洞身开挖作业指导书.docx
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洞身开挖作业指导书
中铁二十五局集团一公司
济晋高速项目部
洞身开挖作业指导书
（依据T2501ZLJH-B）
版号:
第一版
编号:
T2501ZYZD-06
执行日期:
2004年12月20日
持有人:
受控状态（盖章受控）
济晋高速公路仙神河隧道洞身开挖作业指导书
中铁二十五局第一工程有限公司项目部
济晋高速公路仙神河隧道作业指导书
编号:
T2501ZYZD-06
编制人:
王超军2004年12月20日
审核人:
皮振毅2004年12月20日
发布人:
俞伟2004年12月20日
密级:
企机密
版本号:
第一版
洞身开挖工作业指导书
受控状态（盖章受控）：
持有人：
洞身开挖作业指导书
一、编制的依据
1、中铁二十五集团第一有限公司《质量手册》、《程序文件》
2、中铁二十五集团第一有限公司济晋高速公路项目部《工程项目质量计划》
3、现行《建筑施工规范》、《建筑安装工程质量检验评定标准》
二、本作业指导书适用于本项目所属各施工队
三、洞身开挖作业指导书
1、Ⅱ类围岩地段施工
Ⅱ类围岩设计采用ⅡB、ⅡC、ⅡS类复合支护型式，施工采用留核心土环行开挖法施工，施工时严格遵守软弱围岩不良地段“早预报、勤量测、弱爆破、短进尺、强支护、快封闭、紧衬砌”的原则，认真做到稳扎稳打，步步为营。
（1）具体施工步骤如下图：
①超前小导管注浆
②上弧形导坑开挖
③上弧形导坑初期支护（初喷砼、安装锚杆、挂网、架设钢拱架、复喷砼）
④核心土开挖
⑤下部开挖
⑥边墙及仰拱初期支护（初喷砼、安装锚杆、挂网、架设钢拱架、复喷砼）
⑦架设钢筋，现浇仰拱衬砌
⑧铺设防水层，模注二次衬砌
（2）关键工序要求
①超前小导管施工要注意保持环与环间的设计搭接长度。
②尽量减少对地层的扰动，爆破要密打眼，少装药。
③仰拱及填充层在初期支护完成后尽快施做，先于二衬进行施工，采用自制砼衬砌台车进行混凝土全断面灌注。
④Ⅱ类围岩每循环长度为1.0m，初期支护紧跟掌子面，及时施做仰拱，使整个断面尽快形成封闭环。
⑤二次衬砌根据围岩量测监控的信息情况，适时施做，以保证初期支护和施工安全的关键措施。
一般二次衬砌距初期支护30m处开始浇注。
⑥施工时认真做好洞内排水工作，保证排水畅通，防止基层软化。
两侧临时排水沟顺畅，在需要的位置设集水井，配备抽水机抽水。
2、Ⅲ类围岩段施工
Ⅲ类围岩地段采用Ⅲ型复合支护类型，采用短台阶施工方案，台阶长10~15m，先支护后开挖，微震光面爆破，装载机配合自卸车出碴。
（1）具体施工步骤如下图：
（2）关键工序要求
①先超前砂浆锚杆施工，然后上台阶开挖采用简易台架人工风枪钻眼，楔形复式减震掏槽，微震光面爆破开挖，循环进尺1.5~2.0m。
②拱部初期支护施工顺序为初喷、径向Φ22砂浆锚杆、铺设钢筋网、架立钢格栅、复喷C25砼至设计厚度。
③下部开挖后及时将钢格栅连接闭合，进行锚喷初期支护，灌注仰拱混凝土及C15片石砼仰拱回填。
3、Ⅳ类围岩施工
采用下导坑超前，随后二次扩挖的方法掘进。
（1）具体施工步骤如下图：
（2）关键工序要求
①超前导坑开挖：
导坑一般超前不超过8m，以便有较好的通风条件；宽、高尺寸选择2.4~3.2m，满足机械（小松PC290挖机弃碴需要。
导坑底标高同隧底设计标高。
②二次扩挖采用全断面光面爆破开挖，YT-28风钻机钻眼，挖掘机、装载机装碴，自卸汽车运碴。
③初期支护采用钢筋网砼和砂浆锚杆支护。
4、施工关键技术
（一）超前地质预报技术
隧道地质超前预报是防止隧道开挖突发性灾害（塌方、涌水、采空区等），保证施工安全，保证施工工期，确保工程施工质量，优化和调整支护参数，评判围岩稳定的有效措施。
采用传统探测方法进行地质预报。
随着隧道的掘进，完善、修正设计资料，通过掌子面地质素描和洞体展现对岩体的特征观察分析，做出地质判断，及时调整支护参数。
（二）隧道光面爆破技术
光面爆破是新澳法施工的第一要素，实施光面爆破可减弱对围岩的扰动，减小松动范围，使开挖轮廓圆顺，是保证隧道的工程质量，施工安全和进度的一个关键技术。
针对仙神河隧道洞身不同的围岩类别，具体采用相应的爆破方法：
A、Ⅱ类围岩施工
Ⅱ类围岩以松散残积层及砂土状强风化层为主，强度低，围岩自稳性差，易坍塌。
主要采用小炮松动爆破，充分减小对周边围岩的震动。
B、Ⅲ类围岩施工
Ⅲ类围岩短台阶法开挖，上部采用微震光面爆破，下部台阶采用一次性爆破施工。
施工过程中，根据爆破效果及时修改爆破参数。
（1）炸药及雷管选型
选用爆速低的炸药，采用Ф25mm和Φ32mm两种乳化炸药药卷。
为更好地实现微差爆破采用非电毫秒雷管。
（2）非电微差起爆网络设计
爆破震动与同段齐爆的炸药用量有极其密切的关系，采用非电微差起爆技术，可以有效控制单段雷管的起爆药量，又能有效地控制每段雷管的起爆时间，使爆破震动波形不形成叠加，既能保证岩石破碎达到理想的效果，又能消除爆破震动的有害效应。
在掏槽眼、掘进眼、底板眼或周边眼中，起爆药量较大的段别的雷管，间隔时差设计为200ms，即跳段设置。
这样可使爆破震动速度降低30%，达到更好的爆破效果。
①、孔深进尺设计：
上部台阶采用1.2m进尺，钻孔深度1.5m；下部台阶采用2m进尺，钻孔深度2.5m。
②、掏槽形式设计：
上台阶采用三角形三中孔眼直眼掏槽。
如下图：
项目
开挖
断面
（m2）
循环
进尺
（m）
炮眼
个数（个）
装药量（㎏）
比装
药量
（㎏/个）
比钻
眼量
（个/m2）
单位耗药
量
（㎏/m2）
上台阶
约43
1.2
113
79.2
0.7
2.83
1.65
下台阶
约51
2.0
75
75.68
1.01
1.75
0.8
主要经济技术指标表
（3）爆破参数及炮眼布置如下：
开挖爆破参数表
序号
上下
台阶
炮眼
分类
炮
眼
数
起爆
顺序
炮眼
深度
炮眼装药量
每孔
药卷数
每孔
装药量
合计
药量
个
cm
卷/孔
㎏/孔
㎏
1
上
台
阶
掏槽眼
3
130
2
3
1
130
5.2
0.876
2.628
3
辅助眼
4
2
120
4.6
0.776
3.102
4
掘进眼
63
3、4、5、6、7
120
4.5
0.768
48.38
5
周边眼
25
8
125
6.5
0.52
13.00
6
底板眼
13
9
120
4.8
0.806
10.478
7
底板眼
2
10
120
4.8
0.806
1.612
8
合计
113
79.2
1
下
台
阶
掘进眼
44
1、2、3、4
2.2
6.4
1.087
47.82
2
周边眼
12
5
2.25
6.1
0.485
5.82
3
底板眼
11
6
2.2
6.8
1.16
12.76
4
底板眼
8
7
2.2
6.8
1.16
9.28
5
合计
75
75.68
（4）循环时间
循环时间安排表（Ⅲ类围岩）
顺序
作业项目
需用时间（min）
备注
上台阶
下台阶
1
台架或台车就位
15
15
2
测量、布眼
20
20
3
钻爆破眼
60
60
4
装药、连线
20
30
5
机械人员撤离、爆破
15
15
6
通风、排烟
20
20
7
找顶
10
8
出碴
50
80
9
施工初期支护及钢支撑
200
120
合计
420
Ⅲ类围岩循环作业主要参数：
每环开挖按上台阶两环、下台阶一环，全断面进尺2.0m计，循环作业时间16h。
（5）作业组织
上台阶劳动力：
开挖工8人，挖掘机司机1人，汽车司机3人，装载机司机1人，其他人员2人。
共15人。
主要机械设备：
空压机1台，风钻8台，EC290挖掘机1台，装载机1台，8t自卸汽车4台，通风机1台。
下台阶劳动力：
开挖工14人，挖掘机司机1人，汽车司机4人，装载机司机1人，其他人员1人。
共21人。
主要机械设备：
PC200挖掘机1台，装载机1台，8t自卸汽车4台。
C、Ⅳ类围岩施工
Ⅳ类围岩施工采用超前下导坑、深孔光面爆破方法施工。
该方法导坑超前不仅可以探明地质情况，也解决了硬岩深孔爆破掏槽难度大，炮眼利用率低的问题，二次扩挖的爆破方式（预留光爆层）主要体现为崩解式爆破代替以前全断面一次爆破的抛掷式爆破，这样装药量大大减少，减小了爆破震动。
以往的实践证明：
超前导坑二次扩挖的方法爆破效果很好，炮眼利用率在98%以上，周边轮廓半眼率显著提高。
同时可以相对加快掘进速度。
（1）为了保护围岩，增强隧道光面效果，周边炮孔采用光面爆破技术施工。
下导坑开挖采用直眼掏槽方法，微差起爆控制掏槽时间，微差间隔50~100ms。
掘进孔采用微差起爆技术，微差时间25~300ms。
为了使每段起爆炸药量控制在容许范围内，采用区间孔外延时的装药结构。
掏槽设计：
采用五梅花小直径中空直眼掏槽：
如下图：
（2）循环时间
超前下导坑法开挖循环时间安排表
顺序
作业项目
需用时间（min）
备注
导坑
二次扩挖
1
台车就位
20
20
2
测量、布眼
20
20
3
钻爆破眼
40
90
4
装药、连线
20
30
5
机械人员撤离、爆破
15
15
6
通风、排烟
20
20
7
找顶
15
15
8
出碴
60
90
9
局部锚杆、喷砼
60
合计
210
360
超前导坑开挖循环时间3.5h，二次扩挖循环时间6h。
（3）爆破参数
掘进眼及底板眼的爆破参数及周边眼光面炮孔设计参数见下表：
掘进眼及底板眼爆破参数表
炮眼类别
炮眼直径（mm）
孔深（m）
孔距（m）
排距（m）
炮孔装填系数
掘进眼
42
3.0~3.2
0.8
0.8
0.9
底板眼
42
3.0~3.2
0.75
0.8
0.9
光面爆破设计参数表
炮眼直径（mm）
炮孔深度（m）
抵抗线（m）
炮孔间距（m）
线装药密度（㎏/m）
4.2
3.0~3.2
0.6
0.45
0.18
Ⅳ类围岩爆破设计装药参数表
炮眼名称
非电毫秒雷管
孔深
（m）
炮孔数（个）
装药量（㎏）
附注
段
个
超
前
导
坑
掏槽孔
1
1
3.0
1
1×2.25=2.25
1、每次开挖进尺为1.2m。
2、药卷规格掏槽孔：
Φ32×200mm（150g）掘进孔及底板孔：
Φ25×200mm（90g）
周边预裂孔：
Φ25×200mm（60g）
3、全断面扩大第1区间11~20段的装药量与1~10段的装药量相同。
掏槽孔
3
1
3.0
1
1×2.25=2.25
掏槽孔
5
1
3.0
1
1×2.25=2.25
掏槽孔
7
1
3.0
1
1×2.25=2.25
掏槽孔
8
1
3.0
1
1×2.25=2.25
辅助孔
9
4
3.0
4
4×1.35=5.4
掘进孔
10
4
3.0
4
4×1.35=5.4
掘进孔
11
6
3.0
6
6×1.35=8.10
底板孔
20
5
3.0
5
5×1.35=6.75
二
次
扩
挖
第
1
区
间
掘进孔
1
2
3.0
2
2×1.35=2.70
掘进孔
2
3
3.0
3
3×1.35=4.05
掘进孔
3
4
3.0
4
4×1.35=5.4
掘进孔
4
5
3.0
5
5×1.35=6.75
掘进孔
5
5
3.0
5
5×1.35=6.75
掘进孔
6
4
3.0
4
4×1.35=5.4
周边孔
7
5
3.0
5
5×0.54=2.7
周边孔
8
5
3.0
5
5×0.54=2.7
周边孔
9
8
3.0
8
8×0.54=4.32
底板孔
10
6
3.0
6
6×1.35=8.10
第
2
区
掘进孔
1~12
3
3.0
3
3×1.35=4.05
周边孔
12~14
2
3.0
2
2×0.54=1.08
周边孔
15~20
4
3.0
4
4×0.54=2.16
第
3
区
掘进孔
1~12
2
3.0
2
2×1.35=2.70
周边孔
13~17
2
3.0
1
1×0.54=0.54
周边孔
18~20
4
3.0
4
4×0.54=2.16
D、光面爆破施工程序及作业标准
为保证隧道光面爆破效果，我们坚持程序化、标准化作业，借以不断优化和调整爆破技术和具体参数。
（1）放样布眼：
钻眼前，用全站仪、水平仪、钢尺相配合，测量人员用红油漆准确绘出开挖断面的中线和轮廓线，标出炮眼位置，误差不超过5cm。
（2）定位开眼：
采用风动凿岩机钻眼，轴线与隧道轴线保持平行，就位后按钻眼布置图钻孔，掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求为控制在5cm以内。
（3）钻眼、清孔：
安排技术熟练的操作人员施做，严格按设计要求和具体情况、确定的设备进行施工。
装药前，用炮钩和高压风将炮眼内石屑刮出吹净。
（4）装药：
按照炮眼设计图确定的装药量自上而下分片组进行，雷管对号定设，要定人、定位、定段别，不得乱装药。
所有炮眼按要求用炮泥堵塞。
（5）联络起爆网络：
按设计连接网络操作，起爆网络为复式网路，充分保证起爆的可靠性和准确性。
导爆管不能打结，各炮眼雷管连接次数相同，导爆索的连接方向准确、连接点必须牢固，引爆雷管用黑胶布包扎在离一蔟导爆管自由端10cm以上处，连好后，专职监炮员认真检查验收。
（6）做好安全工作，非点炮人员撤离到安全区后方可引爆。
有瞎炮，要专门处理。
及时检查光爆效果，分析原因，调整爆破设计
E、光爆质保措施
为切实搞好隧道光爆施工，我们采取了以下措施：
（1）项目部成立光面爆破领导小组，开展TQC科技公关，明确质量目标，责任到人。
（2）严格技术交底制度，工前下发作业指导书，作到人人心中有数。
（3）坚持持证上岗制度，加强岗前培训，执行专业化施工。
（4）定人、定岗、定责、定标准，分工到位，各负其责，严格执行爆破制度。
（5）加强各道工序的过程控制，做好施工记录，坚持三检制度，确保标准化作业。
（6）根据情况和爆破效果，修正光爆设计参数，及时指导施工班组提高实施。
（7）引入激励机制，坚持质量一票否决制，落实目标责任制。
四、本作业指导书自发布之日起使用。
中铁二十五局集团第一工程有限公司
济晋高速公路项目部工程部
2004年12月20日
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