太达村斜井IV级围岩开挖支护交底.docx
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太达村斜井IV级围岩开挖支护交底
工程技术交底书
编制单位：
中铁十八局玉磨铁路项目经理部编号:
YMZQ-12-01-
工程名称
新建玉溪至磨憨铁路站前
工程YMZQ-12标段
编制时间
201年月日
工程部位
太达村斜井IV围岩
开挖支护技术交底书
交底人
复核人
1、工程概况
太达村隧道斜井IV级围岩的开挖方法为台阶法。
主要支护参数表见玉磨施隧-34-2（05/28）。
隧道断面和衬砌参考图见玉磨施隧-34-2（12~14/28），型钢钢架见图玉磨隧附01-18；隧道断面如图1。
图1隧道断面图
二、洞身开挖
太达村隧道斜井IV级围岩采用台阶法开挖，预留变形量为10cm。
台阶法示意图如图2~4所示。
图2台阶法开挖工序横断面示意图
图3台阶法施工工序纵断面示意图
图4台阶法施工工序平面示意图
开挖、支护施工顺序为：
（1）在上一循环的超前支护防护下，爆破开挖①部→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），钻设径向锚杆，铺钢筋网，复喷混凝土至设计厚度。
（2）爆破开挖②部→施作台阶周边部分初期支护：
初喷混凝土，接长钢架（设锁脚锚杆），钻设径向锚杆，铺钢筋网，复喷混凝土至设计厚度
（3）爆破开挖③部→（当该段衬砌仰拱底设计有喷射混凝土时）→施做隧道喷混凝土。
（4）在滞后于③部一段距离后，灌注Ⅳ部仰拱与边墙基础。
（5）待仰拱混凝土初凝后，灌注仰拱填充Ⅴ部至设计高度。
（6）根据监测量控结果分析，确定二次衬砌施作时机，利用衬砌模板台车一次性灌注Ⅵ部（拱墙）衬砌。
三、隧道开挖各台阶炮眼布置及药量
1、各台阶爆破参数
表1Ⅳ级围上台阶岩爆破参数表
起爆
顺序
炮孔名称
炮孔数量
炮孔
深度
（m）
雷管段别
装药参数
备注
药量（kg）
1
掏槽孔
4
3.2
1
10.2
光爆炮眼痕迹率90%。
2
掏槽孔
6
3.2
3
13.8
3
辅助孔
5
3.
5
10
4
辅助孔
9
3.1
7
18
5
辅助孔
12
3.1
8
24
6
辅助孔
15
3.1
9
30
7
周边孔
44
3.1
10/11
30.8
8
底孔
20
3.1
12
14
合计
126
149.8
图5上台阶炮眼布置图
表2Ⅳ级围下台阶岩爆破参数表
起爆
顺序
炮孔
名称
炮孔
数量
炮孔深度
（m）
雷管段别
装药参数
备注
药量（kg）
1
辅助孔
39
3.0
1-5
78
光爆炮眼痕迹率90%。
2
周边孔
8
3.0
5
5.6
合计
47
83.6
图6下台阶炮眼布置图
2、爆破施工步骤
（1）施工准备
开挖施工前，作业班组按照交底要求做好施工准备。
清点施工人员工种类型、人数。
检查施工机械设备数量、运转情况，如全站仪、空压机、风钻、自卸汽车及爆破设备等。
查看现场材料是否满足施工需要，特别是钢架、锚杆等必须提前加工待用。
将掌子面附近杂物清除干净，装载机移动开挖台架至掌子面。
（2）测量放样
测量人员首先根据设计断面尺寸，并考虑留变形量，精确放样出开挖轮廓线以及开挖断面的中线和高程，并用红色喷漆标出，开挖轮廓线放样误差控制在±2cm以内。
然后按照钻爆设计方案，放样出炮孔位置包括周边眼、掏槽眼和辅助眼。
（3）钻孔施工
待测量放样完毕，开挖班组严格按照放样出的炮孔位置施钻。
钻眼采用YT-28气腿式风钻湿式钻眼。
由于Ⅳ级围岩每一循环进尺2榀，现场钻孔可采用直径4.2cm、长4m的钻钎，每一循环安排20把风钻施工。
钻孔时，周边眼外插角为1°～2°，掏槽眼与隧道中线交角、钻孔深度均按照钻爆设计方案施作，同时保证周边眼与辅助眼眼底应在同一垂直面上，掏槽眼眼底加深10～20cm，辅助炮孔平而直。
为了确保钻孔位置精度，钻孔前先试钻10cm，用以控制钻向，并根据掌子面岩面的凹凸程度不同适当调整钻孔深度。
（3）爆破施工
1）清孔
钻孔结束后，应利用高压风清孔，清除炮眼内的岩粉、积水。
使用高压风吹眼时应避免炮眼内飞出的岩粉、岩块等杂物伤人。
2）装药
清孔完毕，爆破人员按照爆破设计方案进行装药。
药卷采用直径为32mm的2#岩石乳化炸药，雷管采用毫秒电雷管。
装药时，装药量、雷管段别以及装药结构和装药方式严格按照钻爆设计图中的参数进行。
周边眼为间隔装药，掏槽眼和辅助眼为集中装药。
装药时，可以利用竹片或胶管，将药卷和雷管送入孔内指定位置，从上到下分区进行，不得漏装、少装。
图7药卷间隔装药示意图
（4）连线及堵塞炮孔
爆破人员检查确认装药完毕后，利用炮泥堵塞炮孔，炮泥可采用1：
3的粘土和沙子，加含有2％～3％食盐的水制成，炮泥应干湿适度。
最初填塞的炮泥应慢慢用力，轻捣压实，以后各段炮泥应依次用力一一捣实，封泥长度不宜小于0.5m。
连线时，只允许采用串联方式，连线顺序可从上到下，从外圈向内圈逐步进行。
掌子面网路连接好后，必须进行检查复核，不得出现短路或漏连现象。
并将起爆主线引至安全起爆地点待与起爆器线路连接。
（5）起爆及瞎炮处理
起爆人员，通过口哨等信号手段，发出警告，通知工作区施工人员撤离至安全位置，并安排装载机将开挖台架移到安全区域，确认无误后方可起爆。
起爆设备采用电力起爆器，起爆人员将线路回路连接，起爆器显示线路正常，然后开启起爆开关。
爆破结束，爆破人员，必须首先进入爆破区，查看爆破情况，看是否存在瞎炮。
确认安全后，施工人员可进入掌子面施工。
如果存在瞎炮，爆破人员必须立即进行有效处理。
（6）通风找顶
开挖爆破后，必须加强对掌子面通风。
同时安排挖机对爆破完毕的岩壁进行找顶，将松散的岩块全部抖落，确保掌子面施工安全。
（7）出渣
出渣采用无轨运输方式，现场可利用1台挖机和2台可侧卸装载机配合出渣，自卸汽车装运出洞。
自卸汽车的数量可根据运距和载重统筹考虑。
施工注意事项：
（1）测量放样允许误差
开挖轮廓线放样误差控制在±2cm以内。
开挖断面的中线和高程必须符合测量规范要求。
（2）钻孔允许误差
表3钻孔允许误差
炮孔名称
位置
允许误差
备注
掏槽眼
眼口间距
±5cm
眼底间距
±5cm
辅助眼
眼口间距
±10cm
眼孔平而直
周边眼
眼口间距
±5cm
眼底误差
不超过开挖轮廓线10cm
外斜率
不大于孔深3%～5%
（1）装药及连线过程控制
爆破人员在装药前，必须进行清孔。
装药过程严格按照爆破设计方案进行，包括装药量、装药结构、雷管段别、网线布置、炮泥设置等。
（2）隧道超欠挖控制
①隧道Ⅳ级围岩开挖施工，应严格控制欠挖，允许岩石个别突出部分侵入衬砌不大于5cm（每1m2不大于0.1m2），拱脚和墙脚以上1m范围内严禁欠挖。
施工注意事项：
1、隧道施工应坚持“管超前、弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。
上台阶一次开挖不得大于2榀拱架间距，下台阶开挖不得大于2榀拱架间距，仰拱一次开挖不得大于3m。
2、每个台阶的开挖高度必须按照设计要求进行，严禁拉槽，防止两侧拱脚悬空。
3、台阶高度根据施工机具、人员等安排进行调整；上台阶长度5~10m，下台阶长度15~20m，仰拱距离掌子面距离不得大于35m。
二衬距离掌子面不大于90米，隧道采用无轨运输方式出碴，采用挖掘机、大型装载机装碴，自卸汽车运碴至洞外指定地点或弃碴场。
四、超前小导管施工
拱部161º范围内设单层超前小导管，钢管采用Φ42mm*3.5mm热轧无缝钢管，小导管长3.5m，纵向间距2.4m，每两榀拱架一环，环向间距50cm，每环37根，外插角均采用10°～15°。
拱部结合超前小导管注浆加固围岩并止水。
超前小导管配合钢架使用，纵向水平搭接长度不小于1.0m。
（1）钻孔：
采用手持风钻钻设，钻孔方向应顺直，钻孔深度和直径应与导管匹配。
钻孔采用吹孔法清孔，清除孔内岩渣。
小导管的安设应采用引孔顶入法。
（2）注浆：
注浆应采用注浆泵注浆，配制好的浆液应在规定时间内注完，随配随用。
注浆顺序为由下至上、浆液先稀后浓。
（3）浆液采用水泥浆，注浆浆液压力为0.2～0.3MPa，使浆液充满钢管及其周围的空隙。
五、初期支护
隧道初期支护主要类型为：
四肢格栅拱架，φ6钢筋网，φ25组合中空锚杆（拱部），φ22砂浆锚杆（墙部），喷C25混凝土。
初期支护参数见表4。
表4系统支护参数表
喷射混凝土
Φ6钢筋网
锚杆
钢架
设置部位
厚度（cm）
设置部位
网格间距（cm）
设置部位
长度（m）
间距（m）
设置部位
类型
拱、墙
23
拱、墙
20*20
拱、墙
3.0
1.2*1.2
拱、墙
四肢格栅
仰拱
10
1、锚杆施工
拱部设置Φ25组合中空锚杆，边墙设置Φ22砂浆锚杆，长3m，间距1.2*1.2m（环*纵），组合中空锚杆每延米13根，砂浆锚杆每延米3.7根，梅花形布置。
1）组合中空锚杆施工工艺
（1）布孔
按设计图要求在初喷混凝土面上进行布孔。
（2）钻孔和安设锚杆
开挖初喷后，必须尽快利用人工手持风钻在简易台架上进行钻孔，当钻孔结束后，开始安装锚杆。
杆体插入锚杆孔时，保持位置居中，锚杆杆体露出混凝土面不大于喷层厚度，然后复喷至设计图标示厚度。
有水地段先引出孔内的水或在附近另行钻孔再安装锚杆，所有锚杆均应设钢垫板，垫板尺寸为150mm*150mm*6mm。
（3）注浆
采用注浆机注浆，注浆压力为1.0Mpa～1.5Mpa，一般按单管达到设计图标示注浆量作为结束标准。
当注浆压力达到终压不少于20min，进浆量仍达不到注浆终量时，亦可结束注浆。
注浆结束后，将管口封堵，以防浆液倒流管外。
锚杆垫板与孔口混凝土密贴，并随时检查锚杆头的变形情况，紧固垫板螺帽。
2）砂浆锚杆施工工艺
（1）锚杆施工前的准备
a.检查锚杆类型，规格，质量及其性能是否与设计相符，锚杆杆体使用前应平直、除锈、除油。
b.根据锚杆类型，规格及围岩情况准备钻孔机具。
（2）锚杆钻孔
隧道锚杆采用风动凿岩机成孔。
锚杆钻孔利用开挖台阶搭设简易台架施钻，按照设计间距布孔；钻孔方向尽可能垂直结构面或初喷砼表面；成孔后采用高压风清孔。
（3）砂浆锚杆注浆及安装
锚杆注浆安装前须先做好材料、机具、脚手平台和场地准备工作，注浆材料使用普通硅酸盐42.5水泥，粒径小于2.5mm的砂子，必须过筛，砂浆标号不小于M20。
砂浆锚杆作业程序是：
先注浆，后放锚杆，具体操作是：
先将水注入牛角泵内，并倒入少量砂浆，初压水和稀浆湿润管路，然后再将已调好的砂浆倒入泵内。
将注浆管插至锚杆眼底，将泵盖压紧密封，一切就绪后，慢慢打开阀门开始注浆。
在气压推动下，将砂浆不断压入眼底，注浆管跟着缓缓退出眼孔，并始终保持注浆管口埋在砂浆内，以免浆中出现空洞，将注浆管全部抽出后，立即把锚杆插入眼孔，然后用木楔堵塞眼口，防止砂浆流失。
锚杆孔中必须注满砂浆，发现不满须拨出锚杆重新注浆。
注浆管不准对人放置，以防止高压喷出物射击伤人。
砂浆应随用随拌，在初凝前全部用完，使用掺速凝剂砂浆时，一次拌制砂浆数量不应多于3个孔，以免时间过长，使砂浆在泵、管中凝结。
锚注完成后，应及时清洗，整理注浆用具，除掉砂浆凝聚物，为下次使用创造好条件。
2、钢架施工
四肢格栅，纵向间距1.2m。
钢架加工厂加工，现场拼装，根据不同断面需要，精确放样下料，分节焊制而成。
螺栓孔用钻床定位加工，螺栓、螺母采用标准件。
拱架与岩面间安设鞍形混凝土垫块，确保岩面与拱架密贴。
确保初喷质量。
拱脚高程不
足时，不得用块石、碎石砌垫，而应设置钢板进行调整，或用混凝土浇筑，混凝土强度不小于C20。
拱架安装后必须保证垂直度，不能发生扭曲变形。
钢架图见图8。
图8钢架断面图
钢架架设工艺要求:
（1）钢架在初喷4cmC25喷射混凝土后及时架设。
（2）安装前必须清除底脚下的虚渣及杂物，钢架底脚应置于牢固的基础上。
（3）钢架拼装可在作业面进行，各节钢架间以连接板螺栓连接并密贴。
（4）各单元由连接板焊接成型，单元间有螺栓来接，接头由型钢、钢板、角钢焊接而成，焊接接头处hf=10mm，螺栓孔眼中心间距公差不超过+5mm。
（5）钢架应按设计位置埋设，在安设过程中当钢架和初喷层之间有较大空隙时应设垫块，钢架与初喷砼（或垫块）接触间距不应大于5cm。
（6）为增强钢架的整体稳定性，将钢架与锚杆（定位锚杆）焊接在一起。
各种钢架应设纵向连接钢筋，其直径为Ф22mm，纵向连接钢筋的环向间距为1.0m。
（7）为使钢架准确定位，钢架架设前均需先打设定位锚杆，锚杆一端与钢架焊接在一起，另一端锚入围岩中并用砂浆锚固。
（8）拱脚采用锁脚锚管进行加固。
锁脚锚管采用φ25锁脚锚杆，每根长4m，在钢架两侧上下台阶的拱脚接头处各2根,每榀合计8根。
a.锁脚锚杆采用Φ25螺纹钢制作，每根长4m。
b.型钢钢架拼装好后，采用φ32机械钻头打孔，钻孔方向分别为向下20°和向下40°，钻孔圆而直，成孔直径大于杆体直径7mm。
c.成孔后采用高压风吹洗清孔，直至孔内无虚渣。
d.锁脚锚管、杆注浆，采用强度不低于M20的砂浆注浆，注浆采用注浆泵注浆，顺序为由下至上、浆液先稀后浓，注浆压力应符合设计要求，使浆液充满周围的空隙，注浆后要堵塞密实注浆孔。
e.待浆液强度达到70%以上，或4h后，采用12.5cm*8cm*8mm角钢将锁脚锚杆与钢架焊为一体进行锁定，不得假焊、漏焊。
9、钢架安设完毕经自检合格后，报监理工程师见证合格后应施作喷砼，并将钢架全部覆盖，保证钢架保护层厚度不小于3cm，使钢架与喷砼共同受力。
喷射砼应分层进行，先从拱脚或墙角向上喷射以防止上部喷射料虚掩拱脚（墙角）而不密实，强度不够，造成拱脚（墙角）失稳。
3、钢筋网施工
拱墙设置φ6钢筋网，网格间距20*20cm。
（1）钢筋网片加工
钢筋网片采用HPB300φ6钢筋焊制而成，在钢筋加工场内集中加工。
先用钢筋调直机把钢筋调直，再截成钢筋条，网格横纵向间距为20cm。
在钢筋网焊接之前，在钢筋上量测20厘米采用石膏笔做标记的方式确定网格的尺寸，然后进行焊接。
钢筋焊接前要先将钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均清除干净；加工完毕后的钢筋网片应平整，钢筋表面无削弱钢筋截面的伤痕。
（2）成品的存放
制作成型的钢筋网片必须轻抬轻放，避免摔地产生变形。
钢筋网片成品应远离加工场地，堆放在指定的成品堆放场地上。
存放和运输过程中要避免潮湿的环境，防止锈蚀、污染和变形。
（3）挂网
按图纸标定的位置挂设加工好的钢筋网片，钢筋片随初喷面的起伏铺设，绑扎于先期施工的系统锚杆之上，再把钢筋片焊接成网，网片搭接长度为1～2个网格。
4、喷射砼施工
拱墙部位喷射C25砼厚度为23cm，仰拱部位喷射C25砼10cm，采用湿喷工艺。
开挖后应首先初喷4cm，并及时复喷混凝土至设计厚度，强度满足设计要求。
喷混凝土终凝后3h内不得进行爆破作业。
喷射砼施工注意事项：
（1）喷射砼作业的环境温度不得低于5℃。
（2）喷砼施工前，应对受喷面进行处理。
喷射砼作业应连续进行。
喷射作业分层、分段、分片，喷射顺序应自下而上，分段长度不宜大于6m。
（3）喷射混凝土严格按设计配合比进行拌合，配合比及搅拌的均匀性每班检查不少于两次。
喷射前认真检查隧道断面，对欠挖部分及所有开裂、破碎、出水点、崩解的破损岩石进行清理和处理，清除浮石和墙角虚碴，并用高压水或风冲洗岩面。
（4）喷头距岩面距离为1.5m～2.0m，喷头垂直受喷面，喷初期支护钢架、钢筋网时，将喷头稍加偏斜。
喷射路线应分区、分段“S”形运动，喷头作连续不断的圆周运动，后一圈压前一圈1/3，螺旋状喷射。
（5）喷射混凝土要掌握风压、水压及喷射距离，减少回弹量。
隧道喷射混凝土厚度＞5cm时分两层作业，第二次喷射混凝土在第一层混凝土终凝1h后进行，需冲洗第一层混凝土面。
初次喷射先找平岩面。
（6）喷射混凝土终凝2h后，进行喷水养护，养护时间不少于7d。
喷射混凝土开挖时，爆破距喷射混凝土完成时间的间隔，不得小于4h。
（7）有水地段喷射混凝土的施工措施：
当涌水点不多时，设导管引排水后再喷射混凝土；当涌水量范围较大时，设树枝状排水导管后再喷射混凝土；当涌水严重时可设置泄水孔，边排水边喷混凝土。
增加水泥用量，改变配合比，喷混凝土由远而近逐渐向涌水点逼近，在涌水点安设导管，将水引出，再向导管附近喷混凝土。
当岩面普遍渗水时，先喷砂浆，并加大速凝剂掺量，初喷后再按原配合比施工。
当局部出水量较大时采用埋管、凿槽、树枝状排水盲沟等措施，将水引导疏出后再喷混凝土。
六、质量验收标准
1、洞身开挖
表5洞身开挖验收标准
项目
要求
检查频率
主
控
项
目
开挖中线、高程
符合设计要求
每循环检查一次
欠挖
不应欠挖。
当围岩完整、石质坚硬时，方允许岩石个别突出部分（每1m2不大于0.1m2，）侵入衬砌，但不应大于5cm。
拱脚和墙脚以上1m内断面严禁欠挖。
每循环检查一次
一般项目
炮眼痕迹保存率
硬岩应大于90%，中硬岩大于等于80%
每循环检查一次
允许超挖值
（拱部）
平均线性超挖10cm
最大超挖值15cm
每循环检查一次
允许超挖值
（边墙）
平均10cm
每循环检查一次
2、隧底开挖
表6隧底开挖验收标准
项目
要求
检查频率
主控
项目
开挖隧底高程
符合设计要求
每循环检查一次
欠挖
岩石局部突出每1m2不大于0.1m2，）侵入衬砌，侵入断面不大于5cm。
每循环检查一次
隧底地质
满足设计要求，基底内无积水浮渣
每循环检查一次
一般项目
边墙高程
水沟应与边墙基础同时开挖，且一次成型。
边墙基础高程符合设计要求
每循环检查一次
允许超挖值
允许最大平均超挖10cm
每循环检查一次
3、喷射混凝土
（1）喷射混凝土前，要检查开挖断面尺寸，清除开挖面的松动岩块及在拱脚与墙脚处的岩屑等杂物，设置控制喷层厚度的标志。
（2）喷射混凝土应按照施工工艺分段、分片，由下而上依次进行。
一次喷射混凝土的最大厚度，拱部不得超过10cm，边墙不得超过15cm。
分层喷射混凝土时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。
喷射作业紧跟开挖作业面时，混凝土终凝到下一循环爆破作业时间不应小于3h。
（3）厚度：
a.平均厚度大于设计厚度；
b.检查点数的60%及以上大于设计厚度；
c.最小厚度不得小于设计厚度的1/2，且不小于3cm。
d.每循环检查一个断面，从拱顶起，每隔2m布设一个检查点。
4、锚杆
（1）锚杆数量符合设计要求；
（2）注浆管直径不得小于16mm，锚杆孔内灌注砂浆要饱满密实。
（3）锚杆孔保持直线，一般情况下应保持与隧道衬砌法线方向垂直。
当隧道内岩层结构面出露明显时，锚杆孔要与岩层主要结构面垂直，锚杆垫板应与基面密贴。
（4）锚杆安装允许偏差：
a.锚杆孔孔径符合设计要求；
b.深度比锚杆长度大10cm；
c.锚杆孔距允许偏差为±15cm；
d.锚杆插入长度不得小于设计长度95%，且位于孔中心。
5、钢筋网
（1）网格尺寸允许偏差为±10mm；
（2）钢筋网应与锚杆或其他固定装置联结牢固；
（3）钢筋网宜在喷射一层混凝土后铺挂；
（4）钢筋网搭接长度应为1~2个网孔，允许偏差为±50mm。
6、钢架
（1）钢架安装不得进入二次衬砌断面，脚底不得有虚砟。
（2）沿钢架外缘每隔2m用1#、2#垫块与围岩顶紧，钢架与围岩间的间隙应采用喷射混凝土喷填密实。
（3）钢架安装允许偏差：
a.钢架间距允许偏差为±100mm；
b.钢架横向允许偏差为±50mm；
c.高程偏差允许偏差为±50mm；
d.垂直度偏差允许偏差为±2°；
e.钢架保护层厚度允许偏差为-5mm。
7、超前小导管
表7小导管允许偏差表
项目
钻孔外插角
孔间距
孔深
检验数量
检验方法
小导管
2°
±50
+50
0
每环3根
仪器测量、尺量
七、业主、监理等单位下发文件补充规定
1、根据业主下发文件《玉磨安质通〔2016〕53号》要求，隐蔽工程验收合格时，必须各自保留影像资料，分类建档保存。
隐蔽工程验收标识牌须写清楚施工地点、分部分项名称、验收里程、施工单位负责人、监理单位验收人、注明日期。
施工工班必须配合现场技术员留好影像资料。
2、根据业主下发文件《玉磨安质通〔2016〕55号》要求，在初支施作完成后，须对隧道初支施作质量检查孔。
检查孔施作范围：
拱顶中心线两侧1m范围，Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩每个台阶底部以上1.0～2.0m范围内，每空钢架间打眼检查，检查孔直径不小于Φ50mm，深度以钻穿初支为准，左右两侧均需打眼，每空钢架间上台阶部位含拱顶不少于3个孔，两台阶施工不少于5个孔。
此项工作由开挖工班完成，完成后报现场技术员检查，如发现空洞现象，开挖工班必须及时注浆。
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