超前小导管预支护作业指导书.doc

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1、中中 铁铁 二二 十十 局局 集集 团团 新建兰新铁路第二双线甘青段新建兰新铁路第二双线甘青段 超前小导管预支护 有效标注 编 制 审 核 批 准 人 编 号 中铁二十局集团兰新铁路甘青段项目经理部 二一年三月 中铁二十局兰新铁路 LXS-7 标 超前小导管预支护作业指导书 1 目目 录录 一、一、编编制依据制依据1 二、适用范二、适用范围围1 三、工三、工艺艺原理及特点原理及特点1 3.1 基本原理1 3.2 工艺特点1 四、四、设计设计参数参数2 五、施工工五、施工工艺艺及操作要求及操作要求2 5.1 准备工作3 5.2 喷砼封闭开挖面3 5.3 钻孔、安装小导管3 5.4 密封4 5.5

2、 注浆4 六、六、劳劳力力组织组织及生及生产产要素配置要素配置4 6.1 劳动力组织4 6.2.施工设备5 七、七、质质量要求量要求5 7.1 主控项目5 7.2 一般项目5 中铁二十局兰新铁路 LXS-7 标 超前小导管预支护作业指导书 2 八、注意事八、注意事项项6 九、九、质质量保量保证证措施措施6 十、安全措施十、安全措施7 中铁二十局兰新铁路 LXS-7 标 超前小导管预支护作业指导书 1 超前小超前小导导管管预预支支护护作作业业指指导书导书 一、一、编编制依据制依据 1、 客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准 2、 客运专线铁路隧道工程施工技术指南 3、 铁路隧道施工规范 4、

3、 铁路隧道工程质量检验评定标准 二、适用范二、适用范围围 适用于 LXS-7 标隧道、级围岩拱部超前小导管注浆预支护及级围岩（硬岩） 拱部超前注浆锚杆预支护。 三、工三、工艺艺原理及特点原理及特点 3.1 基本原理基本原理 小导管超前注浆的基本原理是在工作面周边按一定角度将小导管打（钻、压）入地 层中，借助注浆泵的压力，使浆液通过小导管渗透，扩散到地层孔隙或裂隙中，以改善 土体物理力学性能，这样既可止水又可在工作面周围成一个承载壳地层自承拱， 同时管体又可起到超前锚杆的作用，从而达到增加土体的自稳时间、提高开挖面地层 自稳能力、限制地层松弛变形的目的。 小导管超前注浆固结原理可归纳为以下两种：

4、 渗入性注浆，对于具有一定孔隙或裂隙受扰动或破坏的围岩，在注浆压力作用 下，浆液克服流动的各种阻力，渗入围岩的孔隙或裂隙中，达到地层加固的目的。 劈裂、压密注浆，对于致密的土质地层，在较高的浆液压力作用下，裂隙被挤开， 使浆液得以渗入，形成脉状水泥浆脉，浆液在围岩分布形成以钢管为主干的树枝，凝固 后的浆液挟持、网罩被压密的土体，起到固结作用。 3.2 工工艺艺特点特点 形成了管棚与固结联合的超前支护体系，提高岩体自身的稳定性，抑制围岩松 中铁二十局兰新铁路 LXS-7 标 超前小导管预支护作业指导书 2 弛变形，增强了施工的安全性。 加固效果稳妥可靠，注浆质量易于控制。 采用超前支护手段，通过

5、调整凝固时间，可大大缩短暗挖工序时间。 采用常用小型机械施作，无需配备专用设备，工艺操作简便，一般工地都可掌握。 四、四、设计设计参数参数 4.1 超前小导管规格：42 热轧钢花管，壁厚 3.5mm；超前锚杆规格：25 中空注浆 锚杆，锚杆杆体抗拉力不小于 180KN。 4.2 小导管环向间距 40cm，每环 42 根，每根长 4.5m。超前锚杆环向间距 40cm，每 环 42 根，每根长 3.5m； 4.3 倾角：外插角普通地段一般为 1030，加强地段双层小导管为水平小导管与 45外插角小导管交替布置。 4.4 纵向间距：超前小导管长度 4.5m，纵向间距 2.4m，搭接长度不小于 1m；

6、双层小 导管长度 4.5m，纵向间距 1.2m，双层小导管为水平小导管与 45外插角小导管交替布 置。超前锚杆长度 3.5m，纵向间距 2m，搭接长度不小于 1m。 4.5 注浆材料：一般采用水泥砂浆（水灰比 0.51）；当围岩破碎，岩体止浆效果不好 时，可采用水泥-水玻璃双液浆。 五、施工工五、施工工艺艺及操作要求及操作要求 检查点一 布设孔位 钻孔 安装小导管 压注浆液 封堵孔口 注浆量计算 配制浆液 原材料进场 播 小导管制作 原材料自检记录表 孔位布置自检记 录表 钻孔自检记录表 注浆自检记录表 检查点二 检查点三 检查点五 超前小导管检验批质量验收记录表 小导管安装自检 记录表 检查

7、点四 测量放样 中铁二十局兰新铁路 LXS-7 标 超前小导管预支护作业指导书 3 小小导导管施工工管施工工艺艺流程流程图图 5.1 准准备备工作工作 熟悉设计图纸，由测量队准确地进行开挖轮廓放线。 制作小导管 小导管采用外径 42mm，壁厚 3.5mm 的热轧无缝钢管，钢管前端作成尖锥状，尾 部焊接 6.5 加筋箍，以防打设小导管时端部开裂,影响注浆管联接,尾部长度不小于 30cm，作为不钻孔的止浆段。管壁四周钻四排 6mm 孔，孔间距 1020，呈梅花型布 置，小导管大样如下图： 对于 42 焊管，为保证钢管钢度，预先在钢管内灌入水泥砂浆（孔口端 1m 范围内 不灌注）； 5.2 喷砼喷砼

8、封封闭闭开挖面开挖面 为了防止小导管注浆时浆液沿隧道掌子面渗漏，需做止浆墙封闭开挖面，止浆墙 采用喷射砼方法制作，喷砼范围为开挖面和 5m 范围内的坑道，厚度为 510cm，喷射 砼施工按喷射砼作业指导书有关规定操作。 中铁二十局兰新铁路 LXS-7 标 超前小导管预支护作业指导书 4 5.3 钻钻孔、安装小孔、安装小导导管管 测量放样，在设计孔位标标记。 钻孔需沿隧道纵向开挖轮廓线向外以 10外插角钻孔，钻孔深度为 4.5m，钻孔 完毕将小导管沿孔打入。如遇地层松软，也可用游锤或手持风钻直接打入。 与支撑结构的连接 一般有三种方法： 一是对于格栅钢架将末端置于钢架腹部并焊固在格栅钢架上，对于

9、型钢钢架，首 先在拱架腹板中央开孔，钻孔和安装均通过该孔，安装后末端同钢架焊固； 二是在钢架（型钢或格栅）顶部钻孔、安装后末端焊固在钢架上； 三是将末端用短筋环向焊固相连，以增强共同支护作用。 5.4 密封密封 小导管打入后，将注浆泵的高压胶管与管口联通，并且用棉纱等将管口处的缝隙 塞紧，以保证注浆时不至于渗漏浆液。管路接通后先要压水检查密封性，达到要求后方 可注浆。 5.5 注注浆浆 注浆顺序由下向上进行，浆液可用拌合机拌制，水泥浆水灰比为 1.5：1，1：1.0，0.8：1 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

10、通水泥或早强水泥，拌浆时可按 试验室要求适量掺加减水剂，注浆压力控制在 0.51Mpa 之间。 注浆过程中出现以下异常现象的处理方法： 串浆，即浆液从其它孔流出的现象。发生串浆时，应将串浆孔及时堵塞，轮到该 管注浆时，再拔下堵塞物，用铁丝或钢筋将管内杂物清除，并用高压风或水冲洗（拔塞 后向外流浆的注浆管不必进行此工序），然后再注浆。 注浆时压力突然升高，则可能发生堵管，应停机检查。当堵管时，要敲打或滚动 以疏通注浆管，无法疏通时要补管。 注浆过程中出现进浆量很大，压力长时间不升高的现象，则应调整浆液浓度及 中铁二十局兰新铁路 LXS-7 标 超前小导管预支护作业指导书 5 配合比，缩短凝胶时间

11、，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。 六、六、劳劳力力组织组织及生及生产产要素配置要素配置 6.1 劳动劳动力力组织组织 劳动劳动力力组织组织表表 表表 6.1 序号人员人数责 任 范 围 1工班长1负责工班的组织指挥 2安全员1全权负责本班安全工作 3电 工1负责本工班照明、用电等 4钻孔工10负责钻孔、安管 5注浆工6负责注浆及封闭开挖面工作 6.2.施工施工设备设备 施工机具表施工机具表 表表 6.2 序号名称规格型号单位数量备注 1空压机20m3台2 2风枪TY28台10 3注浆泵台1 4拌合机台1 5注浆嘴个1 6浆液桶个1 7胶管m20 中

12、铁二十局兰新铁路 LXS-7 标 超前小导管预支护作业指导书 6 七、七、质质量要求量要求 7.1 主控主控项项目目 7.1.1 超前小导管的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。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。每批抽检一 次。 7.1.2 超前小导管所用钢管的品种和规格必须符合设计要求。 7.1.3 超前小导管与支撑结构的连接应符合设计要求。 7.1.4 超前小导管纵向搭接长度应符合设计要求。 7.1.5 注浆浆液的配合比应符合设计要求。 7.1.

13、6 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。 7.2 一般一般项项目目 超前小导管施工允许偏差应符合下表规定。 允允许许偏差表偏差表 序号项目允许偏差 1方向角2o 2孔口距50mm 3孔深+50mm，-0mm 八、注意事八、注意事项项 严格控制小导管施作角度。小导管应在开挖轮廓线上按设计位置及角度打入， 外插角一般为 5070，若用于塌方处理，以注浆固结塌体形成人工护顶时，其倾角宜为 300。双层小导管其中一层角度为 450 。角度误差不得大于 2（角度用地质罗盘仪检查）， 超过允许误差时，应在距离偏大的孔间补管、注浆。小导管角度过小易引起下个循环开 挖不到位，引起掌子面掉

14、块或坍塌；施作角度过大，易引起超挖。 中铁二十局兰新铁路 LXS-7 标 超前小导管预支护作业指导书 7 严格控制小导管环向间距。环向间距孔口距允许偏差为5cm。超前小钢管或锚 杆施作的环向间距过大易引起管棚支护不住上部松散围岩，从两管棚的孔隙间掉块， 而进出口可能引起坍塌。 严格控制小导管打入长度及纵向搭接长度。钢管实际打入长度不得短于平均打 入长度 5cm，纵向两排锚杆（钢管）的水平投影应有不小于 100cm 的搭接长度。纵向长 度及搭接长度与开挖循环进尺不匹配会导致导管（锚杆）工序施工过频，增加循环作业 时间。 做好钻孔记录：检查钻孔、打管质量时，应画出草图，对孔位编号，逐孔、逐根检 查

15、并认真记录。 做好注浆记录：注浆过程中,要逐管填写记录，标明注浆压力、注浆量，发生情况 及时处理。 做好固结效果记录：固结效果检查宜在搭接范围内进行，主要检查注浆量偏少 和有怀疑的钢管，要认真填写检查记录，通过钻孔检查厚度，小于 30cm 时，应补管、注 浆。 确保注浆效果：开挖过程中，要随时观察注浆效果，分析量测数据，发现问题后 必须停工处理。 九、九、质质量保量保证证措施措施 建立健全质量保证体系。 提高全员质量意识，对全员实施专项质量意识教育。 积极开展 TQC 活动，确保质量目标的实现。 十、安全措施十、安全措施 10.1 全员安全意识教育。 10.2 针对小导管注浆施工特点和要求，参

16、照有关安全规则制订安全规章制度。 10.3 加强对围岩进行动态监控量测，实行信息化管理，科学地组织施工。 10.4 钢管内注浆时，操作人员应戴口罩、眼镜和胶手套。 10.5 要有良好的照明条件。 中铁二十局兰新铁路 LXS-7 标 超前小导管预支护作业指导书 8 中铁二十局兰新铁路 LXS-7 标 超前小导管预支护作业指导书 9 超前小导管检验批质量验收记录表超前小导管检验批质量验收记录表 04010306 单位工程名称 分部工程名称 分项工程名称验收部位 施 工 单 位项目负责人 施工质量验收标准名称及编号客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准 （铁建设2005160 号） 施工质量验收标

17、准的规定施工单位检查评定记录 监理单位 验收记录 1 钢管材料质量第 6.7.1 条 2 钢管品种、规格第 6.7.2 条 3 小导管与支撑结构连接第 6.7.3 条 4 小导管纵向搭接长度第 6.7.4 条 5 浆液配合比第 6.7.5 条 主 控 项 目 6 注浆压力及注浆效果第 6.7.6 条 钻孔外插角 20 孔距 50 一 般 项 目 1 钻孔允许偏差（mm） 孔深 +50 0 施工单位检查 评定结果 专职质量检查员 年 月 日 分项工程技术负责人 年 月 日 分项工程负责人 年 月 日 监理单位验收结论 监理工程师 年 月 日 中铁二十局兰新铁路 LXS-7 标 超前小导管预支护作

18、业指导书 10 小导管施工自检记录表小导管施工自检记录表(一一) 质检员： 现场监理： 年 月 日 单位工程名称检查部位 设计参数 检查点检查项目设计标准实测值 小导管外观质量 小导管材料质量 三证编号 检验点一 (小导管质量） 小导管长度 4.5m 检验点二 （孔位布置） 布孔孔距40cm 钻孔孔距 40cm 孔深 450cm 检验点三 （钻孔检查） 钻孔外插角 5-7 锚杆插入长度400cm 检查点五 （锚杆安装） 锚杆垫板 示意图 中铁二十局兰新铁路 LXS-7 标 超前小导管预支护作业指导书 11 附表附表 3 锚杆施工自检记录表锚杆施工自检记录表(二二) 编号:MG-01 质检员： 现场监理： 年 月 日 单位工程名称检查部位 理论配合比实际配合比 检查点 检查项 目 设计标准实测值 注浆压 力 检验点四 （注浆） 注浆量 示意图