表5超前小导管施工工艺流程框图

超前小导管注浆超前小导管，是隧道工程掘进施工过程中的一种工艺方法，主要用于自稳时间短的软弱破碎带、浅埋段、洞口偏压段、砂层段、砂卵石段、断层破碎带等地段的预支护。

一、支护原理（1）超前小导管是稳定开挖工作面的一种非常有效的辅助施工方法。

在软弱及破碎岩层施工中，超前小导管对松散岩层起到加固作用，注浆后增强了松散、软弱围岩的稳定性，有利于完成开挖后与完成初期支护时间内围岩的稳定，不至于围岩失稳破坏直至坍塌。

（2）超前小导管注浆适用于隧道拱部软弱围岩，松散、无粘结土层、自稳能力差的砂层及砂砾（卵）石层级破碎岩层。

（3）通过超前小导管注浆能改变围岩状况及稳定性，浆液注入软弱、松散地层或含水破碎围岩裂隙后，能与之紧密接触并凝固。

浆液以充填，劈裂等方式，置换土颗粒间和岩石裂隙中的水分及空气后占据其位置，经过一定时间凝结，将原有的松散土颗粒或裂隙胶结成一个整体，形成一个结构新，强度大，防水性能良好的固结体，使得围岩松散破碎状况得到大幅度改善。

二、施工方法a 止浆岩盘（止浆墙）：对掌子面及其后部3m范围内喷10cm厚的混凝土进行封闭。

b 注浆孔布置：沿开挖轮廓线单排布置。

孔距为30～50cm，外插角10°～15°。

c注浆孔：采用手风钻钻设，孔深3.5m。

d 小导管：管径Φ42mm，采用热轧无缝钢管制成，前部钻注浆孔，孔径Φ6～8mm，孔间距10～20cm，呈梅花形布置。

前端加工成锥形，尾部长度不小于30cm。

其构造图如下所示：小导管构造示意图（单位：cm）小导管注浆工艺流程图e 小导管安装：小导管安装应在型钢拱架架立后进行。

将加工好的小导管插入已钻好的眼孔，为充分发挥小导管的支护作用，将小导管尾部焊接在已架好的钢支撑上。

然后，用锚固剂封堵导管周围孔口以及工作面上的裂缝。

f 小导管注浆：采用纯水泥浆灌注，灌浆参数如下：注浆终压：1～2Mpa；水泥浆浓度（水灰比）：1.25:1～0.8:1；扩散半径：0.50m；导管间距：30～50cm；导管长度：4.00m；水泥标号：425#普通硅酸盐水泥；导管外插角：10～150；注浆范围：顶拱180°范围内。

超前小导管施工工艺一、工艺概述在隧道施工中，超前小导管主要用于Ⅳ、Ⅴ级围岩开挖的超前支护施工。

适用于本标段隧道的超前小导管的施工。

二、作业内容1、钻孔；2、制作小导管；3、安装导管；4、注浆。

三、质量检验标准1.主控项目1.1.超前小导管所用钢管进场必须按批抽取试件作力学性能（屈服强度、抗拉强度和伸长率）和工艺性能（冷弯）试验，其质量必须符合国家有关规定及设计要求。

检验数量：以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的钢管，每60t为一批，不足60t按一批计。

施工单位每批抽检一次；监理单位按施工单位抽检次数的20%进行见证取样检测或按施工单位抽检次数的10%进行平行检验，至少一次。

检验方法：施工单位检查每批质量证明文件并进行相关性能试验；监理单位检查全部质量证明文件和试验报告，并进行见证取样检测或平行试验。

1.2.超前小导管所用的钢管的品种和规格必须符合设计要求。

检验数量：施工单位、监理单位全部检查。

检查方法：观察、尺量。

1.3.超前小导管与支撑结构的连接应符合设计要求。

检验数量：施工单位、监理单位全部检查。

检查方法：观察。

1.4.超前小导管的纵向搭接长度应符合设计要求。

检验数量：施工单位、监理单位全部检查。

检查方法：观察。

1.5.注浆浆液的配合比应符合设计要求。

检验数量：施工单位、监理单位全部检查。

检验方法：施工单位进行配合比选定试验；监理单位检查配合比选定单，并进行见证试验。

1.6.超前小导管注浆压力应符合设计要求，注浆浆液应充满钢管及其周围的空隙。

检验数量：施工单位全部检查；监理单位按施工单位检查数量的20%见证检查。

检验方法：施工单位查施工记录的注浆量和注浆压力，观察；监理单位见证检查。

2.2．一般项目超前小导管施工允许偏差应符合表1的规定。

表1 超前小导管施工允许偏差检查数量：施工单位每环抽查3根四、施工准备4.1 内业技术准备作业指导书编制后，在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。

隧道超前小导管施工工艺手册编制：复核：审核：目录第一章超前小导管设计 (2)第二章施工工艺框图 (2)第三章施工工艺 (2)1、施工准备 (2)1.1、技术准备 (2)1.1、原材料及配合比准备 (2)1.2、机具准备 (3)2、测量放线 (3)3、制作钢花管 (3)4、小导管安装 (3)5、注浆 (3)6、注浆异常现象处理 (5)第三章施工操作要点 (5)第四章质量检验 (6)第一章超前小导管设计表1 超前小导管设计参数第二章施工工艺框图见图1。

第三章施工工艺1、施工准备1.1、技术准备施工前，应由专业工程师向现场技术人员、作业人员进行技术交底，并确认人员、设备、材料、机具、作业环境满足正常作业的要求。

1.1、原材料及配合比准备表2材料要求表3M20砂浆理论配合比表1.2、机具准备隧道单口施工，设备机具配置应结合隧道开挖方法、工期要求进行合理配置，配套的生产能力应为均衡施工能力的1.2～1.5倍。

表4主要机械设备配置表（每班）2、测量放线在拱部小导管设计范围测量出小导管钻孔位置，并用红油漆标识清楚。

小导管位置、数量、间距、纵向搭接长度应设计图纸一致。

3、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10mm，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、小导管安装1、用凿岩机或煤电钻钻孔，孔径较设计导管管径大20mm以上。

2、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。

5、注浆采用KBY-50/70注浆泵压注水泥砂浆。

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。

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。

贵广铁路隧道工程超前小导管施工作业指导书1.适用范围适用于新建贵广铁路GGTJ-3标中铁五局第一项目部管段隧道超前小导管的施工。

2.作业准备2.1内业准备作业指导书编制完成后，开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读审核施工图纸，澄清有关技术问题。

熟悉规范和技术标准，制定施工安全保证措施，对施工人员进行技术交底，并进行岗前培训，并严格按规范及技术要求进行施工。

2.2外业准备收集各种施工作业外部技术参数，修建生活房屋，配齐生活办公设施，满足主要管理、技术人员及进场办公生活需要。

3.技术要求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：3.1超前导管规格：符合设计要求；3.2小导管环向间距：符合设计要求；3.3倾角：外插角1°～3°，可根据实际情况调整；3.4注浆材料：M20水泥浆或水泥砂浆；3.5设置范围：拱部135°范围。

4.施工程序与工艺流程4.1施工程序施工准备→喷砼封闭掌子面→拱部放样布孔→风枪或煤电钻成孔→清孔→插入小导管→注浆→开挖4.1超前小导管施工工艺流程图见图1图1 超前小导管施工工艺流程图5 .施工要求5.1 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。

图2 注浆小导管结构图5.2 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20 mm以上。

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。

5.3 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。