三臂凿岩台车开挖施工作业指导书.docx
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三臂凿岩台车开挖施工作业指导书
三臂凿岩台车开挖施工作业指导书
1、适用范围
适用于新建隧道工程凿岩台车开挖施工。
2、作业准备
2.1人员
所有参与隧道开挖的施工作业人员必须经过铁路隧道施工理论及技能培训，经考核合格后方可上岗作业。
根据隧道测量、钻眼、装药联线、起爆、警戒、通风、找顶、出碴等作业内容确定隧道开挖作业班组人员配置计划，具体见表2所示。
表1人员配置计划表（每开挖循环）
编号
工种
人数
职责及分工
1
测量主管
1
负责司镜和计算。
包括中线标高测量、测画断面、画炮眼及断面检测
2
测工
2
具体负责前后视。
包括画断面、画炮眼和断面检测
3
司钻工
6
负责钻眼，确保按钻爆设计炮眼间距、深度和周边眼外插角
4
爆破员
10
负责装药、联线、起爆和找顶，确保符合钻爆设计要求
5
安全员
1
负责爆破前的安全警戒工作，包括人员和设备撤离至警戒线外
6
炸药库保管员
2
负责炸药库爆破物品的入库、发放和回收登记，包括炸药库的安全工作
7
押运员
1
负责爆破物品从炸药库至隧道现场的押运工作
8
通风员
1
负责隧道爆破后通风工作，并确保通风至少15分钟后人员进洞
9
电工
1
负责隧道开挖照明，以及爆破前后照明恢复工作
10
工班长
1
负责整个开挖循环工序人员、机具的准备和组织工作，负责找顶
11
技术员
1
负责指导监督施钻工、爆破员按爆破设计钻眼、装药、联线起爆，以及开挖断面的爆破效果检查、爆破设计优化和测量复核工作
12
队长
1
负责整个开挖循环的组织工作，包括风、水、电、出碴运输车辆安排及其他配置
13
合计
28
每开挖循环最少人数
2.2材料
2.2.1火工品严格按当地公安机关要求执行，每周星期六前由开挖班长将下周所需火工品计划报设物部，设物部于星期天上报当地公安机关批复。
2.2.2工班长每周六负责对合金钻头、钻杆等材料数量是否满足施工需求进行核查，如数量不足，立即报设物部采购。
2.3设备和工器具准备见
主要施工机械及设备及工器具配备见表2所示。
表2主要施工机械及设备表（每开挖循环）
编号
名称
规格
单位
数量
备注
1
发电机
250KW
台
1
2
通风机
110KW
台
2
3
空压机
20m3
台
4
备用
4
三臂凿岩台车
TamRockT12
台
2
5
风镐
台
10
6
动力配电箱
台
4
7
潜水泵
台
2
8
自卸汽车
18T
辆
8
9
挖掘机
PC-220
台
1
10
装载机
ZL-50
台
2
11
洒水车
一汽
辆
1
12
火工品运送车
辆
1
2.4其他准备
2.4.1测量放线：
对所有导线点和高程点进行联测，做到准确无误。
2.4.2洞内风、水、电管线路连接到施工作业面，确保能正常使用。
2.4.3工作前检查泵、空压机等正常；并检查管路、接头等应无漏油、漏水和漏气等现象。
2.4.4工作前应确定各部操作杆、控制装置及仪表应处于正常。
3、工作程序
隧道开挖主要分洞口开挖、洞身开挖和辅助坑道及附属洞室开挖三个部分。
3.1洞口开挖
洞口开挖采用挖掘机或装载机开挖装碴，18T自卸汽车运输到指定弃碴场。
如遇孤石采用风镐凿除或风钻打眼小药量解体。
3.2洞身开挖
Ⅳ、Ⅴ级围岩采用三台阶法和三台阶临时仰拱法施工，人工辅以风镐或风钻打眼弱爆破开挖，出碴采用挖掘机或装载机装碴，18T自卸汽车运输至弃碴场。
Ⅲ级围岩采用全断面钻爆法施工，施工中采用三臂凿岩台车钻眼，非电毫秒微差起爆，挖掘机或装载机装碴，自卸汽车运输到弃碴场。
Ⅲ级围岩按“测量画线→炮眼布置→钻眼→装药联线→警戒及起爆→通风→找顶→出碴→断面检测及分析”工作程序进行。
每次开挖前均应根据地质预报情况，分析判断前方围岩状况。
3.2.1测量放线
每循环开挖前，测量组均应采用全站仪或断面仪准确的放出隧道中线、拱顶标高、底板标高、拱墙分界线标高以及开挖轮廓线，并用红色油漆标示。
当班技术员现场复核测量结果，确保测量成果符合施工测量规范要求。
3.2.2炮眼布置
每茬炮由工班长根据测量组放线情况，用红色油漆按爆破设计图准确的画出炮眼位置，由测量组复核。
炮眼具体位置详见附图1《全断面开挖钻爆设计图》。
3.2.3钻眼
钻眼采用定人、定机、定位原则，工班长对所有司钻工根据施钻经验合理布置人员，测量人员用红油漆画出开挖轮廓线（出现欠挖时，及时标示在欠挖处）后，司钻工操作台车，摆动台车大臂，将定顶盘顶在开眼的位置，调整好台车推进梁后就可以钻眼。
钻眼前，要选好开眼位置，根据开眼处的凹凸不平程度，确定每一个炮眼的钻眼深度，控制好推进梁尾部与周边岩壁的距离。
开眼位置应为易钻进，易掌握钻进方向的位置，炮眼距离要基本均匀，不可过大或过小。
如果开眼位置的岩层产状比较复杂，要慢慢地钻进，直至钻出的浅眼易于钻进，易于控制钻进方向为止，切不可为了图快，随意钻进，造成较大的超挖或欠挖。
推进梁尾部与周边岩壁的距离对于控制隧道周边超欠挖起着至关重要的作用，合理的距离往往使周边平顺、圆滑，超欠挖控制在允许范围内。
施工中，开挖面周边附近往往呈弧形、斜面等，且掌子面往往凹凸不平，钻进方向及钻眼间距很难控制。
开挖后，周边会出现某个或某几个炮眼向外偏，造成超挖；或许多炮眼基本在一个平面上，造成超挖或欠挖；或某几个炮眼向内偏，造成欠挖，为了控制超挖，杜绝欠挖，施工中首先调整台车推进梁与隧道轴线平行，呈水平状态后，只移动台车大臂，不调整推进梁，推进梁仍保持与隧道轴线平行，仍呈水平状态。
钻眼前，测量人员在底板上测出隧道轴线，并用红油漆标示出来，然后调整推进梁，使其与标示出的隧道平行，且呈水平状态，接着移动台车大臂将定顶盘顶在掌子面开眼位置后，调整好外插角后就可开始钻眼，钻眼时要根据钻眼的位置的不同及时调整施钻方法，可沿垂直于弧形面或斜面的方向先开出一个深3～5cm的浅孔，再沿该孔以正确的钻进方向钻眼。
开挖时，要控制好钻进方向，杜绝大的欠挖，欠挖太大容易造成更大的欠挖或造成下一循环钻机的“作业净空（指凿岩台车钻机作业时，占据的位置）”不够。
周边出现欠挖时，要记清欠挖量，在该欠挖处开眼时，钻进方向要根据欠挖量的多少，适当向外倾一些，即外插角要适当大一些。
如果欠挖本班不能处理，要给下一个班交底，下个班开挖时及时处理掉。
施钻掏槽眼的两个司钻工要相互协调好，在钻眼位置、角度、眼深等方面多想办法，施钻时，左右两侧两个钻臂要步调一致，相互比较，尽量使左右两侧的炮眼对称，符合爆破设计的要求。
钻眼要求对掏槽眼和周边眼眼孔间距钻眼偏差不得大于5cm，外插角角应符合钻爆设计要求，眼底不得超过开挖轮廓线15cm。
3.2.4装药联线
装药及联线由爆破员负责，必须严格按钻爆设计的装药结构、装药量及联线进行。
向眼孔装药时，应细心谨慎，防止导爆管损坏、打结，装药应由上而下进行，防止落石打断或打破导爆管而引起瞎炮。
导爆管和起爆雷管的装配方法：
将起爆雷管的一端开口，然后将导火索轻塞入雷管开口一端；将导爆管集结成束后再与起爆雷管一起用塑料胶带捆绑在一起。
3.2.5警戒及起爆
装药联线工作完成后，由爆破员通知安全员可以爆破后，由安全员做好现场人员和设备的撤离工作，并由施钻人员站好警戒。
确保人员和设备全部撤离至安全距离外后安全员开始吹哨，第一声表示要人员和设备全部要撤至安全距离外；第二声通知爆破员开始点炮，待爆破员撤至安全距离外，电工立即切断照明电源，并撤至安全距离外，炮响并确定爆破完成后，吹第三声，表示解除警戒。
3.2.6通风和洒水除尘
解除爆破后由通风员开动通风机通风，安全员根据隧道开挖长度计算通风时间。
班组长和安全员均位于洞口，待达到通风时间要求后，方能施工人员允许进入洞内。
此期间由作业队长通知出碴运输车辆进入准备状态，通知支护工班进入准备状态。
3.2.7找顶
先由电工班恢复照明，由工班长负责找顶，并洒水湿润岩面，确保岩面无松动岩块。
3.2.8出碴
找顶结束后，由作业队长通知装碴运输车辆进入洞内出碴，并通知支护工班进入施工现场作初期支护。
出碴完成后，由工班长检查和技术员检查断面开挖情况，如有瞎炮，必须由原班作业人员处理。
此期间由作业队长通知下一循环开挖人员进入准备状态。
3.2.9断面检测及分析
出碴完成后，由测量组及当班技术人员采用全站仪对开挖断面进行检测，并分析超欠挖情况，对本茬炮的开挖情况作出评价，总结经验。
对爆破效果不理想的地方，调整爆破参数，优化设计，以指导下一循环开挖班组施工。
隧道爆破质量检验标准
围岩级别
项目
Ⅰ
Ⅱ～Ⅳ
Ⅴ、Ⅵ
围岩扰动深度（m）
0.5
0.8
1.0
拱部
平均线性超挖值（cm）
10
15
10
最大线性超挖值（cm）
20
25
15
边墙线性超挖（cm）
10
10
10
仰拱
隧底
平均线性超挖值（cm）
10
10
10
最大线性超挖值（cm）
25
25
25
两炮衔接台阶最大值（cm）
15
15
15
局部欠挖（cm）
5
5
5
炮眼痕迹保存率
≥50%
≥70%
≥80%
炮眼利用率
95%
90%
85%
岩壁状态
爆后围岩稳定，无坍方，无剥落
石渣块度
大块一般不超过50cm，大型装渣机允许60-80cm，渣堆集中，最大抛距20m，深眼爆破为30m。
注：
1、本表适用于炮眼深度不大于3.0m的隧道。
炮眼深度大于3.0m时，平均和最大线性超挖允许大一些，两炮衔接台阶尺寸也允许大一些。
2、平均线形超挖值=超挖横断面积/爆破设计开挖断面周长（不包括隧底）。
3、最大超挖值是指最大超挖处至设计开挖轮廓切线的垂直距离。
4、表列数值不包括测量贯通误差、施工误差。
5、测量方法采用隧道断面仪或全站仪配反光片进行。
6、炮眼痕迹保存率＝（残留有痕迹的炮眼数/周边眼总数）×100％。
3.3辅助坑道及附属洞室开挖
本工程附属洞室主要有综合洞室、变压器洞室、无线中继器设备洞室等，附属洞室较多，但断面小、掘进距离短，为不影响正洞施工，可滞后正洞工作面20m左右，在设计综合洞室处的前后正洞初期支护完成后进行钻爆破开挖，开挖后立即进行初期支护，将围岩封闭，开挖每循环进尺采用1.5m～2m。
装碴采用装载机或挖掘机，自卸汽车运输。
4、质量标准
4.1洞口工程开挖
4.1.1主控项目
（1）隧道洞口的边、仰坡开挖形式和坡度应符合设计要求。
检验数量：
全部检查。
检验方法：
观察、全站仪测量。
（2）隧道门端墙和翼墙、挡土墙的基坑开挖范围、高程应符合设计要求。
台阶形基底的台阶应完整、平顺。
检验数量：
全部检查。
检验方法：
观察、全站仪测量。
（3）隧道门端墙和翼墙、挡土墙的地基承载力必须符合设计要求。
软弱地基加固处理的施工质量质量应符合设计要求。
检验数量：
全部检查。
检验方法：
采用静力触探试验或标准贯入试验检测，必要时采用载荷试验检测。
4.1.2一般项目
（1）洞口排水沟、截水沟的平面位置、开挖断面应符合设计要求，保证排水畅通。
检验方法：
全部检查。
检验数量：
对照设计文件观察、测量。
4.2洞身开挖
4.2.1洞身开挖
4.2.1.1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。
检验数量：
每一开挖循环检查一次。
检验方法：
采用经纬仪、水准仪或全站仪检查。
（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。
拱脚及墙脚以上1m内断面严禁欠挖。
检验数量：
每一开挖循环检查一次。
检验方法：
采用全自动断面仪测量周边轮廓断面，绘制断面图与设计断面核对。
。
（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，核对设计地质资料，判断围岩稳定性。
检验数量：
每一开挖循环检查一次。
检验方法：
进行工程地质观察和描述。
（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间距、深度和角度。
掏槽眼的眼口间距和深度允许偏差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。
检验数量：
每一开挖循环检查全部掏槽眼和10个周边眼。
检验方法：
测量。
4.2.1.2一般项目
（1）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。
检验数量：
每一爆破开挖循环检查一次。
检验方法：
对照钻爆设计资料，观察、计数检验炮眼痕迹保存率。
4.2.2隧底开挖
4.2.2.1主控项目
（1）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（侵入衬砌应小于5cm）。
检验数量：
每一开挖循环检查一次。
检验方法：
采用仪器测量底部高程，用自动断面仪测量周边轮廓线，绘制断面图与设计断面核对。
（2）隧底开挖后应及时核对隧底地质情况。
当需要进行加固处理时，应符合设计要求。
检验数量：
每处检查一次。
检验方法：
进行地质描述。
4.2.2.2一般项目
水沟开挖位置、基底高程应符合设计要求，靠边墙的水沟应与边墙基础同时开挖、一次成型。
检验数量：
全部检查。
检验方法：
观察、仪器测量。
4.3辅助坑道及附属洞室开挖
4.3.1主控项目
（1）辅助坑道开挖断面的中线、高程应符合设计要求。
检验数量：
每一开挖循环检查一次。
检验方法：
仪器量测。
（2）附属洞室的位置应符合设计要求。
检验数量：
每一洞室检查一次。
检验方法：
仪器量测、尺量。
4.3.2一般项目
（1）辅助坑道的开挖断面尺寸应符合设计要求。
检验数量：
每一开挖循环检查一个断面。
检验方法：
采用自动断面仪测量开挖轮廓线，与设计轮廓线进行核对。
（2）附属洞室的开挖断面尺寸应符合设计要求。
检验数量：
每一开挖循环检查一个断面。
检验方法：
查对设计图，测量。
5、质量措施
5.1洞口开挖
（1）隧道洞口边、仰坡土石方开挖及防护工程施工，应符合设计要求和环境保护、水土保持的有关规定，不得大范围的砍伐树木，造成环境破坏。
（2）边、仰坡应自上而下开挖，不得采用洞室爆破，开挖后及时进行防护工程。
（3）边、仰坡地质条件不良时，开挖前应采取稳定措施。
开挖过程中应随时检查地表及坡面情况，发现开裂、滑动等现象时应立即采取有效的加固措施保证边、仰坡稳定和施工安全。
（4）边、仰坡周围的排水沟、截水沟应在边、仰坡开挖前修建完成。
5.2洞身开挖
（1）隧道洞身开挖方式和开挖方法应根据地质条件、覆盖层厚度、衬砌断面、隧道长度及工期要求等，经过经济、技术比较后确定。
洞身开挖进度应与支护、衬砌等后续工序协调。
（2）隧道开挖轮廓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。
施工中应严格控制超欠挖。
（3）开挖前应按设计要求进行超前地质预报，开挖后应按设计要求的量测项目及频率进行围岩量测，及时反馈量测信息，做好施工方法的调整以指导施工。
（4）隧道施工采用钻爆法开挖时，应采用光面爆破或预裂爆破。
爆破前应根据地质条件、断面尺寸、开挖方法、循环进尺、钻眼机具和爆破器材等进行钻爆设计，施工中应根据爆破效果调整爆破参数。
（5）在浅埋条件下有邻近建筑物、既有线等特殊情况段爆破时，应采用仪器检测围岩爆破扰动范围和振速，并采取措施控制爆破对围岩和邻近建筑物的扰动程度。
（6）边墙、仰拱或底板等的地基承载力必须符合设计要求。
隧底开挖前应进行施工工艺设计。
（7）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设计强度的70%及以上时进行下一部分的开挖。
（8）不良地质段隧道开挖应根据实际情况采取短进尺、弱爆破、强支护、勤量测的施工方法稳步前进。
（9）采用风钻打眼时，两茬炮衔接处的台阶不得大于15cm。
（10）炮眼布置应符合下列规定：
A周边眼应沿隧道开挖轮廓线布置，保证开挖面符合设计要求。
底板和仰拱底面采用预留光爆层爆破，中心水沟应与隧底光爆层同时爆破成形。
B辅助炮眼交错均匀布置在周边眼与掏槽眼之间，力求爆破出的石块块度适合装碴的需要。
C周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上，掏槽炮眼应加深10～20cm。
（11）钻眼作业应符合下列规定：
A炮眼的深度和斜率应符合钻爆设计。
掏槽眼眼口间距误差不大于3cm、眼底间距误差不大于5cm；辅助眼眼口排距、行距误差均不得大于5cm；周边眼眼口位置误差不得大于3cm，眼底不得超出开挖轮廓线3-5cm/m（深眼取大值，浅眼取小值）。
B当开挖面凹凸较大时，应按实际情况调整炮眼深度，使周边眼和辅助眼眼底在同一垂直面上。
（12）所有装药的炮眼应采用炮泥堵塞。
炮泥宜采用黏土炮泥，填塞前应事先将炮泥制成比炮孔直径稍小的炮泥条备用。
不得采用炸药的包装材料等代替炮泥堵塞。
（13）爆破后检查爆破效果，应符合下列要求：
A开挖轮廓线符合设计要求，开挖面平整。
B爆破进尺达到设计要求，爆出的石块块度满足装碴要求。
C符合《铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10417-2003）的其他方面要求。
5.3综合洞室
综合洞室开挖在主洞开挖支护20m左右后进行，先对综合洞室洞口加强支护后进洞。
因综合洞室断面小，开挖进尺控制在1.5～2.0m，采用光面或预裂爆破。
6、职业健康安全措施
6.1加强现场卫生流行病学调查
施工人员进点前，组织卫生防疫人员开展新工地卫生流行病学调查，重点调查当地生活用水水质。
走访当地疾病控制机构，了解传染病情况。
通过调查提出驻地、食堂布局、饮用水源选取建议，及制定传染病及职业危害控制对策。
6.2制定突发公共卫生事件应急处理措施
制定传染病、食物中毒、职业中毒应急处理措施，时刻防止上述事件发生，出现时及时做好治疗、转院、呈报等工作。
6.3加强职业健康体检
上岗前对从事粉尘、噪声、二氧化硫作业人员进行职业健康体检。
体检项目：
粉尘作业：
内科常规检查，心电图，肝功能，血、尿常规，高仟伏胸部X射线摄片，肺功能。
噪声作业：
内科常规检查，耳鼻检查，血、尿常规，心电图，纯音听力测试。
二氧化硫作业：
内科常规检查，眼科、耳鼻喉科检查，胸部X线摄片，肺功能。
施工期间每年对作业人员进行一次职业健康体检，发现异常及时通知受检者本人并安排进一步诊治，建立职业健康档案并妥善保存。
发现职业禁忌者及时调离工作岗位。
6.4加强职业危害因素的监测
粉尘、二氧化硫、噪声每3～6月监测一次，或根据施工情况适时监测。
对有害因素超标作业点提出整改措施并监督落实。
建立有害作业点劳动卫生档案并妥善保存。
6.5加强健康教育，注意个人劳动卫生防护
利用工地板报、宣传栏、班前点名等形式加强劳动卫生防护知识教育，提高个人防护意识。
有毒有害作业人员坚持佩带劳动防护用品上岗作业，建立奖惩制度。
6.6安全措施
爆破作业时所有人员工应撤至不受有害气体、振动及飞石伤害的安全地点。
安全地点至爆破工作面的距离，在独头坑道内不应小于200m。
当两相对开挖工作面相距40m时，两端施工应加强联系，统一指挥。
当两开挖工作面间的距离为15m时，应从一端开挖贯通。
7、环境保护措施
7.1合理规划施工用地
严格按设计和业主规定的征地范围和数量丈量用地，严禁超范围占用土地。
施工临时设施在满足工程需要的前提下不占或少占农田，各种临时房屋因地制宜、简易方便的原则就近设置，充分利用荒山、荒坡、线路附近的既有道路和房屋场地。
7.2临时工程环境保护
便道、搅拌站、混凝土制品厂及施工营地的设置，要合理、紧凑，严禁随意搭建，尽量减少对植被的损坏，不占用乡村道路，阻碍交通。
搅拌站等高噪音生产设施尽可能远离居民区或用限时作业措施。
场地周围做到排水畅通，不得积水、积污，应充分考虑其对原地面排水的影响，以免阻挡地表径流的排泄，影响当地居民的生产生活。
施工场地和运输道路须定期洒水养护，避免产生扬尘。
生活区及施工场地周围的植物、植被，严禁随意践踏和破坏，并在生活区设立植被宣传保护牌，告示人们对植物的保护人人有责。
7.3施工中的环保措施
注意夜间施工的噪音影响,尽量采用低噪音施工设备，对不符合尾气排放标准的机械设备，不能使用。
对距离居民区160m以内的工程，则应根据需要限定施工时间。
少数高噪音设备尽可能不在夜间施工作业，必须在夜间从事有噪音污染的施工应先通知附近居民,以征得附近居民的理解，如有可能采取限时作业措施。
及时掌握天气的变化情况及当地的汛情，提前做好河道清淤、畅通工作。
7.4水土保持措施
隧道洞身施工前做好天沟与防排水设施，进洞前做好洞门及洞口仰坡、边坡的防护工程，洞内排水经处理后达标排放，不污染河渠水源，不冲毁农田。
弃碴场选址依据设计文件规划或与地方有关部门协商，结合当地土地利用规划。
弃碴前先将地表熟土集中存放，砌筑片石挡碴墙，墙身设泄水孔，碴底预埋透水管道，必须先挡后弃，工程结束后对弃碴场进行平整，地面做必要的防护，将存放的熟土回填弃碴场顶部，植草复垦。
对隧道工程开挖的弃碴，除能利用的外均在弃碴场内堆放，不得随意向河流和设计范围以外的场地堆弃。
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