隧道开挖(台阶、三台阶、三台阶临时仰拱法)施工作业指导书最新版方案

广大铁路扩能改造工程站前一标隧道工程

隧道开挖施工作业指导书

单 位: 中铁八局集团 汇 编： 葛 世 康 审 核： 林 凡 科 批 准： 付 伟 庆

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隧道正洞工程施工作业指导书 （台阶法、三台阶法、三台阶临时供法)

1。适用范围

适用于改建铁路广大线扩能改造工程站前一标所有隧道正洞工程的开挖施工。 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合格。 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。

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图1 台阶法施工工艺流程图

施工准备 超前地质预报 测量放线 爆破设计 上台阶钻眼 调装药爆破 整爆 破参通风排烟 数 初喷混凝土 超挖 爆破效果 欠挖 处理欠挖 装碴运输 上下台阶初支护 不满足 监控量测 加强支护

下循环开挖 4。1.2台阶法施工工序说明 台阶法工序见附图。 ① ② 3

本工序适用于ＩV级围岩

（1）在上一循环的超前支护防护下，爆破开挖1部台阶，施作1部台阶周边的初期支护：初喷混凝土,架立钢架(设锁脚锚杆),铺设钢筋网，并钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度. （2）上台阶施工至适当距离后,爆破开挖2部台阶，施作台阶周边的初期支护：初喷混凝土，架立钢架（设锁脚锚杆）,铺设钢筋网，并钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

（3）爆破开挖Ⅲ部，施作隧底喷混凝土. （4）灌筑IＩI部仰拱。

（5）根据监控量测结果分析,确定二次模筑衬砌施作时机，利用衬砌模板台车一次性灌筑Ⅳ部衬砌，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～３5ｍ之内；围岩稳定较差时,控制在3~10ｍ。 （4）围岩段封闭位置距离掌子面不得大于35m。 （5）仰拱距开挖面不超过45m。

(6）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。

(７）施工中,IV级围岩段开展洞内处观察及拱顶下沉,净空变化监控量测，量测断面间距不大于10m,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。

（8）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。 (９）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。

(10）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.

(11）IV级围岩上台阶每循环开挖进尺不应大于2榀钢架；边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀钢架间距，仰拱开挖前必须完成钢架锁脚。

（12)对于不良地质地段二次衬砌应及时施作,二次衬砌距离掌子面Ｖ级围岩不得大于70ｍ。

4。2三台阶法

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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

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 加 中台阶开挖、出渣、清理开挖面 强 中台阶初期支护 防 下台阶开挖、出渣、清理开挖面 护 下台阶初期支护 不满足 监控测量 满足 下循环开挖 4.2。2三台阶法施工工序说明

三台阶法工序见附图.

①5

本工序适用V级围岩

（1）上台阶开挖：在上一循环的超前支护防护下,弱爆破开挖①部,施作台阶周边的初期支护:初喷混凝土，铺设钢筋网，架立钢架,钻设径向锚杆、锁脚锚管，复喷混凝土至设计厚度.

(2）中台阶开挖:弱爆破开挖②部，施作台阶周边的初期支护：初喷混凝土，铺设钢筋网，架立钢架，钻设径向锚杆，复喷混凝土至设计厚度。

（3)下台阶开挖：弱爆破开挖③部，施作台阶周边的初期支护：初喷混凝土，铺设钢筋网，架立钢架，钻设径向锚杆、锁脚锚管，复喷混凝土至设计厚度。

（4）隧底开挖:弱爆破开挖④部，施作台阶周边的初期支护:初喷混凝土，架立钢架，复喷混凝土至设计厚度。

（5）隧道仰拱支护:灌筑V部仰拱，待仰拱混凝土初凝后，灌筑仰拱填充VＩ部至设计高度。

（６）根据监控量测分析,确定二次衬砌时机,利用衬砌模板台车一次性灌注拱墙衬砌。 4．２。３三台阶法施工要求

(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）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）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。 (5)施工中，V级围岩地段开展洞内外观察及拱顶下沉、净空变化监控量测,量测断面间距不大于5m，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）围岩段封闭位置距离掌子面不得大于35ｍ。

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（7)仰拱距开挖面不超过4０m。

（８）V级围岩上台阶每循环开挖进尺不应大于榀钢架；边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀钢架间距，仰拱开挖前必须完成钢架锁脚.

（9）对于不良地质地段二次衬砌应及时施作，二次衬砌距离掌子面V级围岩不得大于70m。

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。

施工准备 超前地质预报 开挖方案设计 上中下台阶测量放线 反 馈综 上台阶开挖 中台阶开挖 下台阶开挖 合信 息 清理开挖面 初喷后出渣 上断面检查稳定性 中断面检查稳定性 下断面检查稳定性 良好 上中下三断面支护与施作临时仰拱 ?4。3.２三台阶临时仰拱法施工工序说明 良好 三台阶临时仰拱法施工工序见附图 下一循环

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喷混凝土拱部超前支护 系统径向锚杆二次衬砌

钢架Ⅻ钢架未示全12311Ⅻ6~8隧底填充仰 拱初期支护边墙墙角线10~105~105~10三台阶临时仰拱工法工序纵断面隧底填充拱墙一隧底次衬砌填充边墙基座初期支护之喷混凝土8

Ⅳ

三台阶临时仰拱法施工工序说明： 本工法适用于V级围岩 （1)上台阶

在上一循环的超前支护防护下，弱爆破开挖①部，施作台阶周边的初期支护:初喷混凝土，铺设钢筋网,架立钢架，钻设径向锚杆、锁脚锚管，复喷混凝土至设计厚度。

（2）中台阶

弱爆破开挖②部，施作台阶周边的初期支护：初喷混凝土，铺设钢筋网，架立钢架,钻设径向锚杆，复喷混凝土至设计厚度。施做临时仰拱：架设临时横撑A，铺设钢筋网,并喷混凝土封闭临时仰拱.

（3）下台阶

弱爆破开挖③部,施作台阶周边的初期支护：初喷混凝土,铺设钢筋网，架立钢架，钻设径向锚杆、锁脚锚管，复喷混凝土至设计厚度。根据实际情况，必要时可架设临时横撑B.

（4）隧底

弱爆破开挖④部，施作台阶周边的初期支护：初喷混凝土,架立钢架，复喷混凝土至设计厚度.

（5）灌筑Ｖ部仰拱,待仰拱混凝土初凝后,灌筑仰拱填充VＩ部至设计高度.

（6)根据监控量测分析,确定二次衬砌时机，利用衬砌模板台车一次性灌注拱墙衬砌。 ４．2.3三台阶法施工要求

（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）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。

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（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）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。 （5)施工中，Ｖ级围岩地段开展洞内外观察及拱顶下沉、净空变化监控量测,量测断面间距不大于５m，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)围岩段封闭位置距离掌子面不得大于３5m。 （7）仰拱距开挖面不超过４0ｍ.

（8）V级围岩上台阶每循环开挖进尺不应大于榀钢架；边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀钢架间距，仰拱开挖前必须完成钢架锁脚.

（９)对于不良地质地段二次衬砌应及时施作,二次衬砌距离掌子面Ｖ级围岩不得大于70m。

（10）I18横撑为临时支护,施工中尽量倒换使用. ５. 材料要求 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４2.5ＭＰa。使用前应做强度复查试验。水泥到场后不得露天堆放，不得受潮硬化。 5。２外加剂

应采用减水率高、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～

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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 １ 2 3 4 5 6 ７ 8 9 工 种 技术员 电 工 开挖工 爆破员 空压机司机 挖机司机 装载机司机 汽车司机 杂 工 人 数 ２ 1 2５ 2 1 1 1 ４ 2 备 注 提供照明 含风钻手 现场爆破器材的管理和使用 7。 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 11

1 多功能台车 ２ 风 钻 ＹT—２8 4Ｌ—20/1台 钻爆、开挖 30台 钻孔 需爆破时用 ３ 空压机 ８ 3台 风钻动力 需爆破时用 ４ 5 6 挖掘机 装载机 自卸汽车 PC２00型 ZLC50 15T 1台 开挖土方 1台 4辆 装渣 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。

⑵把好原材料和施工混凝土配合比关，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。对不合格工序要

求进行返工。

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；严禁超欠挖.

⑺钻爆法施工开挖时，采用光面爆破。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.

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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。

（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。

(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。

（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。 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。 10．安全及环保措施 １０。１ 安全控制措施

（1）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.

（2）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，必须持证上岗。

（3）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。

（4）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。

（5）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。

（6）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。 （7）认真实施标准化作业,开展安全质量标准化工地建设。 10．2。环境保护

（1）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

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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。

（2）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。

（3）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。

（4）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.

（5）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。

（6）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.

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