隧道台阶法开挖作业指导书

隧道台阶法开挖作业指导书

一、适用范围

适用于贵广铁路贺州至广州段GGTJ-标第三项目部负责的隧道开挖施工。

二、作业准备

1、内业准备

（1）、施工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核图纸，熟悉施工规范。

（2）、制定施工安全保证措施，编制应急预案。

（3）、对施工人员进行技术交底，并进行岗前培训，培训合格后方可上岗。

2、外业方面

（1）、施工前由测量人员按照规范要求埋设隧道控制网，并进行测设，经评定合格后进行隧道测量放样；核对施工现场情况。

（2）、做好开挖前的设备准备，现场的机械设备必须满足隧道开挖的需要。

（3）、用于隧道开挖支护的原材料必须经过检验合格方可使用。 （4）、隧道开挖所必须得设施（如空压机、拌合站、高位水池等）要齐全并能正常使用。

三、技术要求

隧道开挖轮廓和底部高程符合设计要求。超欠挖控制标准：当围岩完整、石质坚硬时，岩石个别突出部分每1㎡不大于0.1㎡，侵入衬砌小于5㎝。拱脚和墙脚以上1m断面内不欠挖。

隧道开挖应符合以下技术标准：

《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》铁建设〔2005〕160；

《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》TZ214—2005；

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隧道施工设计图。

四、施工程序和工艺流程

4.1 施工程序 开挖作业施工程序为：

施工准备 测量布孔 钻孔、清孔 装药、连线 爆破 爆破效果检查 出碴

超前地质预报 测量放线 拱部超前支护 上台阶开挖、出碴 上台阶初期支护 围岩监控量测 围岩稳定性评判、修正施工方案，确定二次衬砌施作 下台阶开挖、出碴 下台阶初期支护 施作仰拱 施作仰拱填充 围岩监控量测 下一工序 围岩监控量测 4.2 工艺流程 （1）台阶法施工工序图

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（2）台阶法施工工艺

首先进行上半断面开挖，并及时施作初期支护；再进行下半断面开挖，并及时进行初期支护；最后进行仰拱混凝土及二次衬砌施工。下半断面施工20～25m后施做仰拱。根据围岩量测信息确定合理的衬砌时间，衬砌后根据施工进度需要施做水沟电缆槽。

上台阶支架式风钻钻孔，光面爆破开挖。下台阶钻孔台车钻孔，人工装药，非电毫秒雷管微差控制爆破，光面开挖爆破施工完毕后，初喷混凝土封闭围岩。待混凝土初凝后，按设计支护参数施作中空注浆锚杆。锚杆安装完，在锚杆外端挂设钢筋网片，复喷混凝土达到设计厚度。开挖爆破后，采用挖掘机配合装载机装碴，自卸汽车运输。

五、施工要求

1、采用不同的开挖方法其开挖步骤是不同的，施工中要严格按照工序施工，不得乱挖或随意合并开挖步序；每一步序的施工内容必须全部完成后方可进行下一步序的施工；

2、各台阶开挖后均要紧跟初期支护施工；下台阶开挖和初支施作完成后要紧跟仰拱和隧底填充施工，尽早封底保护拱脚。各台阶拱架架立完成后都要打设锁脚小导管，且每个拱脚不少于两根。

3、严格按照施工图纸要求及技术交底要求进行放样，开挖轮廓线绘

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制完成后要向现场技术人员报检，以确认各几何尺寸参数，尽量避免超欠挖现象的发生；为确保施工完成后满足净空尺寸设计要求，开挖半径放线时要在设计尺寸的基础上加大5cm；

4、钻爆破孔完成后要经过检验合格后方可装药，装药过程必须技术人员旁站；

5、爆破完成后先排险清除危石，确认无坠石危险后进行出碴作业； 6、临时支护及初期支护的施作要严格按照支护施工的要求进行施工，满足规范要求，并且按程序进行检查。

7、断裂带、围岩破碎带施工

①断裂带、围岩破碎带岩体自稳性差，岩性不一，受力不均， 必须及早封闭，支护成环，然后再进尺。

② 此类型段开挖施工必须注意突石的稳定性，因围岩整体性差， 层理明显，应力集中，易局部塌落，必要时要清理突石，后锚喷，锚喷面要圆顺，拱墙围岩才能均匀受力。

③当发现有出露断层时，必要时要打设超前锚杆，超前锚杆施 工垂直断层面或大夹角设置，周边眼要加密，少装药，短进尺，采用预裂爆破，先起爆周边眼，确保开挖面圆顺，减少围岩扰动范围。

④断层带、围岩破碎带岩面一般平整较光滑，与锚喷砼面的黏 结力差，锚喷支护时，钢筋网张挂要规范，钢筋网与锚杆头焊接，然后锚喷圆顺，达到设计厚度。

8、滑层、渗水带施工

滑层面多半存在软夹层，面上光滑，油腻，开挖过程中，滑层面与开挖轮廓面夹角地带易塌落。渗水带往往存在与滑层面上，两者共同作用易发生大块塌落，引起大塌方。

①此类型围岩段施工，必须加强锚杆串锁和喷砼支护。在出露 的滑面底脚两侧垂直滑面打设锚杆，锚杆数量和间距要适当加密，锚杆角度、深度和锚固剂饱满程度必须保证，锚杆施工完成后，加设局部环

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向筋，扣焊在锚杆端头，钢筋网再于环向筋焊接，锚杆端头烤弯或焊接短钢筋头，形成挡板形式，起到吊挂岩层的作用，喷砼封闭至设计厚度。

②锚杆施工时，严禁滑层段系统锚杆与掘进眼同时进行，防止 操作人员躲闪不及。系统锚杆钻设并安装完成后，再进行掘进眼施工。

③ 滑层面施工，要注意滑层的延续，往往一个循环存在局部塌 落，下一个循环顺延塌落，发现潜在滑层面必须一次支护到位，避免其顺延，可采用加密周边起爆眼，钻眼时避开滑层缝隙，减少进尺等方法进行掘进，等安全度过滑层面在加大进尺。

④ 渗水带往往存在与滑层面处，滑层加上渗水的共同作用，及 易引起大块岩石塌落，进而引起较大规模的塌方，施工的重点应在引排水，防止支护背后存在承压水。

⑤ 渗水地带施工时，当渗水量较大，应沿渗水点打设小导管注 浆止水，将渗水点挤压集中渗水后，在渗水点安设排水管，然后喷射砼封闭岩面。

⑥ 喷砼时，以渗水点为中心，放射圈形式，由远及进，环行喷 射砼，逐渐靠近渗水点封闭完成，防止渗水破坏喷射砼。

9、洞身开挖时，要严格控制欠挖。当岩层完整、石质坚硬时，并确认不影响衬砌结构稳定和强度时，允许岩石个别突出部分（每1平方米内不大于0.1平方米）欠挖，但其隆起侵入衬砌不得大于5厘米。拱、墙脚以上1米内断面严禁欠挖。

10、两茬炮衔接时，出现的台阶形误差不得大于15厘米；掏槽眼的眼口和眼底误差不大于5厘米；辅助眼规定眼口排距和行距误差为5厘米，在破碎岩层中可以做适当的调整，以避免卡钻；

11、洞身开挖及支护完成后要紧跟进行监控量测，按照设计要求进行布点和监测，并根据现场情况及时进行调整量测的项目和内容。量测数据应及时分析处理，并与工程类比法相结合，及时调整开挖、支护参数。

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六、劳动组织

施工人员必须是经过培训、工作熟练的工人，并且具有较高的质量意识和责任意识。各特殊工种作业人员必须证件齐全，具备特殊工种作业资格。

人员配备原则为：每一开挖步序工作面配备两个作业工班，总作业工班数量由一个隧道掘进工作面平行作业的开挖步序工作面数量决定。每个开挖作业工班人员配置参照下表：

每一开挖工班人员配置参考表

序号 1 2 3 4 5 掘 进 工 种 风枪工 爆破工 领工员 合计：25 人 人数 12 人 4 人 8人 1人 备注 本开挖工班人员配置仅指每开挖步序工作面的掘进及支护施工人员。 临时支护及初期支护 另外，每一隧道掘进工作面配置施工现场负责人：2名；专职安全员2人；侧卸装载机司机2人，挖掘机司机1人。

七、材料要求

隧道开挖工程施工所需原材料主要为进行临时支护和初期支护所用材料，其采购和质量控制严格按照原材料采购程序、质量控制程序办理。钢材、水泥等主材由生产保障部根据材料计划提前向局指报供应计划，由局指负责供应。其它材料通过招标采购。

工程技术部负责按施工进度要求提供月材料计划。 生产保障部负责根据材料计划组织进料。

试验室接到生产保障部通知后立即组织取样试验工作，对无说明书和出厂合格证的产品则有权拒绝试验，并上报项目部。

八、设备机具配置

本设备配置是指每一隧道掘进工作面的，各开挖步序所需机械设备包含在其中。详细配置情况见下表：

每掘进工作面机械设备配置参考表

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序 号 1 2 3 4 55 6 7 机械名称 侧卸装载机 空压机 自卸车 挖掘机 湿喷机 风枪 通风机 规格类型 50型 LWJ20/8 15t 320型 TK961 YT-28型 55KW 单 位 台 台 辆 台 台 台 台 数 量 1 4 4～6 1 2 20 1 备 注 150～1500m 九、质量控制及检验措施

质量目标是：“确保全部工程达到国家、铁道部现行的工程质量验收标准。工程一次验收合格率达到100%，优良率达到90%以上，隧道达到不渗不漏，并满足全线创优规划要求。

1、质量控制

（1）、隧道开挖轮廓线线应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。施工应严格控制超挖。

（2）、隧道开挖轮廓线预留围岩变形量，应根据围岩级别、隧道宽度、隧道埋深、施工方法和支护情况采用工程类比法确定。

（3）、隧道开挖后应及时进行初期支护。采用分部开挖时，应在初期支护喷射混凝土强度达到强度的70%及以上时进行下一部分的开挖。

2、质量检验

（1）隧道洞身开挖质量按《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》（铁建设［2005］160号）的规定的检验方法进行检验。

（2）隧道开挖断面的中线和高程必须符合设计要求。 检验方法：每一开挖循环检查一次，采用仪器测量。

（3）隧道开挖严格控制欠挖。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。

检验方法：每一开完循环检查一次。采用自动断面仪等仪器测量周

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边轮廓断面，绘断面图与设计断面核对。

（4）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。

检验方法：每一开挖循环检查一次。进行工程地质观察和描述。

十、安全及环保要求

1、安全要求

隧道施工安全总的要求是：严格执行国家颁发的“爆破安全规程”和交通部颁发的“隧道施工安全技术规程”，并就各工序施工的具体要求，制订出实施细则，提出明确、具体、科学的要求。根据我项目部隧道地质情况和贵广公司“六位一体”管理文件的要求，对项目部所负责施工的隧道安全方面提出以下要求：

(1)项目部设安全长一名，各班作业都要有安全员跟班作业，以确保隧道施工安全。

(2)严格按施工组织设计施工，优化具体施工方案。特别对重点地质问题的施工方案、安全措施、制度等进行优化比选。

(3)建立配套的监测系统。加强监控量测工作，做到有记录、有分析、有结论、有专人管理。始终把安全置于受控状态。

(4)爆破器材的运输、储藏和使用，应严格按国家劳动部颁发的“爆炸危险场所安全规定”和交通部颁发的“爆破安全规程”执行。

（5）爆破工必须持证上岗，爆破区域标志醒目，专人负责警戒，通信联络畅通。

2、环保要求

本工程上场后首先做好环保工作全面规划，对环保进行综合治理并与地方环保部门取得联系，按环保规定，做好施工现场的环境保护工作。

（1）对职工进行环保知识教育，使人人心中都明确环保工作的重大意义，积极主动参与环保工作，自觉遵守环保的各项规章制度。

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（2）隧道内排水、其他施工废水按要求认真做好污水处理，经沉淀池沉淀后再按指定位置排放。隧道内施工要采取跟踪监测烟尘浓度及通风效果，不达标坚持不能施工，保持洞内施工环境达到国家规定标准。

（3）生活污水采取集中排放，厕所粪便采用无害化处理，浴室排水采用毛发聚集井处理，食堂油污水采取隔油沉淀池处理，然后按指定地点排放。生活垃圾配备临时卫生设施：采取集中收集，严禁乱扔乱弃，保持生活区的环境卫生。

（4）隧道弃碴按指定弃碴位置堆放，遵循“先挡后护”的原则，做好弃碴场挡护，追求施工与绿化同步，弃碴完后进行绿化，按要求种植草籽及树木。

（5）在施工中及车辆行驶时要控制噪音，经常行车的道路用洒水车洒水，降低扬尘，防止干扰当地居民的正常生活。

（6）加强现场管理，搞好文明施工。现场的标识、标牌要醒目、标准。材料、机械器具按要求摆放，风、水、电、便道按标准布置、养护，施工场地规整有序，做到工完场清。制定文明工地的标准及评比办法，经常开展文明工地评比活动，奖罚分明，促进文明施工。

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