工设备，并对施工区域进行清理，保持环境干净整洁。
9. 竣工验收：经过水压试验后，对小导管施工工程进行竣工验收，验收合格后方可交付使用。
超前小导管的施工方案
超前小导管施工方案超前小导管管径选用φ42*3.5mm的热轧无缝钢管，长3.5m,外插角10°～15°，管壁每隔25cm交错钻眼，孔口100cm段不钻孔，眼孔直径6mm,采用水泥砂浆或水泥水玻璃浆液灌注，导管环向间距40mm，纵向2.0m一环。
1、超前小导管基本施工方法如下：⑴掌子面封闭：掌子面用C25喷射混凝土封闭。
⑵钻孔、插小导管：进行孔位测量放样，孔位测量做到位置准确，钻孔按放样进行，并设方向架控制钻孔方位，使孔位外插角度符合设计要求。
人工手持风枪一次钻孔完成。
⑶清孔：用高压风、水清洗，吹冲干净孔内砂尘及积水，所有钻孔完成均进行检验。
⑷装入钢管：用风镐将钢管推送入孔。
⑸注浆：注浆顺序由下向上进行，浆液用拌合机搅拌。
注浆浆液以水泥单液浆，其水灰比1∶1，注浆压力为0.5～1.5MPa，水泥标号525号普通硅酸盐水泥。
施工中根据现场试验确定合理的注浆参数。
2、超前小导管施工方法及施工工艺对于小或少水、充填物为块石、碎石、碎屑类松散体，则采用小导管注浆；在采用以上超前注浆和长管棚注浆加固地层的效果欠佳段采用小导管注浆补救。
永定一号隧道Ⅴ级围岩段采用φ42mm小导管超前支护，配合钢架使用，每2榀钢架打一环，环向间距40cm，每根长3.5m，纵向每2 m设置一环；Ⅴ级围岩双车道每环23根，单车道每环17根，沿隧道开挖轮廓线环向布置并向外倾斜，其倾斜角一般为10～15度左右；注浆压力为0.5～1.0MPa，纵向前后相邻排导管搭接水平投影长度不小于1.0m；注浆导管环向间距a=0.4m。
导管钻φ6mm注浆孔，间距25cm，呈梅花形布置，前端加工成锥形，尾部长度不小于100cm作为不钻孔的止浆段。
超前小导管施工工艺框图见下图超前小导管施工工艺框图为充分发挥机械效能，加快注浆进度，在小导管前安设分浆器，一次可注入3～5根小导管。
分浆器示意图工艺方法：⑴注浆参数设计：选定注浆浆液（水泥浆液，化学浆液），选取凝固时间，进行注浆配合比设计。
超前小导管预注浆施工工艺方法
超前小导管预注浆施工工艺方法
1)小导管制作
小导管采用φ42mm的钢管制成，沿杆体每20cm钻前φ8mm孔，四周梅花型布置出浆孔，端封闭并制成尖状，以便顺利插入已钻好的导管孔内，当围岩松软时，用锤击直接打入。
2)注浆材料
双浆液：水灰比：0.8：1～1：1，水玻璃浓度35Be'，水泥浆与水玻璃体积比为1：0.6～1：1，在施工中，根据地质情况现场试验调整参数。
3)小导管安设步骤
用风钻开孔，开孔直径为42～50mm，并用吹管将砂石吹出。
用带冲击的风钻将小导管顶入孔中，也可直接用锤击插入钢管。
用塑胶泥（35Be'水玻璃拌合MC型超细水泥或R42.5水泥即可）封堵导管周围及孔口，工作面上的裂缝也同时封堵。
导管外露20cm，以安装注浆管路。
4)注浆施工时注意事项
注浆口最高压力严格控制在0.5MPa以内，以防压裂工作面。
控制进浆速度，一般每根导管双液总进量控制在30L/min以内。
每根导管内注浆量由计算确定，若压力上升，流量减少，虽然注浆量未达到计算值，但孔口压力已达到0.5MPa也应结束注浆。
超前小导管预注浆施工方法及工艺
超前小导管预注浆施工方法及工艺设计在隧道隧道拱部采用旋喷桩、大管棚超前支护，随开挖施工采用小导管注浆超前支护，有可能扰动已加固的地层，引起渗漏水。
是否还需要套打小导管注浆，视开挖掌子面围岩稳定性及止水效果确定。
超前小导管32912米，采用长4.0m,壁厚4mm,042热轧无缝钢管制作，环向间距350mm，纵向间距1m。
注浆材料为1:1:2水泥水玻璃和MC超细水泥浆，注浆加固半径为200mm，单管注浆量为0・18m3o1.1施工工艺流程超前小导管预注浆施工工艺流程见图6-12o图6-12超前小导管预注浆施工工艺流程图1.2施工方法（1）钻孔、插小导管小导管钻孔前，进行孔位测量放样，孔位测量做到位置准确。
按放样位置钻孔，并设方向架控制钻孔方向，使孔位外插角度符合设计要求。
钻孔完成后，用高压风（或水）清孔。
经检验后安装小导管。
（2）注浆注浆前，认真做好机具设备的检修工作，并用清水进行试运转，发现问题及时排除和修复，使其处于良好工作状态。
对注浆管路系统，包括接头、阀门等，认真检查，如有破损，予以更换。
以免注浆时在较高压力下发生脱扣的危险事故。
注浆过程中，随时注意检测浆液的凝结时间，是否与要求相一致，否则，要及时检查，找出原因，予以排除，以符合要求。
施工时配备专业电工，防止电路、电器设备发生问题，中途停电，造成意外事故。
注浆管的止浆和固定：在注浆管口预定的位置，焊接带有阀门的套丝管头，注浆时，将注浆管和套丝管口连接，并用铁丝扎紧。
注浆时，打开阀门；注浆完成后，关闭阀门。
结束注浆后，尽快卸开孔口接头，开清水泵冲洗管路，以免造成管路中的剩余浆液凝结、堵塞管路。
阶段性注浆完成后，对机具设备，特别是搅拌机、注浆管、接头、阀门、贮浆桶等，认真清洗干净，收好后撤出洞外，并定期进行检查、保养，保证其处于良好状态，以备下段注浆使用。
1.3掌子面注浆加固止水施工掌子面注浆加固止水设计采用小导管注浆47388m,小导管采用壁厚4mm,长6m,042无缝钢管制作，钢管孔口段2m范围不设注浆孔，其余4m范围设置注浆孔。
超前小导管施工工艺设计
超前小导管施工工艺设计1、目的明确超前小导管施工作业的工艺流程，工艺标准，规范小导管作业施工，减少施工过程中的不安全因素。
2、编制依据⑴《铁路隧道工程施工规范》（TB10204-2002J163-2002）⑵《铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10417-2003J287-2004）⑶太中银铁路初步设计文件和部分施工资料3、适用范围适用于太中银铁路隧道超前小导管的施工。
4、工艺流程及技术要求4.1 超前小导管设计超前小导管配合型钢钢架使用，应用于隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩拱部超前注浆预支护，其纵向搭接长度不小于1m。
超前小导管设计参数：①超前导管规格：符合设计要求；②小导管环向间距40cm；③倾角：外插角1°～3°，可根据实际情况调整；④注浆材料：M20水泥浆或水泥砂浆；⑤设置范围：拱部135°范围。
4.2 超前小导管施工施工工艺流程见图1。
4.2.1 制作钢花管小导管前端做成尖锥形，尾部焊接φ8mm钢筋加劲箍，管壁上每隔10～20cm梅花型钻眼，眼孔直径为6～8mm，尾部长度不小于30cm 作为不钻孔的止浆段。
小导管构造见图2。
4.2.2 小导管安装⑴测量放样，在设计孔位上做好标记，用凿岩机或煤电钻钻孔，孔径较设计导管管径大20mm以上。
图1 超前小导管施工工艺流程图图2 注浆小导管结构图⑵成孔后，将小导管按设计要求插入孔中，或用凿岩机直接将小导管从型钢钢架上部、中部打入，外露20cm 支撑于开挖面后方的钢架上，与钢架共同组成预支护体系。
4.2.3 注浆采用KBY-50/70注浆泵压注水泥浆或水泥砂浆。
注浆前先喷射混凝土5～10cm 厚封闭掌子面，形成止浆盘。
注浆前先冲洗管内沉积物，由下至上顺序进行。
单孔注浆压力达到设计要求值，持续注浆10min 且进浆速度为开始进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量的80%及以上时注浆方可结束。
注浆施工中认真填写注浆记录，随时分析和改进作业，并注意观察施工支护工作面的状态。
超前小导管方案工艺试验
中铁五局石家庄地铁1号线10标项目部石家庄地铁1号线10标暗挖区间超前注浆工艺试验方案中铁五局（集团）有限公司石家庄地铁1号线10标段项目部2014年3月20日一、试验点的确定选用马头门位置的深孔注浆作为本次注浆试验的试验点，检验各项参数是否达到设计要求，从而确定合适的注浆参数。
二、注浆参数及实验方案试验编号图如上图所示，我们选定上图1~5号小导管为试验管，对其进行不同配比的注浆试验，按照设计要求，确定一下参数①. 注浆压力：依据以往施工经验，注浆终压暂定为0.8~1Mpa，结合现场实际情况进行必要的调整和优化。
②. 浆液注入量：单孔理论注浆量Q=πR2Ln=π×0. 5²×12×0.1＝0.942m3式中：R—浆液有效扩散半径：根据现场实验，浆液有效扩散半径为0.5m；L—注浆长度（m）：L=12Mn—地层裂隙度（%）：此段结构主要为粉细砂层、中粗砂层，根据类似地质资料及现场实验，地层裂隙度初步定为10%；此理论注浆量可作为配制浆液数量和注浆质量评定的依据，在施工中，应根据现场实际情况确定注浆数量。
③. 浆液配制采用水泥-水玻璃双液注浆。
采用波美度40Be’的水玻璃原液，分别稀释为30Be’、20Be’、15Be’、10Be’水玻璃溶液，在实验室做了水泥与水玻璃的配比试验，对注浆参数进行研究，选择合适的水玻璃浓度配比对，试验得出以下参数：不同配合比水泥与水玻璃凝胶时间表从上表可以看出，水泥-水玻璃在不同浓度（40 Be’~15 Be’）下的浆体初凝时间变化不大，从8s到19s变化；终凝时间从25到3223s变化，变化非常大。
过长的终凝时间注浆时跑浆漏浆非常严重的，这说明：①过稀的水玻璃的浓度达不到加速水泥固结的目的；②水玻璃浓度的变化对水泥的初凝时间变化不大；④水泥胶凝时间的总趋势是随着水玻璃浓度变小而增大。
注浆过程中既要保证扩散半径0.5m，又不能扩散太远，要求水泥浆的初凝和终凝之间有一段合适的时间差，根据要求综合考虑取水灰比1:1，水玻璃浓度15Be’，水泥浆与水泥浆体积比为1:0.25，其原因如下：①在水玻璃浓度为15Be’时，不同的水泥与水玻璃体积比下，此浓度下的初凝与终凝的时间差比较理想；②该浓度下可以弥补施工中工人在现场稀释水泥浆的误差，水泥浆稍浓或稍稀都不会是水泥浆的胶凝差变化很大；③该浓度条件下水玻璃胶凝差正合适，扩散半径可以很好地控制在一定范围内，而不至于过小或过大，并且可操作性好，施工过程中一旦出现机器故障，有足够的时间清洗输浆设备，而不至于损害机器和高压输浆管。
超前小导管施工工艺
超前小导管施工工艺在城市建设和维护过程中，土木工程师和施工团队经常需要进行地下管道的施工。
其中一种常见的管道类型是小导管，用于输送水、天然气和其他液体或气体。
针对小导管的施工，超前小导管施工工艺被广泛应用，以提高施工效率和质量。
超前小导管施工工艺是一种先进的施工方法，通过使用钻探和推进技术，在地下打开一条隧道来安装小导管，而无需挖掘大型沟渠或破坏地面。
这种施工工艺在城市中体验到了广泛的应用，因为它可以最大限度地减少对道路和人行道的干扰，使城市维护工作更加高效、安全。
超前小导管施工工艺通常包括以下几个步骤：1. 地质勘探：在施工前，进行地质勘探是非常重要的。
通过对地下土壤和地质条件进行分析，可以确定最佳的施工路线和施工参数。
这将有助于避免地质问题，例如地下水、岩石等，对施工产生的不利影响。
2. 隧道打通：施工开始前，使用先进的钻探机器在地下打开一条隧道。
这可以通过地面钻爆法、封闭式钻头法或盾构机等技术实现。
打通隧道的目的是为了为小导管的安装创造条件。
3. 小导管安装：通过已打通的隧道，将小导管逐段推进和安装到正确的位置。
这需要使用推进装置和定位传感器，以确保小导管的准确安装。
推进装置可以根据需要调整推进速度和力度，确保施工质量。
4. 接口连接和固定：在小导管的每个连接点，需要进行接口连接和固定。
这包括使用密封圈、螺纹接头和夹具等来确保连接的紧密性和安全性。
接口连接的质量直接影响到小导管的使用寿命和安全性能。
5. 土壤回填和修复：在小导管安装完成后，进行土壤回填和修复工作。
这是为了确保地面的平整和安全性，恢复施工前的交通和景观。
土壤回填和修复的过程需要进行仔细计划和执行，以避免对道路和管道的任何损坏。
超前小导管施工工艺的优势包括：1. 城市干扰最小化：通过隧道施工，减少了对城市道路和人行道的干扰。
相比传统的挖沟施工，超前小导管施工工艺大大降低了对市民和交通的不便。
2. 施工效率高：采用钻探和推进技术，超前小导管施工工艺可以快速完成施工任务。
超前小导管的施工方案
超前小导管施工方案超前小导管管径选用φ42*3.5mm的热轧无缝钢管，长3.5m,外插角10°～15°，管壁每隔25cm交错钻眼，孔口100cm段不钻孔，眼孔直径6mm,采用水泥砂浆或水泥水玻璃浆液灌注，导管环向间距40mm，纵向2.0m一环。
1、超前小导管基本施工方法如下：⑴掌子面封闭：掌子面用C25喷射混凝土封闭。
⑵钻孔、插小导管：进行孔位测量放样，孔位测量做到位置准确，钻孔按放样进行，并设方向架控制钻孔方位，使孔位外插角度符合设计要求。
人工手持风枪一次钻孔完成。
⑶清孔：用高压风、水清洗，吹冲干净孔内砂尘及积水，所有钻孔完成均进行检验。
⑷装入钢管：用风镐将钢管推送入孔。
⑸注浆：注浆顺序由下向上进行，浆液用拌合机搅拌。
注浆浆液以水泥单液浆，其水灰比1∶1，注浆压力为0.5～1.5MPa，水泥标号525号普通硅酸盐水泥。
施工中根据现场试验确定合理的注浆参数。
2、超前小导管施工方法及施工工艺对于小或少水、充填物为块石、碎石、碎屑类松散体，则采用小导管注浆；在采用以上超前注浆和长管棚注浆加固地层的效果欠佳段采用小导管注浆补救。
永定一号隧道Ⅴ级围岩段采用φ42mm小导管超前支护，配合钢架使用，每2榀钢架打一环，环向间距40cm，每根长3.5m，纵向每2 m 设置一环；Ⅴ级围岩双车道每环23根，单车道每环17根，沿隧道开挖轮廓线环向布置并向外倾斜，其倾斜角一般为10～15度左右；注浆压力为0.5～1.0MPa ，纵向前后相邻排导管搭接水平投影长度不小于1.0m ；注浆导管环向间距a=0.4m 。
导管钻φ6mm 注浆孔，间距25cm ，呈梅花形布置，前端加工成锥形，尾部长度不小于100cm 作为不钻孔的止浆段。
超前小导管施工工艺框图见下图准备工作机具准备及检修制作小导管封闭工作面安设小导管钻孔联结管路及密封孔口压水检查达到要求?注浆压力流量达到要求?结束拌浆否否是是超前小导管施工工艺框图为充分发挥机械效能，加快注浆进度，在小导管前安设分浆器，一次可注入3～5根小导管。
小导管注浆工艺试验方案
小导管注浆工艺试验方案目录一、编制依据 (1)二、工程简介 (1)三、注浆工艺试验目的 (4)四、注浆工艺试验段选定 (4)五、主要施工方法 (5)六、注浆工艺试验验证 (6)七、质量保证措施 (6)八、安全环境措施 (7)一、编制依据1、初步设计阶段工程地质勘察报告及地质剖面图。
2、工程施工图设计。
3、暗涵穿越工程专项施工方案。
4、施工及验收规范一览表如下：二、工程简介1、拱顶超前小导管新建暗涵下穿，现状下埋有多条地下管线，为控制道路和地下管线沉降，拱部95°范围一衬外轮廓范围采用大管棚加小导管超前支护并预注浆加固地层，钢管棚和超前小导管间隔300mm径向交错布置。
受中隔墙位置限制，奇数洞、偶数洞大管棚数量有所不同，其中奇数洞26根、偶数洞22根。
小导管超前支护为注浆加固地层技术，是通过在大管棚之间沿暗涵开挖轮廓线仰角约10-20°打入，并注入1：1水泥浆液，达到超前加固土体的目的，同时小导管还可起到超前辅助管棚预支护作用。
超前小导管采用Φ32*3.25mm（公称直径*壁厚）的普通水煤气花管，环向间距0.3m，纵向间距0.5m，单根长度为2.5m，仰角10-20°打入。
下部1m范围设置为打孔花管，孔间距100-200mm梅花形布置。
2、钢格栅锁脚锚管在格栅榀架安装过程中，为防止钢格栅架立后产生下沉或收敛，在每处起拱线及竖向角钢位置打设2根L=3m的Φ42*3.5锁脚锚管，同样采用钢花管注入1：1水泥浆加固，打入角度在15～45°之间，根据实际情况调整。
锚管下部1.5m范围设置为打孔花管，孔间距100-200mm梅花形布置。
3、一衬后背回填灌浆1）在初支结构喷射混凝土前，沿隧道方向每2m埋设初支背后注浆管，隧道两侧交错布置。
初支喷混完毕后，由于混凝土的自重下沉，拱部初支混凝土与土体之间会出现自然缝隙，为控制拱部土体的沉降，及时对其初支背后进行注浆，填充初支背后空隙。
北京地铁十号线呼家楼站超前小导管注浆材料试验及注浆工艺
通过 ２ ０多组 不 同组合 的配 比试 验 ， 优选 出两 类 ４个 浆 液配 比 ， 见表 ２ 。
・
５ ４・
北 方 交 通
２ １ ０１
以上 反应 生 成 的含水 硅 酸二 钙 呈胶 质 状态 ， 不
暗河 （ 水方 沟 ３ ２ ×４ ５ 横 跨 主体 结 构 上 方 ， 雨 ．ｍ ． ｍ） 距主体 结构 ２ ４ 桥桩距 主 体结 构 ２ ４ ． ｍ， ． ｍ。 根 据 本工 程 的特 点 ， 整个 工 程 的重点 是 开 挖初 支 施工 的安 全 。由 于本 工程 开挖 拱部 地处 含水 粘土 层 、 细砂 层 、 粉 圆砾 层 ， 自稳性 差 。如果 开 挖 初 支 其 施 工不 当 ， 引起 地 层 较 大 的变 形 ， 将 危及 地 面交 通 、 管线及 房屋 安全 。 因此 ， 车站 的开 挖初 支 防坍塌 、 将 控 制沉 降 ， 为施 工 的首 要 重 点 。将 超 前小 导 管注 作
．
乙
， ０
．
乙
二 二
面建筑 物居 民楼 、 阳剧 场地 基 距 主体 结 构 最 近 处 朝 ２ ２ 地 下 管 线 有 ￣ ０ ｍ ￣１５ ｍ 污 水 管 、 ． ｍ； ７０ ｍ、 ２０ ｍ ￣１０ ｍｍ 自来水 管 、 ００ ｍ 雨水 管 ， ４０ １５ ｍ 管线 距 主 体 结构最 近处 ０９ ．ｍ。热力 管 沟 、 电力 、 电信 管沟 密 布 。
—
５ｉ ｍｎ
２ ３ 水泥～ 水玻 璃 （ Ｓ浆液 ） 液堵水 加 固原理 ． Ｃ 浆
硅酸 盐水 泥 的成分 硅酸 三 钙 （ Ｃ Ｏ ・ ｉ 、 ３ ａ ＳＯ ） 硅
道路工程超前小导管施工方法及工艺流程
道路工程超前小导管施工方法及工艺流程根据设计，小导管选用Φ50 焊管，L=4.5m，小导管布置沿隧道开挖轮廓线向外倾斜，外插角一般为5°～6°。
注浆压力应根据地层致密程度决定，一般为0.5～1.0MPa，纵向前后相邻两排小导管搭接的水平投影长度一般不宜小于1.0m，环向间距根据设计取30cm。
（1）施工工艺。
施工工艺流程见附图5-3。
（2）施工要点。
双排管或多排管布置时，为避免串浆，可分层施工，即先打一排管，注完浆后再打下一排管。
1) 施工准备熟悉设计图纸；调查分析地质情况，按可灌比或渗透系数确定注浆类型；渗入性注浆要通过实验确定注浆半径、注浆压力、单管注浆量，选取导管间距；加工导管，准备施工器材；准备施工队伍，培训施工人员。
2) 钻孔打小导管。
测量放样，在设计孔位上作标记。
用钻孔台车或手持风钻钻孔后，将小导管沿孔打入；如地层松软也可用钻孔台车或手持风钻直接将小导管打入。
对砂土类，可用Φ20 钢管制作吹风管，将吹风管缓缓插入土中用高压风射孔，成孔后将小导管插入。
3)注浆单液注浆：采用单液注浆泵UB-3 型注浆。
注浆前先喷混凝土封闭掌子面以防漏液，对于强行打入的钢管应先冲清管内积物，然后再注浆。
注浆顺序由下而上，浆液可用拌和机搅拌，亦可用人工搅拌。
小导管单液注浆示意图见图7-9。
（图略）水泥浆水灰比为1.5:1. 1:1. 0.8:1 三个等级，浆液由稀到浓逐级变换，即先注稀浆，然后逐步变浓直到0.8:1 为止。
考虑到注浆后需尽快开挖，注浆宜用普通水泥或早强水泥，拌浆时可掺入减水剂。
渗入性注浆按试验所确定的压力及注浆量施工，无试验条件时按注浆半径20cm，由大到小调整，选定压力及注浆量。
劈裂、压密注浆按有效固结厚度大于40cm，在施工中由大到小，逐步选取最佳注浆压力及注浆量。
注浆宜选用压力4.0MPa 以上的高压注浆泵。
当采用额定注浆压力为1.5MPa 的UB-3 型注浆泵时，压力达到1.5MPa 后，将注浆泵停下，等待几分钟后，若压力降到0.6MPa 以下，再继续注浆，这样反复几次直到压力不能下降为止。
隧道超前小导管(含超前锚杆)施工
隧道超前小导管（含超前锚杆）施工一、基本原理在隧道开挖轮廓线外一定距离，以一定的外插角，向开挖面前方打（钻、压）入小导管（锚杆）并压注具有胶凝性质的浆液，使浆液在压力的作用下渗透、扩散到地层孔隙或裂隙中，以改善围岩物理力学性能，在开挖面周围形成一个具有既可止水又有一定强度骨架的硬壳固结体，从而提高围岩的整体性、抗渗性和稳定性。
超前小导管（含超前锚杆）是辅助隧道稳定开挖的一种方法。
二、施工方法1.超前小导管（1）参数选择和加工超前小导管一般选用φ42～φ50热轧无缝钢管加工制作，多采用的长度为3～6 m。
布置间距根据围岩地质通过试验确定，视地质条件按20～50 cm选用。
可以采用均匀间距布置，也可由拱顶至拱脚采取由密至疏的不均匀布置。
外插角大多为5°～10°，但用于塌方处理，以注浆固结塌体形成人工护顶，其倾角宜选为30°。
超前小导管可根据围岩的地质情况设置一排或数排。
对于超前小导管注浆加固范围较长的地段，前后排之间的搭接长度一般在1～1.5 m。
小导管前部应钻注浆孔，孔径一般为6～8 mm，孔间距为10～20 cm，呈梅花形布置。
小导管前端加工成锥形，尾部长度不小于30 cm，作为不钻注浆孔的预留止浆段。
（2）测量布孔小导管管孔一般布置在开挖轮廓线以外5～10 cm。
用全站仪进行小导管位置的测量放样工作，并用红油漆在作业掌子面上做好小导管位置的标记。
（3）钻孔钻孔时一般采用风钻（台车）开孔，以设计的外插角向外钻孔。
为保证超前小导管的有效搭接长度，施工过程中严格控制隧道开挖的进尺，以使下一循环的施工顺利进行。
钻孔直径应大于设计导管直径3～5 mm，孔深大于设计长度10 cm。
对于砂类土，也可采用直径比小导管稍大的钢管制作吹风管，将吹风管缓缓插入土中，用高压风射孔，成孔后将小导管插入。
（4）布管钻孔完毕后，通常要对钻孔进行冲洗并检查钻孔孔深、孔径和倾斜度符合设计要求后，方能进行小导管的安装，工程中多采用气水联合法对钻孔进行冲洗。
超前小导管施工技术方案
浦南高速公路B6合同段新兴隧道ZK138+130~ZK138+210段超前支护(超前小导管）施工技术方案中铁十五局集团浦南高速公路B合同项目经理部六工区2006年7月1日目录一、工程概况二、施工准备三、小导管超前支护施工方法要求及要点四、质量、安全保证体系五、安全施工措施六、文明施工与环境保护七、工程进度计划附表-1 主要施工管理人员和劳动力一览表一、工程概况新兴隧道分左右两幅，为本工区重点.现准备开工左幅ZK138+130-ZK138+210段超前支护（超前小导管）。
小导管钢管采用节长5米,φ42×4热轧无缝钢管，纵向间距3.5米，仰角7°，环向间距40cm。
地质情况为：强风化云母石英片岩残积土，为松散结构。
二、施工准备1、临时道路和场地利用项目部修建好的的主便道，运输施工所用原材料,便道垫片石作为施工便道面层，保证施工车辆和机械的进退场要求.场地平整时，要遵循距离近、便于运输，操作方便、便于施工的原则。
2、临时设施建设按照施工总平面图的布置，新建所有生产、办公、生活、居住和储存等临时用房.3、施工机械的进场和调试做好施工前各种施工机械的进场，机械进场数量和机械性能应满足隧道施工要求，进场设备状况良好，对所有施工机具都必须在开工之前进行全面检查和试运转。
4、雨季施工安排按照施工组织设计的要求,落实雨季施工期间的临时设施和技术措施，做好雨季施工前的各项防雨、排水准备工作。
5、水源准备本项工程施工用水到沟渠中抽取，使用前应对水样进行试验，检验合格的水方可使用.6、建立健全现场各项规章制度根据本工程特点，制定施工现场必要的各项规章制度。
7、施工放样进场后,立即组织技术力量，进行施工测量控制网点的布设工作，具体由测量组实施组织技术人员，熟悉设计文件和施工图纸，确定施工工艺流程，施工其它临时设施，制定技术质量管理的规章制度。
8、材料的试验和储存堆放由材料负责人组织施工材料的采购、进场和堆放;水泥、砂、石等材料的试验,按照材料的需要量计划，及时提供材料的试验申请计划，砂浆的配合比和强度的相关性能指标等试验。
超前小导管支护施工工艺及方法
超前小导管支护施工工艺及方法
(1)超前小导管施工工艺
超前小导管注浆加固支护施工工艺见图。
超前小导管施工工艺流程图
(2)超前小导管施工方法
现场加工小钢管，喷射混凝土封闭岩面，风动凿岩机钻孔，并用钻孔台车或风动凿岩机的顶推力将小导管推送入孔，测斜仪控制钻孔角度，注浆泵压注水泥浆。
超前小导管外径φ42mm钢花管，管壁压浆孔，钻孔角度、深度、密度及浆液配比符合设计要求，注浆压力符合规范要求。
超前小导管以紧靠开挖面的钢架为支点，小导管尾段与钢架焊联，打入钢管后注浆，形成管栅支护环。
水泥浆水灰比为0.5～1.0之间调节，浆液由稀到浓逐级变换，即先注稀浆，然后逐级变浓至1.0为止。
位于土层时，小导管压注水泥浆，压力不小于2MPa，其余地段压注水泥砂浆，压力不小于1MPa。
注浆异常的处理：发生串浆时，在有多台注浆机的条件下，同时注浆，当注浆机较少
时将串浆孔及时堵塞，轮到该管注浆时，再拔下堵塞物，用铁丝或细钢筋将管内杂物清除并用高压风或水冲洗，然后再注浆。
水泥浆进浆量很大，压力长时间不升高，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小泵量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶，但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间。
隧道超前小导管施工工艺
超前小导管施工1.小导管施工方法超前小导管采用φ 42 无缝钢管，长度，部署于地道拱部起拱线以上范围内，小道管环向间距为 30cm，管身按梅花形布设泄浆孔，孔径 6-8mm，间距20cm-30cm；小导管端部加工成尖头，掌子面钻孔或直接插打。
小导管施工应吻合以下要求：1.1 前后两排小导管搭接长度不小于。
1.2 小导管采用钻孔布设时，钻孔深度大于导管长度，采用锤击或钻机顶入时，插入长度不小于管长的 90%。
1.3 小导管注浆浆液配比必定经试验确定，注浆工艺简单，操作方便、安全，对环境无污染。
1.4 小导管注浆期间应如期对地下水取样化验检查，如有污染应采用有效技术措施。
1.5 注浆过程应有专人记录，完成后检验注浆收效，不合格者进行补注。
注浆达需要强度后方可进行开挖作业。
2.小导管注浆施工工艺折返线地道施工采用的辅助支护方式为超前小导管注浆加固地层，同时封堵地下水，减少渗水对地道施工的影响。
所采用的注浆方式为经过φ32 超前小导管注水泥—水玻璃双液浆，加固地道拱部120°范围，使地道拱部形成拱形支护体，增加施工安全。
2.1 注浆参数的选择(1)小导管采用φ 42 无缝钢管，长度为，管身前端 2.5m 范围部署6-8mm泄浆孔，孔间距20-30cm。
小导管构造见图。
小导管表示图小导管部署于地道初期支护轮廓线外，部署范围为拱部120°范围内，环向间距为 30cm。
(2)注浆参数水泥采用一般 425#水泥；水灰比 1∶1—1∶1.2 ；水泥浆与水玻璃体积比为 1∶1—1∶0.8 ；凝胶时间 30 秒至 3 分钟；依照初步选定的配合比，测定凝胶时间，直到满足凝胶时间要求，确定施工配合比。
注浆压力，注浆停止压力 1.0 —；浆液扩散半径0.3 —；2.2 工艺流程小导管注浆工艺流程见以下图1-12-4-4 。
施工准备测量布孔成孔插打钢管机具准备注浆浆液准备现场清理小导管施工工艺流程图3．施工技术措施3.1 注浆管采用电钻钻孔插打或钻机顶入两种方式；土层较硬时采用电钻钻孔插管，柔嫩时钻机顶入。
超前小导管施工作业指导书
超前小导管施工作业指导书一、超前小导管的作用及适用条件超前小导管适用于V级围岩、Ⅳ级围岩浅埋段、软弱地层及断层破碎带的拱部注浆预支护。
其目的是加固周边一定范围围岩，与刚架组合成预支护系统，控制软弱围岩变形量。
本隧道工程超前支护采取单排和双排超前小导管支护，与钢架联合使用，单排外插角为10°，环向间距40cm。
双排外插角为10°和40°，环向间距为30cm，并注浆。
二、施工工艺及方法（一）超前小导管施工作业流程图（二）施工工艺及方法1、测量放线技术室按照设计尺寸在掌子面绘出开挖轮廓线，并在开挖轮廓线上按设计间距定出小导管中心位置，标出钻杆方向。
2、钻孔小导管钻孔采用手风钻造孔。
钻孔时采用普通钻杆，钻头采用直径Φ50钎头，以满足成孔后孔径大于钢管直径3～5mm 的要求。
钻孔时严格按定出的孔位进行，施钻过程中及时观察钻杆方向及外插角度，当发现方向及外插角偏差较大时应予以调整。
以保证钻孔按设计要求完成，小导管能起到预期的支护效果。
3、小导管制作及安装超前小导管采用壁厚3.5mm 、外径42mm 、长4.5m 及壁厚5mm 、外径50mm 、长5m 的热轧无缝钢管制成。
并在小导管前部钻注浆孔，孔径6～8mm ，孔间距15cm ，呈梅花型布置，前端加工成锥形，尾部留长度不小于30cm ，作为不钻孔的止浆段。
小导管的加工在钢筋加工场完成。
小导管制作大样图小导管安装在现场由锤击打入或钻机顶入，要求顶入长度不小于设计长度的90%。
小导管安装完成后及时用高压风将钢管内的砂石吹干净，并用塑胶泥封堵孔口及周围裂隙，必要时在小导管附近及工作面喷射混凝土，以防止工作面坍塌。
小导管安装完成后及时报质检工程师和监理工程师检查签认。
4、注浆小导管注浆采用水泥浆液，其施工配合比为1：1（重量比），根据隧道内围岩情况，注浆时取压力为0.5～1.0Mpa。
注浆过程中及时观察掌子面围岩情况，并根据吸浆量及压力上升情况，当两者之一达到设计规定时可结束注浆作业。
超前小导管施工工艺
超前小导管施工工艺一工艺概述客运专线隧道采用超前支护方式对不良地质进行预加固。
对隧道自稳时间小于完成支护所需时间的地段进行超前支护。
对于隧道洞身V级围岩段一般采用小导管支护施工工艺进行超前支护。
对于隧道不良地质地段可适用于小导管支护施工工艺进行超前支护进行预加固。
一般情况下隧道洞身V级围岩地段可采用小导管超前支护。
二作业内容1小导管加工2 钻孔3 运输和安装4 注浆。
三施工准备1施工前必须根据施工图标示的工程及水文地质资料进行研究。
2根据工程进展情况，提前加工好小导管，并合理储放。
3根据现场的地质条件进行试验确定注浆液的各种参数，来指导现场施工。
4检查机具设备和风、水、电等管线路，并试运转，确保各项作业正常进行。
5小导管材料准备：按照设计规格采购钢管，并在加工场加工成型。
6注浆设备进场调试到位，并进行注浆工艺性试验，取得注浆参数。
7、水泥：普通32.5 水泥，砂子：中砂。
四工艺及质量控制流程小导管施工工艺及质量控制流程见下图：小导管施工工艺及质量控制流程框图五工艺步序说明1 按施工图小导管布设要求，测量放样小导管布设轮廓线，沿轮廓线在开挖面上准确画出本循环需要设的小导管孔位。
2钻孔移动多功能作业台架就位，采用气腿式凿岩机进行钻孔，用人工或凿岩机将小导管顶入，钢管尾端外露足够长度，超前小导管外插角严格按施工图要求施做，尾部与钢架焊接在一起。
超前小导管与线路中线方向大致平行。
孔位钻设偏差不超过5cm孔眼长大于小导管长。
3钢管加工及施工将小导管前端加工成尖锥状，尾部焊①6加肋筋。
除尾部1m外，管壁四周钻注浆孔。
4钢管插入及孔口密封处理，在小导管尾部安装止浆阀。
5钢管由专用顶头顶进，顶进钻孔长度玄90^管长。
钢管尾端除焊上挡圈外，再用胶泥麻筋缠箍成楔形，以便钢管顶进孔内后其外壁与岩壁间隙堵塞严密。
钢管尾端外露足够长度，并与钢支撑焊接在一起。
钢管顶进时，注意保护管口不受损变形，以便与注浆管路连接。
注浆前导管孔口先检查是否达到密封标准，以防漏浆。
隧道开工前工艺试验
一、超前小导管注浆试验1、试验目的：验证浆液配合比的注浆效果（流动性）、浆液渗入围岩的能力、浆液与岩层的粘结力、浆液的早期强度、凝固时长、注浆时长、注浆量、注浆压力等2、试验程序⑴选择一个做实验的场地，并挖出一个与隧道岩层相似的新鲜岩面，并制取岩块测其孔隙率和强度；⑵按设计参数施做一环小导管，清孔、连接注浆管路后开始注浆；⑶按设计配合比拌制浆液，注浆；⑷做好注浆记录，包括每孔注浆时长、注浆量、注浆初压、终压，同时，做好浆液试块；⑸注浆完后，分别制取2h、3h、4h已注浆岩块做试块，测其强度和孔隙率，判定浆液固结时间和渗透效果，注浆渗透效果还可以在开挖时用眼观察；⑹对试块分时段做强度试验，判定强度是否合格；⑺注浆时观测浆液的流动性是否符合连续珠江要求；⑻对以上验证试验取得的数据进行对比分析，当各项指标都合格时，则此浆液配合比可以使用，否则，应重新试配；⑼应用多组配合比同时做验证试验。
二、喷射混凝土试喷试验1、试验目的：验证混凝土配合比是否满足喷射工艺要求、混凝土的早期强度、长期强度及其与为岩面的粘结力。
2、试验步骤⑴选择一个做实验的场地，并挖出一个与隧道岩层相似的新鲜岩面，并制取3块10×10×5㎝的岩块；⑵按设计配合比拌制混凝土；⑶采用湿喷及对岩面喷射混凝土，厚度同设计；喷6块大板，其中3块放入预先制取的岩块；⑷分别验证大板喷射混凝土及岩面喷射混凝土4h、24h、28d的强度是否符合设计及规范要求；带岩块的大板在养护28d后，切割成10×10×10㎝的试块做劈裂试验，验证混凝土与岩层的粘结力；⑸喷射时观察喷射过程中连续性并计算回弹率；⑹对以上验证试验取得的数据进行对比分析，当各项指标都合格时，则此混凝土配合比可以使用，否则，应重新试配；⑺应用多组配合比同时做验证试验。
三、管棚注浆试验参照小导管试验。
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中铁五局地铁1号线10标项目部地铁1号线10标暗挖区间超前注浆工艺试验方案中铁五局（集团）地铁1号线10标段项目部2014年3月20日一、试验点的确定选用马头门位置的深孔注浆作为本次注浆试验的试验点，检验各项参数是否达到设计要求，从而确定合适的注浆参数。
二、注浆参数及实验方案试验编号图如上图所示，我们选定上图1~5号小导管为试验管，对其进行不同配比的注浆试验，按照设计要求，确定一下参数①. 注浆压力：依据以往施工经验，注浆终压暂定为0.8~1Mpa，结合现场实际情况进行必要的调整和优化。
②. 浆液注入量：单孔理论注浆量Q=πR2Ln=π×0. 5²×12×0.1＝0.942m3式中：R—浆液有效扩散半径：根据现场实验，浆液有效扩散半径为0.5m；L—注浆长度（m）：L=12Mn—地层裂隙度（%）：此段结构主要为粉细砂层、中粗砂层，根据类似地质资料及现场实验，地层裂隙度初步定为10%；此理论注浆量可作为配制浆液数量和注浆质量评定的依据，在施工中，应根据现场实际情况确定注浆数量。
③. 浆液配制采用水泥-水玻璃双液注浆。
采用波美度40Be’的水玻璃原液，分别稀释为30Be’、20Be’、15Be’、10Be’水玻璃溶液，在实验室做了水泥与水玻璃的配比试验，对注浆参数进行研究，选择合适的水玻璃浓度配比对，试验得出以下参数：不同配合比水泥与水玻璃凝胶时间表从上表可以看出，水泥-水玻璃在不同浓度（40 Be’~15 Be’）下的浆体初凝时间变化不大，从8s到19s变化；终凝时间从25到3223s变化，变化非常大。
过长的终凝时间注浆时跑浆漏浆非常严重的，这说明：①过稀的水玻璃的浓度达不到加速水泥固结的目的；②水玻璃浓度的变化对水泥的初凝时间变化不大；④水泥胶凝时间的总趋势是随着水玻璃浓度变小而增大。
注浆过程中既要保证扩散半径0.5m，又不能扩散太远，要求水泥浆的初凝和终凝之间有一段合适的时间差，根据要求综合考虑取水灰比1:1，水玻璃浓度15Be’，水泥浆与水泥浆体积比为1:0.25，其原因如下：①在水玻璃浓度为15Be’时，不同的水泥与水玻璃体积比下，此浓度下的初凝与终凝的时间差比较理想；②该浓度下可以弥补施工中工人在现场稀释水泥浆的误差，水泥浆稍浓或稍稀都不会是水泥浆的胶凝差变化很大；③该浓度条件下水玻璃胶凝差正合适，扩散半径可以很好地控制在一定围，而不至于过小或过大，并且可操作性好，施工过程中一旦出现机器故障，有足够的时间清洗输浆设备，而不至于损害机器和高压输浆管。
三、施工工艺深孔注浆的围是大断面拱部150°围初支外2m+初支1m。
采用双重管无收缩注浆工法，注浆液采用水泥-水玻璃双浆液。
注浆孔3排布置，布孔间距500*1000mm，注浆深度12m。
钻孔布置如下图所示，在钻孔过程中先上后下，先外后注浆采用后退式分段注浆。
钻孔深12米，后序注浆段均预留3米已注浆段作为下一注浆段的制浆盘（后续深孔注浆施工工艺见后续技术交底）。
（3）注浆材料的选择注浆的围是拱部初支外2m+初支1m。
注浆液采用水泥-水玻璃双浆液。
（5）注浆工艺及要求②施工工艺要求定孔根据设计要求定准孔位，要求孔为偏差±3cm，入射角度≯1°。
钻机就位：钻机按指定位置就位，调整钻杆的垂直度，对准孔位后，钻机不得移位，也不得随意起降。
钻进成孔：第一个孔施工时，要慢速运转，掌握地层对钻机的影响情况，以确定该地层条件下的钻进参数。
每钻进一段，检查一段，及时纠偏。
孔底位置偏差应小于30cm。
钻孔和注浆从外到施工，同一圈孔间隔施工。
回抽钻杆：严格控制提升幅度，每步不大于15~20cm，注意注浆参数变化。
浆液配比：采用计量准确的计量工具，按照设计配比配料。
注浆：注浆开孔直径不小于42mm，严格控制注浆压力（0.8~1Mpa），同时密切关注注浆量，当压力突然上升或从孔壁、断面溢浆时，应立即停止注浆，查明原因后采取调整注浆参数或移位等措施重新注浆。
粘土层造成塌孔时，采用前进式注浆，否则采用后退式注浆。
注浆结束及检查：单根达到以下条件之一，即可结束注浆：注浆压力达到注浆终压；注浆压力上升缓慢，当注浆量达到设计要求，并确定未发生跑浆或漏浆。
每个断面所有注浆管完毕后，对注浆孔实行封闭，恢复原状。
4）注浆过程中异常情况处理A）冒浆注浆过程中要认真观察地表及相邻管线的变化情况，由于浆液的进入，引起地层变化，封闭强度较低的地方，首先可能会冒出浆液，这就需要在冒浆处加以堵塞，必要时采取间歇注浆方式，以保证浆液有效的注入地层。
B）注浆压力变化：注浆过程中，压力要在控制围之中，过大或过小的注浆压力都不能满足施工需要，如果压力过低应该检查是否有漏浆之处，或浆液通过地下某些管道流走，压力过高应检查是否管路或混合器被堵塞。
施工时需要观察好注浆终压不能高于规定的注浆压力值。
C）凝胶时间变化：凝胶时间需要根据被加固土体的性质来调整。
地层含水量大时，浆液容易被地下水稀释，影响固结效果，需要缩短凝胶时间；含水量少，为了扩散一定围，需要延长凝胶时间。
凝胶时间由双液浆的混合比例来控制，水泥浆比例高，凝胶时间短。
需在现场根据地质情况调控，才能满足施工要求。
D）注浆量调整：地层的注浆量是否合适是地层加固的效果的体现，采用隔孔注入方式，这样既避免注浆孔互相影响，又使后注孔起到补充先注孔的作用，保证土体浆液扩散均匀E）注浆泵异常：在注浆过程中，由于凝胶时间短，管路在两种浆液混合过程中，不可避免的发生凝固和堵塞现象，此时注浆泵会由于管路故障而提高压力，机器发出异常的声音，压力表指示压力上升，如果不及时处理会产生高压伤人危险事故。
此时必须停泵卸下注浆高压软管，冲洗清理管路，或者清理混合器，检查出故障部位，并予以处理，冲洗干净，然后再继续工作。
以现场实际注浆量为准。
若是单管注浆量由于其他因数，未达到理论量，我们可以先停止注浆5min，待到浆液渗透完毕后，再接上阀门进行补注。
3.6、注浆机具注浆泵采用FBY70/80双液注浆泵，具有以下特点：全液压，能无机调压、调排量、操作简便，控制配比准确，可实现连续供浆。
3.7小导管注浆注意事项1、注浆孔的钻进与注浆：注浆孔一次钻完，孔深为3.8m，冲击速度及供水量应与砂层相适应，以减少坍孔事故，提高钻孔质量。
2、注浆管安装时，要确保外露长度不小于30~40mm，以便连接孔口阀门和管路。
并及时喷射10cm厚C25砼封闭岩面，作为止浆岩盘，防止注浆时跑浆。
3、为防止窜浆和跑浆现象发生，采用隔一孔注一孔的方式注浆，即Ⅰ序孔注单号，Ⅱ序孔注双号。
第四章工程安全质量保证措施4.1 质量保证措施在本工程注浆施工中，应以严格组织管理体系和科学严谨的质量体系来保证工程质量。
(一)、质量控制：1、工程质量严格按照本工程制定，并经甲方和监理工程师认可的施工方案执行，严格按国家有关技术规、规程、标准控制施工。
2、根据施工程序，严把钻孔深度、配料注浆压力、注浆量关，每一道工序均安排专人负责，并记录好每一道工序的原始数据。
(二)、工程质量保证制度：1、成立工程项目经理为责任的质量管理小组，完善质量保证体系，严格按照质量体系中规定的责权要求运行。
2、定期召开质量分析会议，组织质量教育，严格执行“三检”制度，加强技术交底工作，强化工序控制，由责任心强经验丰富的工程师担任质量控制人员，实行监督检查，保证工程质量。
3、加强现场施工材料管理，严格执行进料检验制度，保证施工材料满足设计和规要求，不合格材料不得进场使用，确保工程质量。
4、配备好施工机具和计量工具以满足施工要求，建立健全各种资料、原始记录、作为评价工程质量的重要依据。
5、加强与甲方、监理的配合，认真接受指导和监督。
(三)、工程质量措施：1、钻孔施工：开钻前，严格按照施工布置图，布好孔位。
钻机定位要准确，开钻前的钻头点位与布孔点之距相差不得大于2cm，钻杆度不得大于1°。
2、配料：采用准确的计量工具，严格按照设计配方配料施工。
3、注浆：注浆一定要按程序施工，每孔进浆要准确，注浆压力一定要严格控制在0.3~0.5MPa，专人操作。
当压力突然上升或从孔壁溢浆，应立即停止注浆，每段注浆量应严格按设计进行，跑浆时，应采取措施确保注浆量满足设计要求。
4、注浆完成后，应采用措施保证注浆不溢浆跑浆。
5、每道工序均要安排专人，负责每道工序的操作记录。
4.2 安全措施1、建立健全各种岗位责任制，严格执行现场交接制度。
2、钻机注浆泵及高压管路必须试运转，确认机械性能和各种阀门管路，压力表完好后，方准施工。
3、每次注浆前，要认真检查安全阀、压力表的灵敏度，并调整到规定注浆压力位置。
4、安装高压管路和泵头各部件时，各丝扣的联接必须拧紧，确保联接完好。
5、注浆过程中，禁止现场人员在注浆孔附近停留，防止密封胶冲式阀门破裂伤人。
6、注浆时不得随意停水停电，必要时必须事先通知，待注浆完成并冲洗后方可停水停电。
7、注浆施工期间，必须有专门机电修理工，以便出现机械和电器故障时能及时处理。
8、注浆现场操作人员必须佩戴安全帽、防护眼镜、口罩和手套等劳保用品，方可进行注浆施工。
4.3注浆效果检测手段在每两排之间打检查孔，孔深3000mm，采用2500mm长的注浆管锚固好后，进行注清水试验，若大部分都达不到设计压力，证明间排距过大，应重新设计注浆参数。
若个别达不到设计压力，进行重新补注。