超前小导管施工工艺

超前小导管施工工艺为确保开挖的稳定，在开挖Ⅱ类围岩时进行超前小导管注浆加固。（1）小导管采用Φ50mm，L=4.5m，壁厚4mm的无缝钢管，一端封闭并制成尖状，以便顺利插入已钻好的导管孔内，当围岩松软时直接打入，小导管尾端采用Φ8mm钢筋焊一圈加强箍，防止施工时导管尾端变形。小导管沿拱部环向布置间距30cm，搭接长度≥1.0米，小导管形状见下图：（2）注浆材料采用水泥浆，水灰比1：1，施工时现场试验调整参数。（3）注浆工艺①小导管安设采用引孔打入法，安设步骤如下：A、用FS电钻开孔，开孔直径为60mm，并用吹管将砂石吹出（风压0.5～0.6Mpa）,钻孔深度为5m。B、用带冲击的YT-28风钻将小导管顶入孔中，然后检查管内有无充填物，如有充填物，用吹管吹出或掏勾勾出，也可直接用锤击插入钢管。C、用塑胶泥（35Be水玻璃拌合525#水泥即可）封堵导管周围及孔口。D、严格按设计要求打入导管，管端外露20cm，以便安装注浆管路。②注浆浆液配制及搅拌：A、水泥浆搅拌在拌合机内进行，根据拌合机容量大小，严格按要求投料，水泥浆浓度根据地层情况和凝胶时间要求而定，一般控制在0.8:1～1.5:1。B、搅拌水泥浆的投料顺序为：在加水的同时将缓凝剂一并加入并搅拌，待水量加够后继续搅拌1min，最后将水泥投入并搅拌3min。C、缓凝剂掺量根据所需凝胶时间而定，一般控制在水泥用量的2％～3％。（4）施工注意事项①注浆口最大压力≤2.5Mpa，以防压裂工作面。②进浆速度不能过快，一般控制每根导管总进量≤30L/min。③导管注浆采用不定量注浆，孔口压力达到2.5Mpa时结束注浆。④注浆结束后及时清洗泵、阀门和管路，保证机具完好，管路畅通。小导管注浆施工工艺流程见下图：⑤注浆机械配备表水附加剂剂拌合机动力压浆机机压浆孔孔小导管注浆所需设备见下表：小导管注浆机械配备表序号名称规格型号单位数量备注1电钻FS台42风钻YT-28台43吹管Φ20mm钢管长5m根2自制4掏勾Φ8mm钢筋长5m根2自制5注浆泵台26分浆器个2自制7球阀A）11SA-40DG-25个10备用三个8高压胶管PG-40DG-25m根据工作面距离而定9高压接头配高压胶管个根据工作面距离而定10拌浆机台111水箱1m3个112普通胶管25mmm（5）在Ⅱ类围岩浅埋地段，需用双浆液，其注浆施工工艺同超前长管棚施工工艺。3）超前锚杆施工工艺（1）锚杆采用Φ25中空式锚杆，梅花形布置，间距1.0m×1.0m。（2）注浆材料采用水泥浆，水灰比1：1,施工时，现场试验调整参数。（3）注浆工艺①超前锚杆安设采用引孔打入法，安设步骤如下：A、YT-28风钻开孔，开孔直径为50mm，并用吹管将砂石吹出（风压0.5～0.6Mpa）钻孔深度不小于锚杆设计长度。B、检查孔内有无充填物，如有充填物，用吹管吹出或掏勾勾出，用锤击入锚杆。C、用塑胶泥（35Be水玻璃拌合525#水泥即可）封堵锚杆周围及孔口。D、严格按设计要求打入锚杆，锚杆外露20cm，以便安装注浆管路。②注浆浆液配制及搅拌：A、水泥浆搅拌在拌合机内进行，根据拌合机容量大小，严格按要求投料，水泥浆浓度根据地层情况和凝胶时间要求而定，一般控制在0.8:1～1.5:1。B、搅拌水泥浆的投料顺序为：在加水的同时将缓凝剂一并加入并搅拌，待水量加够后继续搅拌1min，最后将水泥投入并搅拌3min。C、缓凝剂掺量根据所需凝胶时间而定，控制在水泥用量的2％～3％。（4）施工注意事项①注浆口最大压力≤2.5Mpa，以防压裂工作面。②进浆速度不能过快，每根导管总进量≤30L/min。③导管注浆采用不定量注浆，孔口压力达到2.5Mpa时结束注浆。④注浆结束后及时清洗泵、阀门和管路，保证机具完好，管路畅通。超前锚杆压浆所需设备见下表：超前锚杆注浆机械配备表序号名称规格型号单位数量备注1风钻YT～28台42吹管Φ20mm钢管长5m根2自制3掏勾Φ8mm钢筋长5m根2自制4注浆泵台25分浆器个2自制6球阀B）11SA-40DG-25个10备用三个7高压胶管PG-40DG-25m根据工作面距离而定8高压接头配高压胶管个根据工作面距离而定9拌浆机台110水箱1m3个111普通胶管25mmm4）湿喷砼施工工艺湿喷是将骨料、水泥和水按设计比例拌合均匀，用湿喷射机压至受喷处，再在喷头上添加速凝剂后喷出。（1）喷射前准备工作①检查受喷面轮廓尺寸，并修整，使之符合设计要求，若有松散，须清除干净。②用高压风或水（土质不用）清洗受喷面。③备好工作平台，防护用具。④根据喷射量添加速凝剂，并转动计量泵转盘调节好速凝剂的用量。⑤接好电源及风管、喷管、速凝剂管等。⑥检查喷射机的转子、振动器、计量泵及安全阀、压力表是否完好，并进行试运转。⑦向喷射机的料斗加入约半斗砂浆（水泥：砂：水=1：3.5:0.45），开动主电机将砂浆转入转子腔和气料混合仓。（2）喷射作业①严格按以下顺序进行操作打开速凝剂辅助风→缓慢打开主风阀→启动速凝剂计量泵、主电机、振动器→向料斗加混凝土。②开机后观察风压，起始风压达到0.5Mpa，开始操作，并根据喷嘴出料情况调整风压。一般工作风压：边墙0.3～0.5Mpa，拱部0.4～0.65Mpa。③混凝土拌合均匀，直径大于15mm的粗骨料及时清除。④喷嘴与受喷面尽量垂直，两者的距离一般为0.6～1.2m，对挂有钢筋网的受喷面，喷嘴略倾斜，距离也相应减少。⑤喷嘴均匀地按螺旋轨迹，分区段（一般不超过6m），自下而上，一圈压半圈，缓慢移动，每圈直径约20cm。若受喷面不平，先喷凹坑找平。⑥停机前，喷射料斗中的混凝土全部喷完，严格按以下顺序关机：关主电机、振动器、关速凝剂计量泵、关主风阀；利用计量泵加水清洗速凝剂管路；再将喷嘴离开受喷面，依次打开主风阀、计量泵电机、主电机，向料斗中加水清洗气料混合仓、混凝土管道，最后关主电机、关主风阀、计量泵、停速凝剂风。⑦清理喷射机表面的混凝土.（3）湿喷砼的配合比①原材料A、水泥：为保证喷射混凝土的凝结时间和与速凝剂有较好的相溶性，优先采用42.5号以上的普通硅酸盐水泥，水泥性能符合国家现行标准。B、砂：为保证喷射混凝土的强度和减少施工操作时的粉尘，减少硬化时的收缩裂纹，采用坚硬而耐久的中砂和粗砂，细度模数大于2.5。C、碎石或卵石：为防止喷射混凝土过程中堵管和减少回弹量，采用坚硬耐久的细石，粒径不大于15mm。D、骨料成分和级配：砂、石、骨料不得含有活性二氧化硅，以免产生碱骨料反应，引起混凝土开裂，为使喷射混凝土密实和在输送管道中顺畅，砂石骨料级配按国家标准控制。E、水：为保证喷射混凝土正常凝结、硬化，保证强度和稳定性，喷射混凝土采用饮用水。F、外加剂的选用a、减水剂：湿喷混凝土的坍落度控制在10～13cm，水灰比较大，水泥用量大，混凝土中水泥水化后多余的水要蒸发，使混凝土喷层产生“干裂”现象，降低喷混凝土的支护能力。在拌混凝土时加入高效减水剂，提高支护质量。b、速凝剂：在喷射混凝土工艺中加入速凝剂，使混凝土喷到受喷面后迅速凝固，形成垫层，减少回弹量，增大喷层厚度，同时混凝土迅速凝固后，便有了强度形成支护能力。②配合比的设计设计配合比，龄期按7天测定抗压强度，通过大量试验结果选定湿喷配合比施工时通过试验进行修定。（4）劳动力安排拌合机5人，其中进料4人，搅拌机司机1人；混凝土运输车司机1人，喷嘴2人；计8人。5）型钢及格栅钢架施工工艺型钢拱架及格栅钢架是浅埋、围岩破碎隧道增强初期支护强度的有效手段，它与超前管棚或超前小导管一起形成超前支护体系。（1）型钢拱架及格栅钢架在初期支护中的施工顺序为：隧道开挖初喷砼定位筋铺钢筋网钢拱架或格栅钢架复喷达到设计厚度型钢拱架按设计要求，采用I20、I16制造。（2）格栅钢架由四根Φ25主筋构成。（3）型钢架及格栅钢架的加工格栅钢架在现场设计的工作台上加工。工作台为δ=20mm的钢板制成，其上根据不同断面的钢架主筋轮廓放样成钢筋弯曲模型。钢架的焊接在胎模内焊接，控制变形。按设计加工好各单元格栅钢架后，组织试拼，检查钢架尺寸及轮廓是否合格。同格栅钢架相比，型钢架加工时首先根据各单位长度下好料，然后将料用千斤顶弯制。加工允许误差：沿隧道周边轮廓误差不大于3cm，平面翘曲小于±2cm，接头连接要求同类之间可以互换。钢架各单位必须明确标准类型和单元号，并分单元堆放于地面干燥的防雨蓬内。结构试验时，在工作台上将钢架拼装成环。外侧焊油顶座，采用油顶，仪表按设计荷载进行加压。使用钢筋应力计及收敛仪量测钢架内力和变形情况。（4）钢架的安装钢架在初喷3～5cm后安设。确保钢架外缘有足够的砼保护层厚度，在安设过程中当钢架和围岩间有空隙时，应设垫块。定位筋一端与钢架点焊在一起，另一端埋入围岩中，当钢架架设处有锚杆时，应尽量利用锚杆定位。钢架间设Φ22mm拉杆分别沿环向每隔200cm设一根，交替设置，并与钢架焊接。Ⅱ、Ⅲ类围岩段，钢架根部加设径向锁脚锚杆，防止下沉。（5）钢架安装标准①钢架安设前应检查掌子面开挖净空，并挖除钢架底脚处虚碴，决不允许用虚碴填在超挖拱脚底部，应垫方木或型钢进行高差调整，开挖尺寸允许误差±5cm。④钢架落底接长在单边交错进行。每次单边接长钢架1～3排。在软弱地层可同时落底接长和仰拱相连并及时喷射砼。接长钢架和上部通过垫板用螺栓牢固准确连接。⑤认真焊接两榀之间的连接钢筋。（6）钢架的加工焊接要求：①格栅钢架的钢筋焊接接头应严格根据图纸，按规范标准及要求制作。接头长度要满足设计（或施工规范）要求，并按规定将相邻钢筋的接头错开。②焊接所用的焊条，焊剂的牌号、性能以及接头中使用的钢板必须符合设计要求和有关规定。③焊前清除焊缝水锈、油渍等，焊后焊接处不得有缺口、裂纹及较大的金属焊瘤。④较大的金属焊瘤：钢筋焊接前，根据施工条件进行试焊，经驻地监理工程师审查合格后可施焊，焊工必须有焊工考试合格证，并在规定的范围内进行焊接操作。