超前支护施工方案.doc

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1
0

二广高速公路怀集至三水段

第十一标段
（YK42+750～YK44+820）
马头塘隧道
超前支护施工技术方案

编 制：
复 核：
中铁四局集团第四工程有限公司
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二广高速公路怀集至三水段

第十一标段
（YK42+750～YK44+820）
马头塘隧道
超前支护施工技术方案

编 制：
复 核：
中铁四局集团第四工程有限公司
二广高速公路怀集至三水段十一标段项目经理部
日期：2007年6月23日

目 录
一、工程概况 - 1 -
二、施工管理组织机构 - 1 -
三、主要工程数量 - 2 -
四、超前支护施工总体部署 - 3 -
五、施工方法 - 4 -
六、质量保证措施 - 22 -
七、 安全保证措施 - 22 -
八、 环境保护及文明施工 - 22 -

一、工程概况
马头塘隧道超前支护施工由超前管棚、超前小导管和超前锚杆三部分组成。其中Φ108×6mm大管棚支超前支护，适用于隧道洞口V级围岩地质条件较差的地段；Φ42×3.5mm小导管超前支护，适用于洞身V级，IV级围岩一般地段；Φ22药卷锚杆超前支护，适用于V级为围岩双侧壁导坑内侧临时支护。
二、施工管理组织机构
施工管理组织机构如图1所示

图1 施工管理组织机构图

项目经理：刘 俊

总工程师：张奎、宋斌
项目副经理：吕成志

综合办公室（郑允灿）
工程技术部（钮小祥）
工地试验室（周宝玉）
安全质量部（陆国清）

财 务 部 （谢海斌）
计划合同部（郑晓东）
物资设备部（杨永平）

隧道作业1队：杨强
隧道作业2队：何忠

注：隧道工程师——刘光才

三、主要工程数量
表1 超前支护主要类型及分布表
序号
超前支护类型
分布位置
长度
支护级别
备注
1
Φ108超前管棚
左线
左线进口：ZK42＋917～ZK42+945
28
V
V级围岩洞口加强段
左线出口：ZK43＋886～ZK43+926
40
V
右线
右线进口：YK42＋910～YK42+938
28
V
右线出口：YK43＋816～YK43+856
40
V
2
Φ42超前小导管
左线
ZK42＋945～ZK42+993
48
IV
Ⅳ和V级围岩一般地段
ZK43＋094～ZK43+277
183
V和IV
ZK43＋658～ZK43+886
228
Ⅲ、Ⅳ和V
右线
YK42＋938～YK42+970.5
32.5
V
YK42＋970.5～YK43+027.5
57
Ⅳ
YK43＋072～YK43+225
153
Ⅳ和V
YK43＋662～YK43+803
141
Ⅳ和V
YK43＋803～YK43+816
13
V
3
超前锚杆
左线
ZK42＋917～ZK42+947
30
S5a
V级侧壁导坑内壁超前支护
ZK43＋122～ZK43+170
48
S5b
ZK43＋690～ZK43+738
48
S5b
ZK43＋889～ZK43+926
37
S5a
右线
YK42＋920～YK42+982
62
S5a
YK43＋102～YK43+150
48
S5b
YK43＋698～YK43+748
50
S5b
YK43＋800～YK43+846
46
S5a
4
地表注浆
右出
YK43＋826～YK43+846
20
浅埋、偏压
地表预
加固
超前支护主要工程数量见表2。
表2 超前支护主要工程数量表
材 料
单位
重量
长管棚φ108×6钢管
Kg
82993
Φ42×3.5小导管
Kg
175591
Φ22药卷锚杆
Kg
22250
32.5号水泥浆液（添加５％水玻璃）
m3
2044
四、超前支护施工总体部署
1、主要人员、机械设备用量配置
1.1、主要人员配置计划见表
超前支护施工主要人员配置计划见表3。
表3 主要人员配置计划表
人员
工种
人员配置
备注
司机
4

测量工
4

技术管理人员
6

钻孔班
16

安装班
8

注浆班
8

1.2主要机械设备配置计划
超前支护主要配备的机械、设备见表4。

表4 主要机械、设备配置表
序号
机械名称
规格、型号
单位
数量
状态
备 注
1
挖掘机
PC200
台
2
良好
辅助施工
2
发电机
200KW
组
4
良好
备用电源
3
砂浆搅拌机

台
2
良好
强制式
4
弯曲机

台
2
良好
液压式冷弯机
5
空压机
20m3
台
6
良好
供高压风
6
潜孔钻
100B
台
2
良好
钻管棚孔
7
注浆设备

套
2
良好
强制制浆和液压注浆
8
切割机
2.2KW
台
4
良好
加工钢管
9
电 钻

台
4
良好
加工钢管注浆孔
10
YT-28钻机

台
40
良好
超前小导管和超前锚杆钻孔
五、施工方案
1、超前大管棚施工方案
1.1、洞口开挖
左右线隧道洞口段均采用超前大管棚进行超前支护。管棚施作前必须完成，洞口边仰坡开挖。边仰坡按照设计坡率进行刷坡，边开挖边防护。开挖时预留核心土，为管棚施工提供工作面。在洞口段段开挖前，即在坡顶适当位置埋设地表滑移监测装置，在边坡面上布置一定数量的边坡滑移监测点，施工过程中按照设计频率，不间断采集数据，及时掌握围岩变形动态。一旦数据分析表明边坡有滑塌趋势，立即停止开挖，并对边坡加强防护。同时挖机刷坡时，必须边开挖，边修整防护边坡，保证管棚施工安全。
洞口开挖至工作平台后，开挖套拱侧墙基础。基础采用分台阶开挖，并对边坡及墙脚进行加强支护，必要时加设锁脚锚杆进行锁脚固定，锁脚锚杆Φ22钢筋，长度3.5m并用锚固剂锚固。
1.2、施作套拱
套拱采用先墙后拱法施工，先开挖边墙基础，开挖至设计高程，须检测基础底部承载力，当达不到设计要求的容许承载力300kpa时，基础采取加宽加深处理，或通过变更设计，对该段基底进行加强处理。套拱边墙基础开挖分三步开挖，开挖完立即对基坑进行初喷砼封闭，当遇到基坑底部有水时必须排除干净，方可进行C25套拱边墙混凝土浇筑。待边墙强度满足要求后，再完成拱圈部分混凝土的浇筑施工。有条件时，尽量整体一次性完成拱墙混凝土浇筑施工。
C25砼套拱作为大管棚导向墙，为度为2m 。套拱内埋设三榀I20b工字钢钢拱架（A套拱纵向间距0.9m，半明洞增设B、C、D套拱，间距0.75m），18.12m工字钢分为3段，段与段之间采用螺栓连接，I20b工字钢焊接在22×22×1.5cm钢板上。三榀工字钢之间纵向采用Φ22钢筋焊接成一整体，连接钢筋环向间距1m，在工字钢内、外弧间交错布置。整个工字钢接头处均采用双面焊，焊缝厚度不小于4cm。在钢支撑上安装Φ127×4mm,长2m的孔口管作为管棚钻孔的导向管，导向管沿拱圈环向布设39根（右线半明洞为35根），布设范围以拱衬中线对称，圆心角124°24′50″（半明洞式为非对称布置，以拱衬中线为参考，靠山测57°44′41″，耳墙侧51°19′44″），中对中间距50cm，导向管中心距圆心8.93m。孔口管采用Φ25钢筋焊接在工字钢上，方向与管棚位置方向一致。Φ25钢筋与工字钢、孔口管相接处采用双面焊接，焊接长度不小于15cm，焊缝厚度8mm。然后浇注80cm厚的C25砼。混凝土采用混凝土搅拌运输车运输，挖机或吊车吊运入仓方式施工。施工时注意控制振捣力度避免出现漏振、过振或跑模现象。套拱施工完成后，对其四周土体喷射C20砼，封闭周围结合部的缝隙，防止压力注浆时，压力损失，影响注浆效果。外模采用竹胶板，以保证混凝土外观质量，混凝土采用强制式全自动搅拌站拌制。严格按照试验室开出的现场施工配合比施工，试验室安排专人旁站，监督指导混凝土施工。
套拱及管棚布置示意图如图2、图3所示
1.3、管棚施工
马头塘隧道长大管棚施工主要工序有：搭钻孔平台、安装钻机、钻孔、清孔、验孔、管棚钢管制作安装、注浆、清孔、充填M30水泥砂浆。管棚施工工艺流程如图3所示
管棚施工前距导向墙5m时预留核心土开挖，为管棚施工提供工作平台。
1）、钻孔
管棚钻孔以套拱预埋φ127孔口管作为导向管，站钻方向与线路走向（参照拱衬中线）平行，并在考虑纵坡值（左右线进口为2.2%；左线出口-0.520%；右线出口-0.508%）基础上将钻杆向上以1°角定位。钻孔施工前，坡面必须先套拱与坡面岩体结合处喷一层素混凝土作为止浆墙，以避免压力注浆时漏浆或坍塌。配置两台水平钻机同时钻孔，另配置水泵和20m3空压机配合施工。

清孔、测钻孔是否倾斜（测斜）
否
施作套拱，安装导向管
封闭掌子面（若需要）
施作准备
搭设平台、钻机就位
钻 孔
拌 浆
安装注浆机具
准备注浆机料
否
是
M30砂浆填充
清 孔
压力、流量达到要求
顶 管
注 浆
拆除平台、撤离现场
开 挖
清 孔
图3 管棚施工工艺流程图

⑴、钻孔前先检查钻机机械状况是否正常，如不能成孔时，可加套筒或将钻头直接焊接在钢管前端钻进。
⑵、钻机就位后，根据事先测量放样好的点位钻孔位置。施钻时，先在岩体接触面反复钻击，直至形成一与钻杆轴线垂直的承压面，避免钻头钻进时承受侧压力，以提高施钻精度，再精确调整钻杆方向至设计位置，然后顶紧承压面钻进。钻机开孔时钻速宜低，钻至岩层深20cm作为套孔段，再次调整钻杆方向，然后转入正常钻速。钻进过程中发现钻机偏位或钻杆角度不断调整钻机钻进方向。钻孔顺序按照由高位到低位，施工完奇数孔再施工偶数孔钻进。
⑶、第一节钻杆钻入岩层尾部剩20～30cm时钻进停止，用两把管钳人工卡紧钻杆，钻机低速反转，脱开钻杆。钻机沿导轨退回原位，人工装入第二节钻杆，并在钻杆前端安装好联接套，钻机低速送至第一根钻孔尾部，方向对准后联接成一体。每次接长，按上述方法循环进行。
⑷、当换钻杆时，要注意检查钻杆是否弯曲，有无破损等，破损或弯曲的钻杆严禁使用，以确保钻孔方向准确，避免钢管顶入困难或管棚侵入隧道开挖净空。
⑸、为防止钻杆在推力和振动力双重作用下钻杆上下颤动，导致钻孔不直，钻孔时应把扶直器套在钻杆上，随钻杆钻进向前平行跟进。
⑹、为保证管棚钢管施工误差径向不大于20cm，施钻时钻孔径向误差亦不大于20cm。
⑺、孔径比管棚钢管直径大20～30mm。
2）、钢管加工
管棚钢管的加工分为两部分，奇数钢管为注浆管，需加工注浆孔，偶数管为非注浆管，不需要加工注浆孔，直接接长至设计长度。钢管加工如图4所示

⑴、钢管规格为，Φ108热轧无缝钢管，壁厚6mm。
⑵、加工尺寸节长分别为3m和6m。
⑶、钢管尖端加工为锥形，锥体长度10cm采用电焊焊接成型。
⑷、钢管采用电钻的注浆孔，钢管四周均匀分布四排，孔纵向间距15cm，钻孔展开呈梅花形，钻孔严禁使用电焊烧孔，其中钢管尾部4.5m范围内为无孔段，作为注浆时的止浆段。
⑸、为避免钢管顶进时尾部变形，加工时在钢管的尾部焊接Φ10mm加强箍。
⑹、管棚钢管的截断采用圆盘切割机，避免气割和电焊的高温破坏钢管的内部组织结构，降低其力学性能。
⑺、钢管接头采用丝扣连接，采用内外攻丝，丝扣长度不小于15cm。
⑻、钢管加工时即考虑管棚接头错开的要求，纵向同一截面上的管棚接头数不超过管棚总数的50%，钢管加工成型首先在加工场地进行配管，配管总长度为管棚入土长度再加2m套拱长度。管棚配管时，奇数管第一节钢管采用3m，偶数管第一节采用6m 钢管，以便将相邻两孔的钢管接头错开。配管完成后从尖端到尾部依次编号，全部记录，每根钢管集中堆放，下管时根据现场施工进度，依序运往现场，严禁随意装配和切割。
⑼、如果管棚加工成型后长期没有使用，必须将其堆放在有盖的钢筋棚内，在底部设支垫垫高，并在接头丝扣出涂抹防锈剂，防止管棚锈蚀
3）、顶管
⑴、管棚钻孔施作完成，使用钻机或其它动力机械，将加工好的钢管推入孔内，首先顶进带锥头的一节，作为整条管棚钢管的引向头，随着顶进逐节接长管棚，直到顶推至孔底。
⑵、接长管件应满足管棚受力要求，相邻管的接头应前后错开，避免接头在同一截面受力，采取奇数孔第一节长3m，偶数孔第一节节长6m，以后每节均为6m钢管（其中奇数孔为钢花管，偶数孔为无孔钢管），以此方法将相邻近钢管接头错开。
⑶、顶管时，当第一节钢管推进孔外剩余30～40cm时，人工装上第二节钢管，钻机低速前进对准第二节钢管端部，严格控制角度，人工持钳进行钢管联接，使两节钢管在联接套处联成一体。钻机再以冲击压力和推进压力低速顶进钢管。
⑷、施工中的钢管在安装前必须逐根进行预拼装并编号，按编号顺序接管推进、不得混接。管棚钢管由机械顶进，钢管各节间用15cm丝扣连接，顶进时，节长采用3m、6m两种管节。编号为奇数的第一节管采用3m钢管，偶数的第一节钢管采用6m钢管（奇数的为有孔钢花管出浆孔为φ10mm间距15cm，偶数的为无缝钢管）管棚顶到位后，钢管与导向管间隙用速凝水泥或其它材料堵塞严密，以防浆液冒出，并在堵塞时设置进浆孔和排气孔。
⑸、顶管施工完毕后对每根管进行清孔处理，防止杂物堵塞在管内造成后续管棚注浆工作无法开展。
4）、管棚注浆
注浆施工时管棚施工的重要工序之一，在进行注浆施工之前，首先完成各种机械设备的检查、仪器仪表的检定或标定，完成浆液材料的性能试验，确定合格后方可进行注浆作业。注浆施工分为两个部分，首先进行现场注浆试验，以检验机械设备的现场适应性和提取单孔注浆时间、单孔注浆量等施工技术参数。通过1～2孔的注浆试验，了解和熟悉现场注浆工作的控制要点，发现现场施工准备工作的不足，发现可能出现漏浆点，并予以封堵。注浆试验结束，并总结经验进入正式注浆。马头塘隧道大管棚设计长度较长，结合施工现场情况，以确保注浆效果，采用“钻一孔——检验一孔——注一孔”全孔一次性注浆的施工工艺。
⑴、注浆试验
在进行注浆前应进行注浆试验，以确定现场稳定的计量方式，仪器仪表的有效性，和各种控制手段的有效性。注浆试验做好以下工作：
①、计量仪表的标定：注浆所使用的工作压力表和台秤等必须通过计量部门的标定。标定合格后方可用于现场施工。
②、容器的标定：注浆中使用的各种容器，如量取水玻璃等的容器必须经总监办中心试验室的标定。
③、施工配合比：参照设计提供的配合比（中水泥浆水灰比1：1，水玻璃浓度为35波美度，模数2.4，参量为5%），进行现场浆液配比，必须经总监办中心试验室现场旁站监督并检查合格后方可用于下步注浆施工。
④、浆液的计算和配比
根据配比参数和搅拌桶体积，按每袋水泥（50Kg）计算出水及外加剂用量。
a、配浆计算时，搅拌机中一次制浆量的体积应不大于搅拌桶体积的80%，否则易造成拌浆过程中，浆液被搅拌机叶片旋出桶外，影响配浆质量。
b、计算制浆量时，水泥重量应按整包水泥重量计算取整，以减少配浆误差。（注：PO 32.5R水泥，一袋为50kg。
c、在搅拌机中加入按每袋水泥（50Kg）计算好的用水量。
d、将计算好的水泥缓慢加入搅拌机中进行搅拌，搅拌时间不得少于5min，以保证水泥充分拌和均匀。
e、将拌制好的水泥浆经过滤处理后放入水泥储浆桶中搅拌使用。
f、加水量误差≤±5%。
g、水玻璃稀释：首先采用波美计测试稀释前水玻璃浓度，然后在水玻璃中加入水，边加水边搅拌，同时用波美计测定稀释水玻璃的浓度，最后当水玻璃浓度稀释到设计浓度时，停止加水，继续搅拌水玻璃10min后待用。
⑤、试验参数的提取：现场注浆试验，须提取单孔注浆量、单孔注浆时间，浆液凝固时间等参数，以计算单孔吸浆率，检查试验注浆孔最终注浆效果。以作为其余孔注浆的施工参考，指导现场施工。
⑵、管棚注浆：该工序是保证管棚作用达到设计预想的非常重要工序。施工中必须进行严格控制。
①、设计注浆参数：管棚注浆采用双液浆，其水泥浆水灰比为1：1，水玻璃浓度为35波美度，模数2.4，参量为5%，注浆初始压力0.5～1.0Mp，终压2.0Mp，设计40m管单孔注浆量2.261m3。M30砂浆。
②、管棚注浆：浆液配制必须根据设计配合比和注浆试验成果进行严格控制。浆液必须搅拌均匀，然后放入储浆桶中，注浆过程中不得停止对浆液的搅拌。两种液浆从各自储浆桶注入混合器混合后，由注浆泵经管路注入钢管中。注浆时在注浆泵和钢管头处必须由专人负责操作，并调控好注浆压力和速度，每注完一桶要及时关闭注浆阀。注浆施工如附图1所示
③、注浆管和排气管长度，必须满足双液浆和M30砂浆时注入和排气需要。排气管尽量伸入管底，排气管大些，管径根据现场材料确定，兼作M30的砂浆注入管，注浆孔可短一些兼作注入砂浆时的排气孔。
④、浆液扩散半径不得小于设计要求的0.5m，通过相邻偶数管的施作进行检查。
⑤、注浆结束标志：管棚注浆采用终压和注浆量双项控制。当注浆量达到设计量时可结束本孔注浆；弱注浆量未达设计量，注浆终压达到设计值2.0Mp时，持压不小于10分钟（不得大于在注浆试验中提取浆液凝固时间），注浆量无明显增加时也可结束本孔注浆。
⑥、注浆结束后必须及时清除管内浆液，并用M30水泥砂浆填充紧密。砂浆注入采用牛角泵从里到外一次完成，砂浆材料必须随拌和随使用，连续均匀地及时供料，避免泵入砂浆时掺和空气。边注入砂浆边拔出注浆管，注浆管口必须埋入砂浆不得少于30cm，以避免在管棚内混入空气。
⑦、封堵塞必须有进料孔和出气孔，在出气孔流浆后，方可停止压注。砂浆注入完成应及时用止浆塞封堵管口，防止砂浆流出产生空洞。
5）、注浆注意事项：
⑴、特殊工种及注浆人员必须经上岗培训；
⑵、注浆前要认真检查管路、阀门和仪表等，并用清水试机，如发现破损及时更换；
⑶、按设计要求选取原材料，原材料性能指标应达到标准要求并在保质期内使用，不得使用过期材料；
⑷、注浆时要相互配合，统一指挥，以免发生意外；
⑸、注浆作业完毕，要认真清洗所有机具设备；
⑹、注浆过程应派专人负责，认真填写注浆记录，详细记录注浆时间、浆液消耗量及注浆压力等数据，观察压力表值，监控连通装置，避免因压力猛增而发生异常情况。并针对现场可能出现的特殊情况，做出相应应急措施。
⑺、施工过程中,要准确记录每孔的下钻起止时间,安装钢管的时间和数量，以及注浆的起止时间和注浆数量等情况；
⑻、详细记录钻孔过程中地质、水文情况，并准确描述，做好地质超前探测工作；
⑼、注浆施工期间必须注意施工安全；
⑽、注浆施工期间必须注重文明施工和环境保护。
⑾、按照注浆试验成果，确定合理的注浆参数。
⑿、注浆过程中随时检查孔口、邻孔、覆盖层较薄部位有无串浆现象。当发生串浆现象时，在有多台注浆机的条件下，同时注浆，无条件时，应立即停止注浆或采用间歇式注浆封堵串浆口，也可采用麻纱、木楔、水泥砂浆或锚固剂封堵，直至不再串浆时再继续注浆。注浆过程中压力如突然升高，可能发生堵管，应停机检查。如发现注浆量超过设计注浆量，压力仍不能达到设计终压值，根据实际情况分析原因，并及时做相应处理。
⒀、注浆采用双液浆，单液注浆，水泥浆与水玻璃在混合器中混合后用注浆机经管路注入管棚。当一次注浆不能满足要求时，采取分段注浆方式灌注，以保证达到注浆预期效果。浆液进浆量很大，压力长时间不升高，应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，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，注意停留时间不超过混合浆的凝胶时间。
⒁、在注双液浆时，为防止管路堵塞，先开水泥浆泵，后开水玻璃泵，结束注浆时，先关水玻璃泵，后关水泥浆泵，一旦封孔，结束注浆，应尽快卸开孔口接头，开清水泵冲洗管路，以免造成管路中的剩余浆液凝结、堵塞管路。
⒂在注浆过程中，所有拆卸下来的接头、阀门，都必须有专人及时清洗干净，以备轮换使用。
⒃、注浆结束后，先对钢管进行清孔，清孔完毕后立即用M30砂浆进行充填，增加钢管强度，并注意注浆管口埋入砂浆深度不得少于30cm。
⒄、注浆顺序：由中间向两边,由高向低，跳孔注浆。有孔钢管已全部注浆完毕后，再进行无孔钢管的钻孔、顶进和灌注M30砂浆。
2、超前小导管施工方案
2.1、小导管施工工艺如图5所示
图5 小导管施工工艺流程图
测量放样
拱架安装
钻 孔
清 孔
压水试验
注浆试验
注 浆
封 孔
小导管加工
浆液配制
顶 管
清 管
拱架制作

2.2、小导管施工
隧道施工穿越V级及IV级围岩段时，存在围岩破碎，裂隙发育，地下水较丰富等不利于隧道开挖的不良地质，隧道施工比较困难，存在较大的不安全因素。为了保证隧道及施工安全，在穿越V级及IV级围岩段时，采用超前注浆小导管作超前支护，对拱部围岩进行预支护，通过注浆填充岩体裂隙，增强岩体整体性，将地下水封堵在开挖区域以外。注浆管采钻孔打入法，即先按设计钻孔，钻孔直径比钢管直径大3～5mm，然后将钢管穿过钢架，用锤击或钻机顶入，顶入长度不小于钢管长度的90%，并用高压风将钢管内砂石吹出，经压水试验后进行注浆。小导管分布如图6、图7 、图8、图9所示，小导管加工如图10所示

1）、设计参数
⑴、超前小导管采用φ42无缝钢管，壁厚3.5mm，长度4.5m。
⑵、布置于隧道拱顶部位以拱衬中线对称分布，分布于拱顶V级围岩105°44′10″（IV级围岩108°）范围内。
⑶、小道管环向管心间距40cm。
⑷、管身按梅花形布设压浆孔，孔径8mm，间距15×15cm，小导管头部10cm加工成尖锥状以便于顶管顺畅，尾部1m范围内不设压浆孔，小导管尾部焊接φ6.5加强箍，加强箍距小导管尾部15cm。
⑸、注浆参数
①、水泥采用普通海螺牌32.5R水泥；
②、水灰比1∶1；
③、水泥浆液中掺加5%水玻璃；
④、根据初步选定的配合比，测定凝胶时间，直到满足凝胶时间要求，确定施工配合比。
⑤、注浆压力0.5～1.0MPa；
2）小导管施工注意以下内容
⑴、钻孔
超前小导管钻孔施工，在钢拱架（或格栅钢架）安装完成后进行，钻孔前首先在钢拱架腹部割出或预留出下孔洞，钻杆穿过拱架打入围岩钻进。
①、注浆孔的布置角度及深度符合设计4.5m长的要求。孔口的位置与设计位置的偏差为不大于±5cm；孔底位置偏差小于孔深的1%即4.5cm。
②、注浆钻孔应作到：孔壁圆、角度准，孔身直，深度够，岩粉清洗干净。当出现严重卡钻、孔口不出水时应停止钻孔，立即进行注浆。
③、钻孔结束后应掏孔检查，在确认无塌孔和探头石时，安设注浆管。
④、注浆前应平整注浆所需场地，检查机具设备，作好注浆范围内的喷射混凝土，作为注浆施工的止浆墙，准备注浆材料。
⑤、钻孔直径比设计管径大3～5mm。
⑥、严格控制钻孔的方向，保证小导管外插角在10°～15°。
⑵、下管
①、采用锤击或钻机顶入时，插入长度不小于管长的90%，必须将止浆环打入围岩中。
②、下管时，采用增加保护套管等措施对管口的保护，防止其变形。
③、锤击或钻机下管前，首先检查钢架及周边围岩情况，存在安全隐患及时处理。
④、下管完成后，及时用高压风清除钢管内的岩石碎碴。
⑤、钢管安装完成，用水泥砂浆掺和适量膨胀剂或其它胶凝材料封堵钢管与钻孔之间的缝隙，以免注浆时漏浆。
⑥、钢管沿钻孔插入，外露端与钢拱架（或格栅钢架）焊接为整体。
⑶、小导管注浆
隧道施工采用超前小导管注浆来加固围岩，同时封堵地下水，减少渗水对隧道施工的影响。所采用的注浆方式为通过φ42超前小导管注水泥浆液（掺5%水玻璃），小导管布设在隧道拱部，使隧道拱部形成拱形支护体，保证施工安全。
①、注浆施工前首先清除钢管内的岩石碎碴，并进行压水试验，了解受注岩体裂隙发育情况及其可灌性，提取从初压达到终压值所需灌注时间等参数，为注浆试验做参考。
②、注浆试验小导管注浆试验的目的和方法，同管棚注浆试验。
③、注浆
B、技术措施
a、注浆前进行压水试验和注浆试验，检查机械设备是否运转正常，防止注浆管堵塞，影响注浆效果，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）。
b、压浆管与超前注浆管之间采用方便接头，以便快速安拆。
c、注浆压力根据岩性、施工条件等因素在现场试验确定，并据此严格控制注浆压力，终压尽量达设计要求，保持稳压时间，保证各孔浆液渗透范围相互搭接，达到预期的注浆效果。
d、注浆由两侧对称向中间进行，自下而上逐孔注浆，注浆时先注无水孔，后注有水孔，如有窜浆或跑浆时，可采用间隔一孔或数孔间隔注浆，或采用群孔注浆（即每次3～5个孔同时注浆），最后全部完成注浆。注浆结束后，利用止浆阀保持孔内压力，直至浆液完全凝固。
e、注浆时压力由小到大，从开始无压升到设计终止压力0.5～1.0MPa，注浆压力达到设计值时可结束本孔注浆。压力长时间达不到设计终压，但注浆量已达到设计量，也可结束本孔注浆，但必须分析原因，及时调整注浆参数和施工方法。
f、前后两排小导管搭接长度不小于1.0m。隧道开挖长度应与小导管搭接长度相适应，预留1 m注浆段作为下一循环注浆施工的止浆墙，拱部1 m管棚保护下一循环管棚施工安全。
g、小导管注浆浆液配比必须经试验确定，并据此严格控制注浆配合比及凝胶时间，初选配合比后，用凝胶时间控制调整配合比，并测定凝结体的强度，选定最佳配合比。
h、小导管注浆方式可根据地质条件、机械设备及注浆孔的深度选用单孔注浆或采用群孔注浆；采用一次性注浆或采用间歇注浆。
i、注浆过程应有专人记录，完成后检验注浆效果，不合格需进行补注。注浆达需要强度后方可进行开挖作业。
j、注浆结束后，拆除注浆接头，迅速将注浆管口封堵，防止未凝固浆液外流。
k、注浆完成后要检验注浆效果。在隧道开挖后可检查注浆固结体厚度，如达不到设计要求时，在注浆时调整注浆参数，改善注浆工艺。
2.3质量检验标准
1）、基本要求
⑴、钢管的型号、规格、质量等符合设计和规范要求。
⑵、超前钢管与钢架支撑配合使用时，应从钢架腹部穿过，尾端与钢架焊接。
2）、实测项目见表5。
表5  超前钢管实测项目
项次
检 查 项 目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
权值
1
长度(m)
不小于设计
尺量：检查10%
2
2
孔位(mm)
±50
尺量：检查10%
2
3
钻孔深度(mm)
±50
尺量：检查10%
2
4
孔径(mm)
大于杆体直径+20
尺量：检查10%
2

3）、外观鉴定
钢管沿开挖轮廓线周边均匀布置，尾端与钢架焊接牢固，入孔长度符合要求。
3、地表小导管注浆
右线YK43+846～YK43+836段采用Φ42×3.5mm注浆小导管进行地表注浆预加固，横、纵间距1.5×1.5m，梅花型布置，钢管长2.5～5m，视具体隧道断面顶部覆盖层厚度进行布置，深至隧道开挖轮廓线外0.5m为宜。浆液采用32.5号水泥浆液（掺加5%水玻璃）。其他相关要求参照洞身超前小导管注浆方法施工。
3.1、地表小导管注浆施工工艺流程如图11所示
图11 地表注浆小导管施工工艺流程图

断面复测
清表处理
范围及孔位放样
下 管
钻 孔
注 浆
加工小导管
制 浆

3.2、钻孔、下管及注浆等各个工序施工同隧道超前小导管施工。
4、 超前锚杆施工方案
本隧道内超前锚杆布设于双侧壁导坑内壁顶部临时支护，主要目的为配合V级围岩地段双侧壁导坑开挖施工。每侧导坑内壁布置7根。
超前锚杆断面分布如图12所示，超前锚杆纵向分布如图13所示

4.1、超前锚杆施工工艺流程如图14所示
导坑开挖
（留1m以上超前支护段不开挖）
拱架制作
装入锚杆
装入锚固剂
小锚杆加工
清 孔
钻 孔
拱架安装
测量放样
图14 超前锚杆施工工艺流程图
进入下一循环

4.2、设计参数
1）、超前锚杆采用20MnSiΦ22药卷锚杆，长度4.5m。
2）、超前锚杆施工时，锚杆纵向与平行衬砌中线方向以10～15°外插角打入拱部导坑内壁围岩，锚杆环向间距40cm。
3）、每打完一排锚杆后，开挖侧壁导坑拱部及第一次喷射混凝土、架设钢架，初期支护完成后，每开挖3.25（3.00）m再打另一排锚杆，使环与环超前锚杆之间保持1.0m以上的搭接长度。
4.3、施工注意事项
1）、锚杆孔采用YT28钻机打入，孔径大于锚杆直径3～5mm。
2）、超前锚杆与钢架支撑配合使用并从钢架腹部穿过。
3）、锚固剂装入长度以锚杆打入后，锚固剂完全充填锚杆与孔壁之间的空隙为准，施工中不断调整，直至满足要求。
4）、锚杆打入直接采用YT28钻机顶推，在锚干尾部与钻机间增加连接套，使锚杆在钻机带动下一边旋转一边推入，以使锚固剂与锚杆和孔壁充分接触，增强锚固效果。
六、质量保证措施
1、施工中的钢筋焊接的搭接和焊接厚度等符合规范要求。
2、严格控制超前管棚插入角度在1～2°，超前小导管及超前锚杆插入角度在10～15°。
3、小导管注浆施工时先进行压水试验，保证管路通畅、各机械设备运转良好，注浆时保证连续性，从而确保注浆效果。
4、管棚注浆结束后及时清除管内浆液，并用M30水泥砂浆紧密充填，增强管棚的刚度和强度。注浆时，浆液扩散半径不小于0.5m，务求达到加固围岩的效果。
5、严格质量管理自检制度，坚持各班组互检，项目部自检，监理工程师复检的三检制度，保证各工序施工处于可控状态。
七、安全保证措施:
1、建立三级安全管理体系，检查施工用电；检查设备、机具。
2、实行安全目标管理，逐层分解，做到人人目标明确，责任分明。
3、认真实施标准化作业，确保安全。施工中严肃施工纪律和劳动纪律，杜绝违章指挥与违章操作，保证现场安全防护设施的投入，使安全施工建立在科学的管理、先进的技术、可靠的防护设施上。
4、各专业工种作业人员，必须经专业培训和考试，合格后方准独立操作。尤其是从事特殊工种的人员，例如爆破员、电焊工等必须持有上岗证，而且专业技术熟练。
5、施工期间，施工现场的施工用电线路需要检查设专人检查、维修。
6、雨季施工时，施工现场应及时排除积水，并采取防滑措施工。
7、注浆施工时，对管路接头进行覆盖保护，安排专人观察压力表变化和控制阀门，非施工人员不得进入施工现场，防止造成意外伤害。
八、环境保护及文明施工
1、保护原有植被。对施工界限内、外植物、树林等尽力维持原状；砍伐树林和其它经济植物时，要事先征得所有者和业主的指示同意，不超范围砍伐。
2、营造良好环境。在施工现场和生活区设置足够的临时卫生设施，经常进行卫生清理。
3、对有害物质（如燃料、废料、垃圾等）要采取措施处理后运至监理工程师指定地点进行掩埋，防止对动、植物造成损害。
4、施工废水、生活污水按有关要求进行处理，不得直接排入农田、河流和渠道。
5、、清洗骨料的水和其它施工废水，经过过滤、沉淀处理后方可排放，避免污染河道和周围环境。
6施工机械排放的废油废水，采用隔油池等有效措施加以处理，不得超标排放。
7、注浆浆液或洗孔废水等不得倾倒于附近农田，避免破坏其土壤。
8、地表注浆前的清表工作不得进行烧荒处理。
9、地表注浆完成，尽早施作防护工程、完善排水系统、尽早使裸露地表的植被覆盖，防止水土流失。

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