超前小导管.doc

中铁五局赣龙铁路GL-5标隧道三项目部 阳明山隧道超前小导管作业指导书
赣龙铁路扩能改造工程GL-5标隧道三项目部
编 号： S3-YMS-ZYZDS-19

阳明山隧道超前小导管施工
作业指导书

编 制： ******
审 核： ******
单 位： 隧道三项目部

赣龙铁路扩能改造工程GL-5标隧道三项目部
二O一二年二月二十日

阳明山隧道超前小导管施工作业指导书
1、适用范围及编制依据
1.1适用范围
本作业指导书适用于中铁五局赣龙铁路扩能改造工程GL-5标隧道三项目部阳明山隧道（DK237+402~DK239+335段）洞身辅助施工超前小导管的作业指导及施工注意事项。
1.2编制依据
（1）合同文件
（2）设计图纸及相关参考通用图
（3）国家和铁道部相关规范、标准：
《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）
《铁路隧道工程施工安全技术规范》（TB10304-2009/J946-2009）
《铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10417-2003/J287-2004）
（4）《总体施工组织设计》
2、作业准备
作业指导书编制完成后，应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。制定施工安全保证措施，提出应急预案。对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后上岗。
3、超前小导管作业工艺流程与施工方法
3.1工艺原理
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。

3.2小导管施工工艺流程

3.3施工方法
（1）技术人员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。

超前小导管正面设计图
（2）、钻孔
小导管钻孔采用TY28手风钻造孔。钻孔时采用普通钻杆，Ⅲ型超前小导管采用直径Φ60钻头, Ⅰ、Ⅱ型超前小导管采用直径Φ50钻头，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。成孔后其钻孔长度分别为4.5m(Ⅰ、Ⅱ型)、5.0m(Ⅲ型)。
（3）、Ⅰ、Ⅱ型小导管制作及安装
超前小导管采用壁厚3.5mm，外径42mm的热轧无缝钢管制成。并在小导管前部钻注浆孔，孔径10mm，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。加工完成后由质检工程师组织验收，并由试验室标识合格。

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检查签认。
（4）、Ⅲ型小导管制作及安装
Ⅲ型超前小导管采用壁厚5mm，外径50mm,单根长5m的热轧无缝钢管制成。并在小导管前部钻注浆孔，孔径10mm，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。加工完成后由质检工程师组织验收，并由试验室标识合格。
（5）、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。水泥浆液采用专用的浆液拌制机在现场拌制，拌制时用磅称对水泥及用水量进行称量控制。当一盘浆液拌制好后即可将其引流至事先准备好的盛浆容器内，而浆液拌制机可继续拌制浆液，以满足注浆连续性的需要。注浆采用ZYB70/80D型双浆液注浆机，注浆时必须连续进行。当出现有串孔和漏浆现象发生时，可采用间隔一段时间后再行补注的方式进行。为加快注浆速度和发挥设备效率，可采用群管注浆（每次3～5根）。注浆时遵循从下到上，从无水至有水的原则进行。
4、施工技术要求
4.1、超前小导管施工应符合下列规定：

（1） 沿隧道拱部均匀布设。
（2）间距应根据开挖工作面前方的地质条件和自稳能力确定，一般间距为 300～
500mm。
（3）外插角(与隧道纵轴线的夹角)取值应考虑小导管的长度和钢架的间距, 一般 外插角为 10～15°。
（4）小导管长度一般为 3.5～5.0m，小导管之间的搭接长度不得小于1.0m。
（5）小导管应同钢架配合使用。
4.2、小导管的制作应符合下列规定：
（1）一般采用直径 38～50mm 的无缝钢管制作。
（2）在小导管的前端做成约 10cm 长的圆锥状，在尾端焊接直径 6～8mm 钢筋箍。距后端 100cm 内不开孔，剩余部分按 20～30cm 梅花形布设直径 6mm 的溢浆孔。
4.3、小导管的钻孔、安设应符合下列规定：
（1）小导管的安设应采用引孔顶入法。
（2）钻孔方向应顺直。
（3）钻孔直径应与注浆管径配套，一般不大于 50mm，孔深视小导管长度确定。
（4）采用吹管法清孔。
（5）小导管外露长度一般为 30cm，以便连接孔口阀门和管路。
（6）第一循环小导管安设后应对开挖工作面进行喷混凝土封闭，厚度为 10～15cm。 封闭范围为开挖工作面及临近开挖工作面3m范围的环向开挖面。
4.4、小导管注浆应符合下列规定：
（1）小导管安装完成后，应进行压水试验，压力一般不大于 1.0Mpa，并根据设计和 试验结果确定注浆参数。
（2）水泥浆液应采用拌合桶配制，配制水泥浆或稀释水玻璃浆液时，应防止杂物混 入，拌制好的浆液必须过滤后使用。
（3）注浆应采用专用注浆泵注浆，为加速注浆，可安装分浆器同时多管注浆。
（4）配制好的浆液应在规定时间内注完，随配随用。
（5）注浆顺序为由下至上，浆液先稀后浓、注浆量先大后小，注浆压力由小到大。
（6）当发生串浆时，应采用分浆器多孔注浆或堵塞串浆孔隔孔注浆。当注浆压力突然升高时应停机查明原因；当水泥浆进浆量很大、压力不变时，则应调整浆液浓度及 配合比，缩短凝胶时间，采用小流量低压力注浆或间歇式注浆。
（7）注浆压力应符合设计要求，浆液必须充满钢管及其周围的空隙。
（8）注浆结束标准：当压力达到设计注浆终压并稳定 10～15min，注浆量达到设计注 浆量的 80％以上时，可结束该孔注浆。
4.5、当采用单液水泥浆时，开挖时间为注浆后8h，采用水泥－水玻璃浆液时为 4h。
4.6、开挖过程中应检查浆液渗透及固结状况，并根据压力一流量曲线分析判断注浆 效果，及时调整预注浆方案。
5.劳动组织
5.1劳动组织方式：采用架子队组织模式
5.2根据工期和设计要求，对施工人员劳动力组织关系进行合理配置，如下表所示：
阳明山隧道进口锚杆施工管理人员配置表：
序号
职务
人数
职责
1
队长
1
负责现场协调工作
2
技术主管
1
施工现场技术负责人
3
质量员
1
负责施工质量验收
4
安全员
1
巡查安全隐患
5
试验员
1
原材料验收、取样、送检
6
材料员
2
材料点收入库、领用、退库
7
工班长
1
领用材料，安排现场施工
8
施工人员
14
按照要求进行施工

6.材料要求
6.1、超前小导管所用钢管的品种、级别、规格和数量必须符合设计要求。
6.2、阳明山隧道进口小导管施工计划如下表所示，其中Ⅰ型和Ⅱ型超前导管材料规格为直径42mm、壁厚3.5mm、长4.5m热轧无缝钢管，Ⅲ型超前小导管材料规格直径50mm，壁厚5mm，长5.0m热轧无缝钢管。超前小导管施工计划如下表所示：

序号
起始里程
终止里程
段落长度（m)
加宽
衬砌类型
预支护措施设计
每环根数
1
DK237+444
DK237+464
20
0
Ⅴb
Ⅱ型超前小导管
35
2
DK237+464
DK237+524
60
Ⅴa
Ⅱ型超前小导管
35
3
DK237+524
DK237+780
256
Ⅳa
I型超前小导管
28
4
DK238+120
DK238+220
100
Ⅳa
I型超前小导管
28
5
DK238+398
DK238+428
30
Ⅳa
I型超前小导管
28
6
DK238+428
DK238+498
70
Ⅴb
Ⅲ型超前小导管
48
7
DK238+498
DK238+554
56
Ⅴb
Ⅲ型超前小导管
48
8
DK238+554
DK238+600
46
Ⅳa
Ⅱ型超前小导管
35
9
DK238+600
DK238+650
50
Ⅳa
Ⅱ型超前小导管
35
10
DK238+650
DK238+793
143
Ⅳa
Ⅱ型超前小导管
35
11
DK238+848
DK238+960
112
Ⅳa
Ⅱ型超前小导管
35
7.设备机具要求
主要设备机具表
序号
机械名称
型 号
单位
数量
备注
1
开挖台车

台
1
自制
2
气腿式风钻
YT-28
台
6
自有
3
注浆机
杰瑞达
台
2
自有
4
空压机
28m³
台
3
自有
8、 质量控制及检验标准
8.1、超前小导管所用的钢管原材料进场检验应符合设计及验标要求。
8.2、小导管所用钢管的品种、级别、规格和数量必须符合设计要求。
8.3、小导管与钢支撑结构的连接应符合设计要求。
8.4、小导管的纵向搭接长度应符合设计要求。
8.5、超前小导管施工的允许偏差应符合下表的规定：
序号
项目
允许偏差
1
方向角
2°
2
孔口距
±50mm
3
孔 深
+50mm
0
9、 安全及环保要求
9.1、钻孔前应先清除掌子面危岩，然后采用喷射混凝土进行封闭，以保证施工人员的安全，确保注浆作业时封闭的掌子面能起到止浆墙的作用。
9.2、钻孔过程中严格控制好钻杆方向和外插角度，以满足成孔后达到设计的要求。
9.3、小导管加工严格设计要求进行，并加强原材料、成品和半成品的检验，确保用于工程实体的均为合格品。
9.4、采用人工和钻机辅助装管时用力应适中，确保装管到位。每一循环的搭接长度必须满足设计的要求。
9.5、浆液拌制严格按配合比进行，并加强称量控制。注浆应连续进行，以保证注浆效果。
9.6、加强掌子面围岩观察，随时注意掌子面喷射混凝土的开裂情况。
9.7、注浆污水排放应修建沉淀池，注浆用水泥口袋应堆放整齐。注浆完成后现场必须清扫干净，所使用机械设备必须清理并进行必要的维护，并按一定的顺序进行归位。

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