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超前小导管注浆
超前小导管施工工艺
时间：2018-05-29
超前小导管注浆技术是隧道浅埋暗挖的一种支护措施，在隧道的软弱破碎地层、穿越浅埋段、沙层段、洞口偏压段、断层破碎带及砂卵石段等不良地段施工中发挥着重要的作用。本文分析了隧道超前小导管注浆的基本原理与设计参数、小导管注浆具体施工工艺、质量要求及注意事项。
超前小导管注浆
1工艺原理
（1）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。
（2）小导管超前注浆固结原理可归纳为以下两种：
①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。
②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。
2工艺特点
（1）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，抑制围岩松弛变形，增强了施工的性。
（2）加固效果稳妥可靠，注浆质量易于控制。
（3）采用超前支护手段，通过调整凝固时间，可大大缩短暗挖工序时间。
（4）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。
设计参数
小导管注浆支护的一般参数如下：钢管直径30 - 50mm钢管长3 - 5m，钢管钻设注浆孔间距为100 - 150 mm，钢管沿拱的环向布置间距为300 - 500 mm．钢管沿拱的环向外插角为5°一15°，小导管是受力杆件，因此两排小导管在纵向应有一定搭接长度，钢管沿隧道纵向的搭接长度一般不小于1m .注浆材料：一般采用水泥砂浆（水灰比0.5～1）；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。
压浆头是连接钢花管和高压注浆胶管的设备，一般注浆队伍应配备一定数量、各种规格的压浆头，它用变孔径水管弯头加工而成。压浆头上要有闸刀开关，以作闷浆等使用。此外，还要有额定压力为20MPa的高压注浆胶管若干米，洗孔用的喷水头及搅拌池等设备。
1)先将圆盘钢筋(φ6.5)调直，按边坡形状尺寸取料加工，按网孔20 cmX20cm的规格编织好钢筋网，分布要均匀，绑扎要牢固。
(2)编好钢筋网后，与锚杆交接处用φ16钢筋与锚杆焊接牢固，以保证喷射混凝土时钢筋不晃动。
(3)钢筋网必须紧贴混凝土表面，以保证钢筋网保护层厚度。
预埋注浆管使用方法步骤
在预埋注浆管中注入浆液可以密封施工缝、冷接缝、管子渗漏和地墙之间的接缝。
预埋注浆管分为：一次性注浆管和多次性注浆管。
一次性注浆管：注浆一次，不可重复使用
多次性注浆管：可多次注浆，注浆不受时间限制。有漏水出现就可以向管体内注入浆液进行填补密封。
预埋注浆管性能原理：混凝土浇注过程中，在承受外部混凝土压力时，包裹在注浆管外侧的橡胶盖条由于压力的作用紧紧贴在中心轴管的注射出料孔上，从而关闭整个系统，防止浇注过程中混凝土浆液混入注浆管。
在注浆过程中，当注浆管管道内部的压力达到一定程度时，浆液可在压力作用下顶起橡胶盖条，从注射出料孔溢出，从而对混凝土空洞处进行填塞，达到止水密封的作用。
通过真空清洁原理，管道可以用水清洗，以便可以重复使用。预埋注浆管用于混凝土中的施工缝、冷接缝、管子渗缝、地墙之间空隙等处的较久密封。在新和旧混凝土的接缝之间安装注浆管是非常合适的。
当水渗入接缝时，可以通过设定在表面的PVC端口注入浆液加以封堵这种方法可以密封接缝。合适的注浆时间可以选择在混凝土养护结束后进行注浆。渗漏接缝同样也可以用这方法做成较久密封。
钢管产品质量是企业生存的根本，专业化、标准化、规模化是我们发展的目标，三明宁化沧州达讯钢管有限公司以客户满意为中心，通过质量、服务建立顾客系统，长期以来我们秉承质量是生命的原则，以诚实、信誉为经营理念，以良好的口碑求市场，以严格的质量求发展。我们将本着以客为尊，以质为本的精神，重质量、守信誉，竭诚欢迎国内外客户来人来电洽谈业务，共谋发展，携手合作，共创美好明天！
质量要求
1主控项目
（1）超前小导管所用的钢管原材料进场检验应符合现行标准的要求；
（2）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；
（3）超前小导管与支撑结构的连接应符合设计要求；
（4）超前小导管的纵向搭接长度应符合设计要求。
2一般项目
（1）超前小导管施工允许误差：外插角2
孔距(mm)±50
孔深(mm)+50，0
（2）注浆浆液强度和配合比应符合设计要求，且浆液应充满钢管及周围的缝隙；
（3）导管采用钻孔施工时，其孔眼深度应大于导管长度；采用捶击或钻机顶入时，其顶入长度不应小于管长的90%；
（4）导管安装前应将工作面封闭严密、牢固、清理干净，并测放出钻设位置后方可施工。
超前小导管注浆加钢支撑是隧道工程辅助开挖的一种施工工艺，简称小管棚施工工艺。该工艺特别适用于自稳时间较短的砂层、砂卵（砾）石层、小断层带、软弱围岩带、浅埋地段、地下水较多的较弱破碎围岩地段。小管棚施工工艺相对于大管棚施工工艺比较，具有相对简单便捷、经济实效。一般隧道进、出口端往往属于地质围岩类别低、自稳性差、开挖面渗水多的情况，因此超前小导管加钢支撑辅助开挖的进洞施工工艺被普遍采用。
但在实践施工中普遍存在对小导管注浆的作用认识不清、对其工艺流程中的操作把关不严、对注浆量的控制不当等情况，造成实际注浆止水效果不明显、围岩固结不佳、计量注浆量远大于实际注浆量等问题。现将本人在工程施工中积累的部分经验和推导出来的公式供大家探讨。
一小导管注浆的分类
工艺特点
（1）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，抑制围岩松弛变形，增强了施工的性。
（2）加固效果稳妥可靠，注浆质量易于控制。
（3）采用超前支护手段，通过调整凝固时间，可大大缩短暗挖工序时间。
（4）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。
设计参数
小导管注浆支护的一般参数如下：钢管直径30 - 50mm钢管长3 - 5m，钢管钻设注浆孔间距为100 - 150 mm，钢管沿拱的环向布置间距为300 - 500 mm．钢管沿拱的环向外插角为5°一15°，小导管是受力杆件，因此两排小导管在纵向应有一定搭接长度，钢管沿隧道纵向的搭接长度一般不小于1m .注浆材料：一般采用水泥砂浆（水灰比0.5～1）；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。
准备工作
（1）熟悉设计图纸，由测量队准确地进行开挖轮廓放线。
（2）制作小导管（以一振区间为例）
小导管采用外径φ42mm，壁厚3.5mm的热轧无缝钢管，钢管前端作成尖锥状，尾部焊接φ6加劲箍，以防打设小导管时端部开裂,影响注浆管联接,尾部长度100cm，作为不钻孔的止浆段。管壁四周钻四排φ10mm孔，孔间距15㎝，呈梅花型布置
2喷砼封闭开挖面
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5～10cm，喷射砼施工按喷射砼作业指导书有关规定操作。
3钻孔、安装小导管
（1）测量放样，在设计孔位标标记。
（2）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3.5m，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。
（3）与支撑结构的连接，一般有三种方法：
①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；
②在钢架（型钢或格栅）顶部钻孔、安装后末端焊固在钢架上；
③将末端用短筋环向焊固相连，以增强共同支护作用。
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
顶部钻孔、安装后末端焊固在钢架上测量放线预埋格栅外环主筋，紧靠主筋钻孔将末端用短筋环向焊固相连，以增强共同支护作用
4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。
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