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隧道超前支护施工方案简介：

隧道超前支护施工方案是隧道建设中的一项关键技术，它的主要目的是为了在隧道开挖前或者开挖过程中，对前方的土体或岩石进行预加固和支撑，以防止由于开挖引起的围岩失稳、变形或坍塌，保证施工安全和提高工作效率。

以下是一个简要的隧道超前支护施工方案简介：

1. 地质条件评估：首先对隧道沿线的地质情况进行详细调查，了解土质、岩性、地下水位、地应力等，为支护设计提供依据。

2. 选择支护形式：根据地质条件，可能选择喷射混凝土、钢拱架、锚杆、管棚、超前小导管等不同的支护形式。

3. 施工准备：包括支护材料的准备、机械设备的调试、施工人员的培训等。

4. 超前支护施工：在开挖前，先对前方进行小规模的开挖，然后安装支护结构。例如，先用超前小导管注浆加固岩土，再进行开挖。

5. 实时监测：施工过程中要进行实时监控，如地表沉降、围岩压力等，以确保支护的有效性。

6. 调整优化：根据监测数据，对支护结构进行适时调整，如增加支护强度、调整支护结构等。

7. 验收与维护：支护施工完成后，进行验收，确保结构稳定。施工过程中和施工后，还需要定期维护，确保支护的持久性。

总的来说，隧道超前支护施工方案是一个系统而科学的工作，需要根据实际地质情况灵活选择和实施。

隧道超前支护施工方案部分内容预览：

超前大管棚施工工艺流程图

待洞口边仰披开挖，支护到明洞初砌外轮廓线时，预留核心土，测量人员在坡面上定出中线拱顶高度，套拱位置线，横向十字线，然后开挖两侧套拱位置的土体，边开挖边支护至边墙底高度以后，浆砌套拱基础，施做完后在明暗洞交界处架立三榀Ⅰ18型钢钢拱架，间距80cm，每榀钢架用拉杆拉紧，防止倾倒，必要时在拱顶拱腰坡面上两侧打锚杆，将最前面一榀拱架焊在锚杆上拉紧，套拱在明洞外廓线以外，紧贴掌子面施作。在钢支撑上以设计大管棚间距安装Φ127mm，长2m的孔口导向钢管，必须用仪器仔细精确无误地检查其中线，方面与水平，确保导向良好，与管棚位置方向一至，用水泥纸或其他东西将孔口管封堵，防止浆液流入将孔口管堵塞，人工立模挡头板用钢筋拉杆拉紧，外模用铁线拉在衬砌拱架上，拱腰以下要用斜掌支于侧面上，完后浇注60cm厚的C25砼包裹钢支撑和导向管。套拱完成后，喷射C20砼10cm厚封闭周围仰坡面，作为注浆时的止浆墙。见下图“管棚套拱安装图”。

加工4米和6米两种规格的管；为使钢管对接，钢管两端分别加工成公、母丝扣，丝扣长15cm, 丝扣牙距5mm，管壁加工间距为20×20 cm 的φ10～16mm注浆孔DB37／T 4294-2020 煤矿地震监测台网技术要求.pdf，梅花型布置，以利于浆液通过管壁孔扩散到地层中。安装同孔导管时将4米管和6米管间隔装入孔中，相临两孔丝扣连接处相互错开。导管内插加劲钢筋笼，主筋4根，直径22mm，固定环采用Φ42热轧无缝钢管制作，每段长4cm，间距150cm，与主筋之间焊接。见下图“管棚导管构造图”。

用全站仪精确测定钻孔孔位，并用红油漆标注在掌子面上。

为使大管棚安装在设计的位置，钻机施钻时要按设计的角度钻孔，故钻孔前需安装导向管，使得钻孔方位正确。

施钻平台用钢管架由下向上、由两边至中间根据孔位依次搭成“井”字形，上面用木板铺平。要求钻机平台搭建必须牢固，钻机安放到平台上以后，要用钢丝绳紧固。

将钻机安放在施钻平台上，调整好高度、钻杆的倾角和方位角，然后将钻机牢固固定在施钻平台上，检查各管线和连接件是否正确。

将钻头和钻杆穿过导向管，对准已作好标记的孔位孔心，慢慢开动钻机，注意钻孔应平直，孔底偏差距离小于钻孔的半径。用螺旋钻杆配三翼钻头，干式钻进成孔。钻孔直径：φ120～125mm；钻孔平面误差不大于50mm；孔斜控制措施：导向管导向；为了能顺利下管，成孔后再进行扫孔，顺通孔道。大管棚施工完成后，成伞形辐射状，详见下图：

大管棚安装时用钻机顶进，钢管间为丝扣连接，用自由钳旋转拧紧，相邻两孔的钢管接头要相互错开。顶进钢管时要保证导管的倾角和方位角与钻孔钻杆前进的倾角和方位角一致。最好在钻完一个孔后不要移动钻机，立即将该孔的导管顶入孔内，安装好导管后，再移开钻机进行下一孔的钻进。

注浆采用M20水泥砂浆，前进式注浆，水泥砂浆注浆参数根据现场试验情况进行调整。

注浆达到预定压力后，即停止注浆，关上止浆阀门，打开泄压阀，待管内压力降为0后，关上泄压阀，同时将吸浆管放进旁边早已准备好的清水中，开动注浆机及时清洗管路。

1.11.1 注浆要求

① 注浆前用清水试压管路，检查管路是否连接紧密，如有问题及时处理。

② 排气管要通到底，以防孔内压注空气浆液不能注到孔底。对于单孔在注浆结束后，迅速拔除注浆管，并立即用M20砂浆闭孔口止浆，是完成注浆的标志。

1.12质量标准及注意事项

1.12.1 孔位误差为50mm，角度误差为1度。

1.12.2 钢管的打入的实际长度不得小于设计长度。

1.12.3 做好注浆记录。

1.12.4 注浆过程中，发现异常现象必须及时处理。主要技术措施：

① 注浆操作人员必须经过专门培训,并实行岗位责任制，在注浆前充分做好各项准备工作。

② 注浆前，在洞外将管路全部接通，进行试压，试压可用清水进行。在试压时，如管路不通或接头有漏水现象，予以排除，保持管路系统各部件完好畅通。

③ 注浆完毕后，清除管内浆液，用水泥砂浆紧密充填，以增强管棚的强度和刚度。认真清洗干净所有的机具设备，特别是搅拌机、注浆管、接头、阀门、贮浆桶等，以备下阶段注浆时使用。

超前小导管采用外径42mm，壁厚4mm，长450cm的热轧无缝钢管，钢管前端呈尖锥状；管壁四周钻注浆孔，孔径为8mm，孔间距10cm，呈梅花形布置，尾部30cm不钻注浆孔作为止浆段。钢管与衬砌中线平行，以外插角10 o打入拱部围岩；钢管环向间距50cm。小导管布置见下图“超前支护横断面布置图”：

小导管加工如下图所示。

2.2 超前小导管施工工艺流程

施工流程：测量放样→钻孔→清孔→钢管插入→封口→注浆→与钢架或锚杆焊接。见下图“超前小导管施工工艺流程图”。

超前小导管施工工艺流程图

按设计要求，在掌子面上准确画出本循环需施设的小导管孔位。

小导管在打孔前，按设计要求划出小导管的位置，并标明清楚。采用凿岩风钻打孔，成孔直径Φ53，孔口钻眼偏差小于50mm，孔眼长度大于小导管长度，然后将小导管打入，小导管打入后用高压风将小导管内砂石等吹出。小导管尾部置于钢架腹部，增加共同支护能力。小导管安装后用塑胶泥封堵导管外边的孔口及围岩裂隙。

2.3.3 钢管插入及孔口密封处理

钢管由用钻机顶进，顶进钻孔长度不小于90%管长。钢管末端除焊上挡圈外，再用胶泥麻筋缠箍成楔形，以便钢管顶进孔后其外壁与孔岩壁间隙堵塞严密。钢管搭接长度不小于100cm，并与钢支撑焊接在一起。钢管顶进时，注意保护管口不受损变形，以便与注浆管路连接。

2.3.4 小导管注浆

注浆采用M20水泥砂浆，注浆材料满足下列要求：浆液的流动性好，易注入地层；固结后收缩小，具有良好的粘结力和较高的早期强度；结石体透水性低，抗渗性能好等。

注浆前导管孔口应达到密闭标准，以防漏浆，然后采用注浆机注浆，注浆压力为0.5～1.0Mpa，一般按单管达到设计注浆量0.32m3作为结束标准，当注浆压力达至设计终压不少于20分钟，进浆量仍达不到注浆终量时，便可结束注浆。注浆结束后，将管口封堵，以防浆液倒流管外。

注浆过程中设专人做好记录。注浆结束后检查其效果，不合格者补注浆。

2.4 小导管注浆异常处理

串浆则采用多台泵同时注浆或堵塞串浆孔隔孔注浆；水泥浆液压力突然升高，则应关停注浆泵，进行注清水，待泵正常时再进行单液注浆；当注浆液量很大，压力长时间不升高时，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小量低压力注浆或间歇式注浆。

2.5 小导管注浆量计算

小导管注浆工程量可以按下式计算：

R—浆液扩散半径，可按0.25m考虑

K—充填系数，为0.3～1.0,对粉粘土取较小值,对碎石土、砂土取较大值。

2.6 超前小导管支护质量保证措施

2.6.1 小导管安装

①小导管间距根据围岩状况确定，采用单层小导管时，其间距为50cm；

②前后排小导管错开布置，前后排小导管的搭接长度不小于100cm；

③小导管外插角度根据注浆胶结拱厚度确定；

④小导管安装前，将工作面封闭严密，并正确测放出钻孔位置后方可施工。

2.6.2 小导管注浆

①注浆前应喷射混凝土封闭作业面，防止漏浆，喷射混凝土不小于4cm；

②注浆材料应根据地质条件、注浆目的和注浆工艺全面考虑，但确保满足下列要求:浆液流动性好，固结后收缩小，具有良好粘结力和较高早期强度，结石体透水性低，抗渗性能好。当有水侵蚀作用时，采用耐侵蚀材料；

③注浆过程中，注浆压力为0.5～1.0Mpa，并专人做好记录。注浆结束后检查其效果，不合格者应补注浆，注浆达到效果后方可开挖；

④注浆过程中注浆顺序应由拱脚向拱顶进行。

布眼→钻孔→清孔→安装锚杆

超前锚杆采用Ф22超前药卷锚杆，长为450cm，环向间距50cm，超前锚杆施工方法和系统锚杆一样，实际施作时根据岩体结构面产状确定锚杆方向，以尽量使锚杆穿透更多的结构面为原则，外插角控制在5o ～15o。锚杆采用早强沙浆作为粘接材料，每排锚杆的纵向搭接长度不小于100cm，尾部焊接在钢架上。

3.2.1 锚杆将根据设计图现场制做，按设计布置钻孔，用高压风将孔内杂物吹净。

3.2.2 将水泥药包放入水中泡至软而不散时取出，然后用工具将药包推入孔内塞满至孔深1/3~1/2处，中途药包不得破裂。

3.2.3 打入锚杆，锚杆杆体应注意旋转，使药包充分搅拌，以锚杆达孔底且孔口有浆液流出为止。锚杆插入时不得偏斜或脱落，安设杆体后立即安装垫板并拧紧螺帽。

Ф22超前药卷锚杆施工示意图

3.2.4 Ф22超前药卷锚杆施工工艺

Ф22超前药卷锚杆施工工艺见下图 “Ф22超前药卷锚杆施工工艺图”

Ф22超前药卷锚杆施工工艺图

3.2.5 Ф22超前药卷锚杆施工工艺控制要点

①打孔前做好量测工作，严格按设计要求布孔并做好标记，打孔偏差不大于±50mm；锚杆孔的孔轴方向满足施工图纸的要求，操作工把钻机钻杆的位置摆好并用定位块将其稳固地顶在岩面上。

②锚杆孔深、间距和锚杆长度、根数均要符合设计及规范要求。孔位偏差值不大于±50mm。

③用高压风冲洗、清扫锚杆孔，确保孔内不留石粉，不得用水冲洗钻孔。

④锚杆孔径符合设计要求，允许偏差控制在0～＋20mm之间。

建筑设计资料集 （第二版）024、超前支护施工质量要求标准

4.1 钢管及锚杆的材质、型号和规格等应符合设计和规范要求；

4.2 超前钢管、锚杆与钢架支撑配合使用时，应从钢架腹部穿过，尾部与钢架焊接牢固；

4.3 钢管、锚杆插入孔内的长度不得短于设计长度的95%。

4.4.1 超前大管棚及小道管注浆

5、超前支护施工机具配备

超前支护施工阶段主要机具设备表

DB43／T 1558-2018 湖南省铝粉生产安全规程6、超前支护施工人员配备（见附表）

超前支护施工阶段施工人员配备表