隧道短台阶开挖法施工作业指导书

山西中南部铁路通道隧道工程

短台阶开挖法施工作业指导书

1、工法特点及适用范围

短台阶以分上、下两个台阶2个开挖面，各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开，平行推进的施工方法。适用于新建山西中南部铁路通道ZNTJ-10标DK416+250～DK447+200隧道Ⅳ级围岩洞身开挖施工。

2、作业准备

在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施，提出应急预案。对施工人员进行技术交底，对参加施工作业人员进行岗前技术培训，考核合格后持证上岗。

配备足够数量的凿岩机、挖掘机、轮式装载机、自卸汽车、空压机，安装风管、水管，完善其它施工设施。

配备足够数量的作业人员。根据大断面的特点，每工班开挖作业人员不宜少于25人。

3、技术要求

按照“先支护、后开挖、短进尺、弱爆破、勤量测、快封闭”的原则进行组织施工。

施工通风采用管道压入式通风。

在施工过程中应不断总结经验，优化工艺。加强超前地质预报，加强围岩监控量测。根据量测结果，及时调整预留变形量及支护参数，适时施作二次衬砌，确保隧道安全。

4、施工方法及工艺

4.1短台阶施工方法

先开挖上半断面，待开挖至一定长度后同时开挖下半断面，上下半断面同时并进的施工方法。

4.2短台阶施工工艺流程图

5、施工步骤

1）超前地质预报、测量放样、监控量测

通过TSP203、地质雷达、红外探水、超前水平钻探、掌子面地质素描等多种手段探测掌子面前方地层岩性、地质构造，综合分析研究，及时调整和确定施工方法和参数。

通过监控量测数据分析可正常进行下道工序后，测量放线各部分开挖

轮廓线、隧道中线、高程。

2）开挖

(1)开挖前施作超前支护（按设计要求或实际需要时），开挖台阶形成后施工顺序如下：

a、爆破开挖③部，爆破后暂不出渣，用挖机或装载机将炮渣沿上、下台阶处修整平缓坡，并将上台阶开挖台车移至下台阶。

b、爆破开挖①部，出渣。

c、上台阶出渣完毕后将开挖台车移至上台阶，下台阶开始出渣，上台阶同时施作周边的初期支护、既初喷4cm厚混凝土，架立工字钢架（如设计有），钻射系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

d、下台阶出渣完，施作周边的初期支护、既初喷4cm厚混凝土，架立工字钢架（如设计有），钻射系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

e、重复a、b、c、d四步，反复循环。

(2)开挖中各台阶长度、循环进尺、上、下台阶高度应严格控制：

开挖上台阶高度约6米，上台阶长度宜为10～12 m, 开挖下台阶高度约3米，下台阶长度宜为20～30 m。

(3)初期支护喷射混凝土强度达到设计强度的70%以上时进行下一部分的开挖。

3）开挖检查

(1)每一步支护前，都应进行围岩量测，确定围岩的稳定性并指导下一循环施工。

(2)拱部允许最大超挖值Ⅲ、Ⅳ级围岩25 cm；拱墙、边墙允许平均超挖值12 cm；仰拱允许最大超挖值25 cm,允许平均超挖值15 cm。

(3)严格控制欠挖，当围岩完整、石质坚硬时允许个别岩石突出侵入衬砌不大于5cm（每1㎡不大于0.1 ㎡），拱脚和墙脚以上1 m内断面严禁欠挖。

4）支护

(1)每一分部开挖检查合格后及时初喷3~5cm混凝土封闭岩面，后施做锚杆、钢筋网、安装钢架支撑（如设计有），复喷至设计厚度，各部工序之

间紧密衔接。

(2)初期支护先上后下，分步实施，及时封闭成环。

6、施工要点

1）上台阶长度控制在12~13m以内，便于上台阶作业和控制安全步距，上台阶高度控制在6.0m~6.5m，下台阶4.0m，便于台车移位。

2）上台阶开挖台车要轻便、坚固，便于装载机移动。

3）下台阶需先爆破，爆破后整理爬坡道，装载机进入上台阶，开挖台车移位至下台阶安全距离。

6、劳动组织

架子队工班人员配置表（正洞)

7、材料要求

开挖材料需用乳化炸药、非电雷管、导爆索，所有爆破用材料贮备于炸药库中，在每开挖循环时按量取用。

8、机械设备的配置

隧道单口施工，根据开挖方法配置1台大型挖掘机，另备1台装载机进行装碴施工，大型自卸汽车不宜少于4辆， 20m3/min空压机一般不应少于3台，T28型风钻30台。

9、质量控制及检验

9.1、验收规范

《铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》

9.2、分项验收标准

9.2.1、主控项目

●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查数量的10%平行检验。

检验方法：采用仪器测量。

●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测量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。

●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、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。

●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。

检查方法：测量。

●隧底开挖轮廓和底部高程应符合设计要求。隧底范围石质坚硬时，岩石个别突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入衬砌应小于5cm。