超前小導管工序分析一、超前小導管概述超前小導管是隧道工程中常用的一種超前支護措施，主要應用于軟弱破碎圍巖地段、淺埋段、洞口偏壓段等不良地質(zhì)條件下的隧道施工。它通過向圍巖內(nèi)打入帶有注漿孔的小導管，并注入水泥漿或其他漿液，使?jié){液在壓力作用下滲透到圍巖裂隙中，從而加固圍巖，提高圍巖的自穩(wěn)能力，減少隧道開挖過程中的坍塌、變形等風險，保證施工安全和工程質(zhì)量。二、超前小導管施工準備工作（一）技術(shù)準備1.圖紙會審：組織技術(shù)人員對施工圖紙進行會審，熟悉設(shè)計文件中關(guān)于超前小導管的布置參數(shù)、注漿要求等內(nèi)容，對圖紙中存在的疑問及時與設(shè)計單位溝通解決。2.技術(shù)交底：由項目技術(shù)負責人向施工人員進行技術(shù)交底，詳細講解超前小導管的施工工藝、質(zhì)量標準、安全注意事項等內(nèi)容，確保施工人員熟悉施工流程和要求。3.測量放線：根據(jù)設(shè)計圖紙和現(xiàn)場控制點，使用全站儀、水準儀等測量儀器進行隧道中心線和開挖輪廓線的測設(shè)，并在掌子面上準確標記出超前小導管的孔位。（二）材料準備1.小導管制作：超前小導管一般采用外徑42mm或50mm的無縫鋼管，壁厚3.5mm或4mm。根據(jù)設(shè)計要求將鋼管加工成所需長度，一般為35m。在鋼管前端加工成尖錐狀，尾部焊接68mm厚的加強箍，管壁上按梅花形布置注漿孔，孔徑68mm，孔間距150200mm。2.注漿材料：注漿材料通常選用水泥漿或水泥水玻璃雙液漿。水泥采用普通硅酸鹽水泥，強度等級不低于42.5級；水玻璃模數(shù)為2.43.0，濃度為3040Be'。根據(jù)設(shè)計要求和現(xiàn)場試驗確定漿液的配合比。（三）設(shè)備準備1.鉆孔設(shè)備：根據(jù)隧道地質(zhì)條件和小導管長度，選擇合適的鉆孔設(shè)備，如風動鑿巖機、液壓鉆孔臺車等。鉆孔設(shè)備應具備良好的性能和穩(wěn)定性，能夠滿足鉆孔精度和效率的要求。2.注漿設(shè)備：注漿設(shè)備主要包括注漿泵、攪拌機等。注漿泵應具有足夠的壓力和流量，能夠滿足注漿要求；攪拌機應能夠?qū){液攪拌均勻，保證漿液質(zhì)量。三、超前小導管施工工藝（一）鉆孔1.鉆機就位：將鉆孔設(shè)備移動到掌子面指定位置，調(diào)整鉆機的角度和高度，使鉆頭對準孔位。鉆機應固定牢固，防止在鉆孔過程中發(fā)生晃動和位移。2.鉆孔操作：啟動鉆機，按照設(shè)計要求的鉆孔深度和角度進行鉆孔。鉆孔過程中應控制鉆進速度和壓力，避免卡鉆、塌孔等現(xiàn)象的發(fā)生。當鉆孔達到設(shè)計深度后，應及時清理孔內(nèi)的巖粉和雜物。3.鉆孔檢查：鉆孔完成后，使用測斜儀等工具檢查鉆孔的深度、角度和孔徑是否符合設(shè)計要求。如發(fā)現(xiàn)鉆孔偏差超過允許范圍，應及時進行處理。（二）小導管安裝1.小導管運輸：將加工好的小導管運輸?shù)秸谱用?，并整齊堆放。運輸過程中應注意保護小導管，避免其發(fā)生變形和損壞。2.小導管插入：使用鉆機或人工將小導管緩慢插入鉆孔中，插入深度應不小于設(shè)計長度的95%。小導管插入后，應檢查其外露長度是否符合設(shè)計要求，并使用棉紗等材料將孔口封堵，防止?jié){液外流。3.小導管連接：當小導管長度不足時，可采用焊接或絲扣連接的方式進行接長。連接部位應牢固可靠，確保小導管的整體性。（三）注漿1.漿液配制：根據(jù)設(shè)計配合比，將水泥、水、水玻璃等材料加入攪拌機中進行攪拌，攪拌時間應不少于3min，確保漿液攪拌均勻。漿液配制過程中應嚴格控制材料的用量和水灰比，保證漿液質(zhì)量。2.注漿設(shè)備調(diào)試：在注漿前，應對注漿設(shè)備進行調(diào)試，檢查設(shè)備的運行情況和密封性。調(diào)試合格后，將注漿管與小導管連接牢固。3.注漿操作：啟動注漿泵，將漿液注入小導管中。注漿過程中應控制注漿壓力和流量，一般注漿壓力為0.51.0MPa，流量為510L/min。當注漿壓力達到設(shè)計值或注漿量達到設(shè)計要求時，應停止注漿。4.注漿檢查：注漿完成后，應檢查注漿效果?？赏ㄟ^觀察孔口返漿情況、鉆孔取芯等方法檢查漿液的擴散范圍和固結(jié)情況。如發(fā)現(xiàn)注漿效果不理想，應及時進行補漿處理。四、超前小導管施工質(zhì)量控制（一）原材料質(zhì)量控制1.小導管質(zhì)量：小導管的材質(zhì)、規(guī)格和加工質(zhì)量應符合設(shè)計要求。進場時應檢查小導管的質(zhì)量證明文件，并進行外觀檢查和力學性能試驗，合格后方可使用。2.注漿材料質(zhì)量：水泥、水玻璃等注漿材料的質(zhì)量應符合相關(guān)標準和設(shè)計要求。進場時應檢查材料的質(zhì)量證明文件，并進行抽樣檢驗，合格后方可使用。（二）施工過程質(zhì)量控制1.鉆孔質(zhì)量控制：鉆孔的深度、角度和孔徑應符合設(shè)計要求。鉆孔過程中應加強對鉆孔質(zhì)量的檢查，及時糾正鉆孔偏差。2.小導管安裝質(zhì)量控制：小導管的插入深度、外露長度和連接質(zhì)量應符合設(shè)計要求。小導管安裝后應進行檢查，確保其牢固可靠。3.注漿質(zhì)量控制：注漿的配合比、壓力和流量應符合設(shè)計要求。注漿過程中應加強對注漿質(zhì)量的檢查，及時調(diào)整注漿參數(shù)，保證注漿效果。（三）成品保護1.小導管安裝完成后，應避免其受到外力碰撞和損壞。在隧道開挖過程中，應注意保護小導管，防止其被破壞。2.注漿完成后，應等待漿液凝固后方可進行下一步施工。在漿液凝固期間，應避免對小導管和圍巖進行擾動。五、超前小導管施工安全管理（一）安全制度建立1.建立健全安全生產(chǎn)管理制度，明確各級管理人員和施工人員的安全職責。制定安全生產(chǎn)操作規(guī)程，規(guī)范施工人員的操作行為。2.加強安全教育培訓，提高施工人員的安全意識和自我保護能力。新入場的施工人員必須進行三級安全教育培訓，經(jīng)考試合格后方可上崗作業(yè)。（二）施工現(xiàn)場安全管理1.施工現(xiàn)場應設(shè)置明顯的安全警示標志，劃定安全作業(yè)區(qū)域。施工人員必須佩戴好個人安全防護用品，如安全帽、安全帶等。2.鉆孔和注漿設(shè)備應定期進行檢查和維護，確保設(shè)備的安全運行。在設(shè)備運行過程中，操作人員應嚴格遵守操作規(guī)程，不得擅自離崗。3.注漿過程中應注意防止?jié){液泄漏，避免對環(huán)境造成污染。如發(fā)生漿液泄漏，應及時進行清理和處理。（三）應急管理1.制定應急預案，建立應急救援隊伍，配備必要的應急救援物資和設(shè)備。定期組織應急演練，提高應急處置能力。2.當施工現(xiàn)場發(fā)生安全事故時，應立即啟動應急預案，及時進行救援和處理。同時，應向上級主管部門報告事故情況，配合有關(guān)部門進行事故調(diào)查和處理。六、超前小導管施工成本控制（一）材料成本控制1.合理安排小導管和注漿材料的采購計劃，根據(jù)施工進度和實際需求進行采購，避免材料積壓和浪費。2.加強對材料的管理，建立材料出入庫管理制度，嚴格控制材料的領(lǐng)用和使用。對剩余材料應及時回收和處理，降低材料成本。（二）設(shè)備成本控制1.合理選擇鉆孔和注漿設(shè)備，根據(jù)施工規(guī)模和地質(zhì)條件選擇性能合適、價格合理的設(shè)備。2.加強對設(shè)備的維護和保養(yǎng)，提高設(shè)備的使用壽命和運行效率。定期對設(shè)備進行檢修和調(diào)試，及時更換磨損的零部件，降低設(shè)備維修成本。（三）人工成本控制1.優(yōu)化施工組織設(shè)計，合理安排施工人員的工作任務和工作時間，提高勞動生產(chǎn)率。2.加強對施工人員的管理，建立績效考核制度，激勵施工人員提高工作質(zhì)量和效率，降低人工成本。七、超前小導管施工常見問題及處理措施（一）鉆孔卡鉆1.原因分析：鉆孔過程中遇到堅硬巖石、巖粉堵塞鉆孔、鉆機鉆進速度過快等原因都可能導致卡鉆。2.處理措施：當發(fā)生卡鉆時，應立即停止鉆進，緩慢反轉(zhuǎn)鉆機，嘗試將鉆頭退出。如無法退出，可采用高壓水沖洗鉆孔，清除孔內(nèi)巖粉，然后再嘗試退出鉆頭。（二）小導管插入困難1.原因分析：鉆孔深度不足、鉆孔角度偏差、小導管變形等原因都可能導致小導管插入困難。2.處理措施：如鉆孔深度不足，應重新鉆孔至設(shè)計深度；如鉆孔角度偏差，應調(diào)整鉆孔角度后重新鉆孔；如小導管變形，應更換合格的小導管。（三）注漿壓力不足1.原因分析：注漿泵故障、注漿管堵塞、漿液配合比不當?shù)仍蚨伎赡軐е伦{壓力不足。2.處理措施：檢查注漿泵的運行情況，如發(fā)現(xiàn)故障應及時進行維修；檢查注漿管是否堵塞，如堵塞應及時清理；調(diào)整漿液配合比，保證漿液的流動性和穩(wěn)定性。（四）注漿效果不理想1.原因分析：漿液擴散范圍不足、漿液固結(jié)強度不夠、小導管間距過大等原因都可能導致注漿效果不理想。2.處理措施：如漿液擴散范圍不足，可增加注漿壓力或延長注漿時間；如漿液固結(jié)強度不夠，可調(diào)整漿液配合比或更換注漿材料；如小導管間距過大，可適當加密小導管。八、超前小導管施工案例分析（一）工程概況某隧道全長2000m，隧道穿越地層主要為軟弱破碎圍巖，地質(zhì)條件復雜。為保證隧道施工安全，在隧道洞口段和淺埋段采用超前小導管進行超前支護。（二）施工過程1.按照設(shè)計要求進行超前小導管的施工準備工作，包括技術(shù)準備、材料準備和設(shè)備準備。2.采用風動鑿巖機進行鉆孔，鉆孔深度為3.5m，鉆孔角度為10°15°。3.將加工好的外徑42mm、壁厚3.5mm的無縫鋼管插入鉆孔中，插入深度為3.3m。4.配制水泥水玻璃雙液漿進行注漿，注漿壓力為0.8MPa，注漿量根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行調(diào)整。（三）施工效果通過采用超前小導管進行超前支護，有效地加固了隧道圍巖，提高了圍巖的自穩(wěn)能力。在隧道開挖過程中，未出現(xiàn)坍塌、變形等現(xiàn)象，保證了施工安全和工程質(zhì)量。同時，通過對施工成本的控制，降低了工程成本，取得了良好的經(jīng)濟效益。九、結(jié)論超前小