隧道开挖台阶、三台阶、三台阶临时仰拱法施工作业指导书

 合福铁路安徽段站前四标隧道工程编号ZYZDS-SD-2010-004 隧道开挖施工作业指导书   单位HFZQ-4汇编葛世康审核林凡科批准付伟庆  2010年08月14日发布2010年08月16日实施隧道正洞工程施工作业指导书（三台阶法、三台阶临时供法）

1.适用范围适用于新建铁路合福线双线隧道正洞及其辅助坑道的开挖施工

2.作业准备

2.1内业准备开工前，组织技术人员认真学习实施性施工组织设计；熟悉、审核图纸，复核设计坐标及高程，保证图纸的正确性；澄清相关技术问题，熟悉相关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书面技术交底，并对施工人员进行上岗前技术培训，关键作业人员考核合格后持证上岗

2.2外业准备及技术准备

（1）测量人员进行施工放样，放出线路中桩，测绘洞身横断面图与设计比较

（2）挖掘机、装载机、空压机、钻机、运输车辆进场并进行保养

（3）防护材料进场

（4）混凝土拌合站安装完毕并经调试

2.3技术准备

（1）导线复测完毕，成果可用

（2）砂、石、料、钢材、水泥等原材料试验完成，混凝土配合比设计完成并经监理审批

（3）分项开工报告已批复

3.技术要求隧道施工应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则，开挖方式采用弱爆破，爆破时严格控制炮眼深度及装药量，严格控制超欠挖并按有关规范及标准图的要求，进行监控量测，及时反馈结果，分析洞身结构的稳定，为支护参数的调整、灌筑二次衬砌的时机提供依据

4.施工程序与工艺流程

4.1台阶法

4.

1.1台阶法施工工艺流程台阶法施工工艺流程见图图1台阶法施工工艺流程图

4.

1.2台阶法施工工序说明台阶法工序见附图

（1）开挖1部台阶施作1部洞身结构的初期支护

（2）上台阶施工至适当距离后，开挖2部台阶，施作洞身结构的初期支护

（3）灌筑该段内Ⅲ部底板（或仰拱）

（4）利用衬砌模板台车一次性灌筑Ⅳ部二次衬砌（拱墙衬砌一次施作）

4.

1.2台阶法施工要求

（1）隧道施工应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则

（2）开挖方式采用弱爆破，爆破时严格控制炮眼深度及装药量

（3）台阶长度宜控制在10m~50m之内；围岩稳定较差时，控制在3~10m

（4）下台阶断面开挖应两侧交错进行，下台阶开挖后仰拱应紧跟施工中应解决好上下台阶的施工干扰问题，下部应减少对上部围岩、支护的拢动

（5）施工中，应按有关规范及标准图的要求，进行监控量测，及时反馈结果，分析洞身结构的稳定，为支护参数的调整、灌筑二次衬砌的时机提供依据

（6）上台阶施作钢拱架时，采用扩大拱脚和锁脚锚杆等措施，控制围岩和初期支护变形，必要时施作临时仰拱

（7）下台阶在上台阶喷射混凝土达到设计强度70%以上时开挖，当岩体不稳定时需缩短进尺，必要时分下台阶左右两部开挖，并及时施作初期支护和仰拱

（8）下台阶施工时要保证初支钢架整体顺接平直，螺栓连接牢靠

4.2三台阶法

4.

2.1三台阶法施工工艺流程三台阶法施工工艺流程见图

4.

2.2三台阶法施工工序说明三台阶法工序见附图

（1）上台阶开挖在拱部超前支护施工后，沿隧道开挖轮廓线环向开挖上台阶开挖进尺控制在每循环2~3m拱架开挖后立即出喷3~5cm砼封闭，并架设Ⅰ20a钢架按照设计要求施作锁脚锚杆和系统锚杆，喷射砼

（2）中台阶开挖开挖进尺控制在每循环2~3m，开挖后立即出喷3~5cm砼封闭，并架设Ⅰ20a钢架按照设计要求施作锁脚锚杆和系统锚杆，喷射砼

（3）下台阶开挖开挖进尺控制在每循环2~3m，开挖后立即出喷3~5cm砼封闭，并架设Ⅰ20a钢架按照设计要求施作锁脚锚杆和系统锚杆，喷射砼

（4）隧道仰拱开挖围岩较好时，仰拱与下台阶同时开挖；围岩软弱破碎时，仰拱单独开挖仰拱按每循环5m组织施工采用人工配合机械开挖，人工清底，并及时施工仰拱衬砌和填充

4.

2.3三台阶法施工要求

（1）隧道施工应坚持“若爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则

（2）如有超前支护等辅助施工措施，应首先利用上一循环架立的钢架施作完毕，再开挖

（3）开挖方式采用若爆破，爆破时严格控制炮眼深度及装药量

（4）锁脚小导管可根据需要设置，以确保下台阶施工的安全

（5）各步台阶一次开挖长度宜控制在2m~3m之间，第3部台阶开挖后仰拱应紧跟

（6）施工中，应按有关规范及标准图的要求，进行监控量测，及时反馈结果，分析洞身结构的稳定，为支护参数的调整、灌筑二次衬砌的时机提供依据

（7）施工时根据现场情况，必要时在临时仰拱中增设钢架

4.3台阶法临时仰拱法

4.

3.1三台阶临时仰拱法施工工艺流程三台阶临时仰拱法施工工艺流程见图

4.

3.2三台阶临时仰拱法施工工序说明三台阶临时仰拱法施工工序见附图三台阶临时仰拱法施工工序说明　　

（1）a、利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护；b、开挖1台阶阶；c、施作1部洞身结构的初期支护，即初喷4cm厚混凝土，架立钢架，并设锁脚锚（管）杆；d、钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度，底部架立临时钢架封闭，则在掌子面喷10cm混凝土封闭　　

（2）上台阶施工至适当距离后，开挖2部台阶，接长钢架，施作洞身结构的初期支护及封底，参照工序

①进行　　

（3）a、开挖3部台阶，及时封闭衬期支护参照工序

②进行；b、灌注该段仰拱；c、灌注该段隧底填充　　

（4）根据量测结果分析，待初期支护收敛后，利用衬砌模板台车一次性灌筑二次衬砌（拱墙衬砌一次施作）

4.

3.3三台阶临时仰拱法施工要求

（1）隧道施工应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则

（2）如有超前支护等辅助施工措施，应首先利用上一循环架立的钢架施作完毕，再开挖

（3）开挖方式采用弱爆破，爆破时严格控制炮眼深度及装药量

（4）锁脚小导管可根据需要设置，以确保下台阶施工的安全

（5）各步台阶一次开挖长度宜控制在2m~3m之间，第3部台阶开挖后仰拱应紧跟

（6）施工中，应按有关规范及标准图的要求，进行监控量测，及时反馈结果，分析洞身结构的稳定，为支护参数的调整、灌筑二次衬砌的时机提供依据

5.材料要求原材料应符合设计要求，设计未明确时应符合相应《混凝土工程施工质量验收标准》要求5．1水泥宜采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，水泥的混合材宜为矿渣或粉煤灰，不宜使用早强水泥，强度等级不小于

32.5MPa使用前应做强度复查试验水泥到场后不得露天堆放，不同种类的水泥应储存于不同库房5．2外加剂应采用减少率高、坍落度损失小、适量引气、质量稳定、能满足混凝土性能的产品外加剂与水泥间应有良好的适应性宜选用多功能复合外加剂5．3细骨料细骨料应选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然河沙，也可选用专门机组生产的人工砂，不宜使用山砂，不得使用海砂采用的中砂或粗砂细度模数应大于

2.5，含水率宜控制在5%～7%使用前应一律过筛砂中小于

0.075mm的颗粒不应大于20%含泥量不应大于3%，泥块含量不应大于1%5．4粗骨料应选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线膨胀系数小的洁净碎石，也可碎卵石，不宜采用砂岩碎石混凝土应采用二级或三级级配粗骨料粗骨料应分级采购、分级运输、分级堆放、分级计量严禁选用具有潜在碱活性骨料采用泵送方式时，粗骨料粒径应控制在

0.3～

0.4D（D为管径）范围之内，最大粒径不能超过40mm，且应采用连续级配，针片状颗粒含量不宜大于10%5．5水水质应符合工程用水的有关标准，水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质

6.劳动组织劳力应结合工程量大小、工期安排要求进行合理的配置结合正常施工需要，配置如下开挖时主要劳动力如下主要劳动力安排表序号工种人数备注1技术员22电工1提供照明3开挖工25含风钻手4爆破员2现场爆破器材的管理和使用5空压机司机16挖机司机17装载机司机18汽车司机49杂工

27.机具设备配备隧道开挖施工主要施工机械设备应根据不同地质情况下的不同开挖方法合理配备，配备情况如下表主要施工机械设备表序号机械名称型号/规格数量用途备注1多功能台车1台钻爆、开挖2风钻YT—2830台钻孔需爆破时用3空压机4L—20/83台风钻动力需爆破时用4挖掘机PC200型1台开挖土方5装载机ZLC501台装渣6自卸汽车15T4辆运渣

8.质量控制

8.1质量控制措施⑴开工前，技术人员认真学习施工规范，熟悉审核图纸，对每道工序进行书面交底交底中讲清设计要求、技术标准、定位方法、功能作用、施工参数、操作要点和注意事项，使所有操作人员心中有数⑵把好原材料和施工配比关，加强检测频率，坚持“一切经过试验、一切用数据说话”的原则⑶实行技术人员现场值班制度，指导控制施工，及时对工程进行检测⑷每道工序均严格进行自检、互检和交接检；上道工序不合格，下道工序不接收⑸经理部成立质量管理小组，加强对现场工程质量进行巡查狠抓薄弱环节，严格按工艺施工，以彻底消除质量通病⑹开挖轮廓线以衬砌设计轮廓线为基准，考虑围岩变形量、施工误差和测量贯通误差等因素适当加大；严禁超挖⑺钻爆法施工开挖时，采用光面爆破或预裂爆破爆破前根据地质条件、断面尺寸、开挖方法、循环进尺、钻眼机具和爆破材料等进行钻爆设计，施工中根据爆破效果调整爆破参考⑻边墙、仰拱或底板等的地基承载力必须符合设计要求；软弱地基处理方法和施工质量符合设计要求；开挖前进行施工工艺设计⑼开挖后及时进行初期支护采用分部开挖时，应在初期支护砼强度达到设计强度70%及以上时进行下一部分的开挖隧道通过膨胀性围岩时，支护紧跟开挖，尽快封闭，对围岩形成约束，分部开挖施工过程中应加强对临时支护的保护

9.2质量检验

9.

2.1主控项目1隧道开挖断面的中线和高程必须符合设计要求检验数量施工单位每一开挖循环检查一次，监理单位按施工单位检验数量的10%平行检验检验方法施工单位采用仪器测量监理单位平行检验2隧道开挖应严格控制欠挖当围岩完整、石质坚硬时，岩石个别突出部分（每1m2不大于

0.1m2）侵入衬砌应小于5cm拱脚和墙脚以上１ｍ内断面严禁欠挖检验数量施工单位、监理单位每一开挖循环检查一次检验方法施工单位采用自动断面仪等仪器测量周边轮廓断面，绘断面图与设计断面核对监理单位见证测量，现场核对开挖断面3洞身开挖中，应在每一次开挖后及时观察、描述开挖面地层的层理、节理、裂隙结构状况、岩体的软硬程度、出水量大小等，核对设计地质情况，判断围岩稳定性检验数量施工单位、监理单位每一开挖循环检查一次检验方法施工单位进行工程地质观察和描述，监理单位见证检查4光面爆破或预裂爆破钻眼前，应根据钻爆设计图准确标出炮眼位置钻孔时应按钻爆设计要求严格控制炮眼的间距、深度和角度掏槽眼的眼口间距和深度允许偏差为5cm周边眼的间距允许偏差为5cm，外插角应符合钻爆设计要求，眼底不应超出开挖断面轮廓线15cm检验数量施工单位每一开挖循环检查全部掏槽眼和10个周边眼，监理单位按施工单位检查数量的20%见证检查检验方法测量

9.

2.2一般项目光面爆破或预裂爆破的炮眼痕迹保存率，硬岩不应小于80%，中硬岩不应小于60%，并在开挖轮廓面上均匀分布检验数量施工单位每一爆破开挖循环检查一次检验方法对照钻爆设计资料，观察、计数检验炮眼痕迹保存率

10.安全及环保措施

10.1安全控制措施⑴建立健全安全生产责任制，做到分工明确，责任到人定期进行安全大检查，对查出的安全隐患限期整改并复查⑵深化教育，强化安全意识施工人员上岗前必须进行安全教育和培训，并经考试合格后发给《安全上岗证》方准上岗电工、电焊工、架子工、质检员、安全员等特殊作业人员，必须经地方劳动局等有关部门培训合格后持证上岗调换工种人员，必须重新进行安全培训⑶建立和完善各项安全作业制度和防护措施，并狠抓落实，使全体施工人员有章可循，有法可依⑷坚持班前安全讲话制度，讲明施工中的安全隐患和预防措施⑸配备充足的安全器材进入现场必须佩带安全帽，高空作业必须佩带安全绳和安全带；爆破防护人员配备口哨、对讲机等联系工具⑹尽量避免上下双层和多层作业，无法避免时应采取必要的安全措施⑺认真实施标准化作业，开展安全质量标准工地建设，搞好文明

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2.环境保护⑴尽量利用既有便道和原有公路进行路基填料的运输，减少土地的占用如有新修便道，完工后对新修便道进行达标整理保留备作公路养护维修便道或掘除原材料，恢复植被，恢复原貌尽量租用当地已有的房屋或拼装活动板房作施工生产、生活用房⑵施工通道经常洒水处理，弃土场洒水湿润，施工中产生的污水处理后，按指定的地方排放⑶保护施工现场和临近农田、水井、农业灌溉设施不受破坏，争取把因施工对附近村民的干扰降到最低⑷洞内开挖土石方的弃置，符合设计要求和环境保护、水土保持的有关规定，不得影响既有建筑物的安全，并应采取挡护措施防止弃碴流失对环境造成不良影响，采取的挡护措施和坡面绿化措施等报地方有关行政主管部门审批土石弃方运至制定地点，严禁随意倾倒⑸工程完工后，对场地和砼拌和场等进行清理，拆除临时建筑物，掘除硬化地面，将弃碴废物运走，同时对清理后的场地进行植被恢复，搞好租用地复耕，恢复原貌⑹做好生产、生活区的卫生工作，保持工地清洁，定时打扫，生产、生活垃圾集中收集，定时清除运走，运到环保部门指定的位置定点投药，防止蚊蝇鼠虫滋生，传播疾病超挖欠挖不满足施工准备爆破效果装碴运输上下台阶初支护监控量测初喷混凝土上台阶钻眼通风排烟测量放线装药爆破超前地质预报下循环开挖爆破设计处理欠挖加强支护调整爆破参数满足不满足施工准备超前地质预报上中下台阶测量放线上台阶开挖、出渣、清理开挖面上台阶初期支护中台阶开挖、出渣、清理开挖面中台阶初期支护下台阶开挖、出渣、清理开挖面下台阶初期支护监控测量加强防护下循环开挖超前地质预报施工准备开挖方案设计上中下台阶测量放线下台阶开挖中台阶开挖上台阶开挖反馈综合信息良好良好清理开挖面下一循环上中下三断面支护与施作临时仰拱下断面检查稳定性中断面检查稳定性上断面检查稳定性初喷后出渣。