集宁隧道作业指导书.docx
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集宁隧道作业指导书
目录
1.集宁隧道测量作业指导书-1-
1．编制目的-1-
2.适用范围-1-
3．工程概况-1-
4.隧道控制测量-1-
5.仪器管理-6-
2.集宁隧道开挖作业指导书-8-
1．编制目的-8-
2.适用范围-8-
3.准备工作-8-
4.开挖施工方法-8-
5.开挖施工工艺-9-
6.施工注意事项及质量标准-13-
7.文明施工-14-
8.安全及质量保证-14-
3.集宁隧道开挖爆破作业指导书-16-
1．编制目的-16-
2.适用范围-16-
3.围岩等级及施工方法-16-
4.爆破设计-16-
5.爆破安全-23-
6.施工组织-24-
7.爆破操作安全细则和爆破材料运输及储存-26-
4.集宁隧道初期支护作业指导书-29-
1．编制目的-29-
2.适用范围-29-
3.喷射混凝土-29-
4.系统锚杆-33-
5.钢筋网-35-
6.型钢钢架-36-
7.超前小导管-38-
8.超前大管棚-41-
5.集宁隧道监控量测作业指导书-47-
1.编制目的-47-
2.适用范围-47-
3.监控量测计划-47-
4.监控量测量测的项目、方法及工具-47-
5.量测频率、量测断面间距、位移管理-50-
6.隧道初期支护极限相对位移表-51-
7.现场监控量测设备-51-
8.围岩监控量测流程图-51-
9.量测数据的处理、应用及信息反馈-52-
6.集宁隧道超前地质预报作业指导书-54-
1．编制目的-54-
2.适用范围-54-
3.工程简况-54-
4.超前地质预报方法-54-
5.超前地质预报安排-55-
6.超前地质预报采用设备-55-
7.超前地质预报施作方法-55-
7.集宁隧道钢筋工程作业指导书-62-
1．编制目的-62-
2.适用范围-62-
3.准备工作-62-
4.钢筋加工-62-
5.钢筋接头-63-
6.钢筋焊接-64-
7.钢筋安装-64-
8.集宁隧道防排水工程作业指导书-65-
1．编制目的-65-
2.适用范围-65-
3.洞口及地表防排水-65-
4.洞内排水-65-
5.结构防排水-66-
9.集宁隧道二次衬砌作业指导书-70-
1．编制目的-70-
2.适用范围-70-
3.仰拱及填充-70-
4.拱墙衬砌-72-
5.二次衬砌主要质量标准-77-
6.衬砌施工安全-78-
10.集宁隧道风险评估及对策措施-79-
1．工程概况-79-
2．围岩的支护措施-79-
3.隧道风险评估-80-
4．风险对策及措施-81-
5.措施后的残留风险分析-87-
集宁隧道测量作业指导书
1．编制目的
为了强化组织，统一指挥，加强管理，优化资源配置，正确指导施工，保工期、保质量、保安全。
2.适用范围
本作业指导书适用于京包铁路中铁六局承建的集宁隧道。
3．工程概况
集宁隧道位于既有古营盘站和葫芦站之间，设计为两座单线隧道。
左线隧道长5875ｍ，起讫里程DK494+684～DK500+559。
其中：
直线长度2643.9ｍ，占线路总长的45％；曲线长3231.51ｍ，占线路总长的55％。
右线隧道长6070m，起讫里程：
DyK494+690～DyK500+760。
其中直线长度2218.09m，占线路总长的37%；曲线长3851.91m，占线路总长63%。
隧道纵坡为人字坡，左线进口516m、4400m分别位于5.2‰、3‰的单面上坡，出口959m位于3.0的单面下坡上。
右线进口610m、5240m分别位于5.0‰、3.0‰的单面上坡，出口220m位于3.0‰的单面下坡上。
4.隧道控制测量
控制测量是隧道施工的一个重要环节，为保证隧道施工贯通精度，本施工组织拟定如下测量控制方案：
隧道内中线测量采用精密导线测量法。
及时进行洞内控制网平差和中线调整，接续布设导线基线。
隧道内高程测量采用水准测量。
由洞外高程控制点传递，洞内每隔100m设立一对高程控制点，利用导线基线控制点作高程控制点，进行往返观测，观测限差和精度符合规定等级的精度。
4.1隧道施工前的测量设计工作
⑴本合同段隧道施工前应对隧道及其相邻建、构筑物进行施工前的测量设计工作，设计内容包括隧道贯通误差预计、测量精度分配、测量设备选用、测量组织及测量人员的配备等，作好与相邻合同段施工单位的协调工作。
⑵根据工程测量规范的要求，对管段内隧道的贯通误差限差要求如下表：
两开挖洞口长度（km）
＜4km
4～8km
8～10km
10～13km
横向贯通误差mm
150
150
200
300
高程贯通误差mm
50
50
50
50
隧道施工测量设计应根据上表要求，综合考虑现场情况、测量设备等因素，合理确定洞外、洞内控制测量误差分配，以保证其综合误差在贯通面上造成的误差在上表要求范围内。
⑶隧道施工控制测量设计以GPS作地表控制，洞内主附导线控制结合中线法的方案为前提进行，在设计过程中合理优化，以降低测量工作量、提高控制精度为要求，合理布网、加强检查。
⑷编写测量操作手册，确定隧道测量工作中使用的仪器设备保养及操作规程等的具体要求。
4.2地表平面控制
⑴为保证进出口洞口投点的相对精度，平面控制网根据设计提供的控制点和实地地形情况进行布设精密控制网；并保证洞口附近有二个或以上的精密控制网点，且至隧道进出口距离保证在80～200m间。
其地表控制网布网方案如下图（针对具体工程进行布设）：
⑵地表控制网采用GPS卫星定位测量控制方案，控制网的布设根据实地地形情部进行布网并应注意控制网的图形强度。
出口洞口小三角网
⑶地表GPS控制网应经多级复测，在公司测量队进行GPS测量后，各项目经理部测量组对本隧道地表控制网按贯通设计规定的精度进行一次复测无误后方可进行引线进洞的测量工作。
⑷控制网应与隧道相邻建筑物的测量控制同时进行组网联测。
⑸地表控制采用卫星定位仪进行控制测量，然后由经理部测量组利用全站仪进行复测无误且满足《测量设计方案》精度要求后方可进行下一步测量工作及施工。
⑹地表水准控制网根据设计单位提供的水准控制点组网，利用水准仪进行观测，观测结果经严格平差后作为施工水准测量依据。
4.3洞口联系测量
为保证地面控制测量精度很好传递到洞内控制点，拟定采用如下洞口控制测量方案：
⑴在洞口仰坡完成及洞口路基施工至设计标高后，在洞口埋设二个稳固洞口导线控制点。
⑵为保证方向传递精度，洞口控制点与地表控制点组成大地四边形边角网进行联测。
其布网如下图：
洞口投点
⑶洞口投点埋设在不与施工相干扰且在施工过程中不受破坏的地方，并能方便隧道施工测量工作；埋设点能保证整个施工不产生位移及损坏。
⑷洞口附近应在基础稳定处埋设2～4个水准点，与地表水准控制网组网观测及平差计算，以便于隧道进洞水准测量。
4.4洞内导线控制测量
布设洞内导线基线，直线段边长≥120m。
导线点埋设砼标石，先作成120×120×10mm大小的钢板块镶直径2mm铜丝深为6mm的标志，后用砼围成方形标石。
地下导线的起始边端点埋设牢固的钢板桩，铜芯标志，桩角上设螺帽作为高程点，一桩两用。
洞内导线测量按Ⅰ级导线精度要求实施，测角中误差≤±5秒，导线全长闭合差≤1/14000。
开挖至隧道贯通前50m左右，分别对地下导线按Ⅰ级导线精度要求复测，保证贯通精度。
4.5洞内高程控制测量
洞内水准点与导线点设在一起，用Ⅱ等水准测量方法和仪器施测，不符值、闭合差限差≤±8√Lmm，开挖至隧道贯通前50m左右，分别对地下导线按Ⅱ级水准精度要求复测，保证贯通精度。
4.6日常施工测量
洞内日常施工测量由工程队技术室负责，利用洞内导线控制点设置施工导线，施工导线边长30～50m。
洞内施工用的高程点，根据洞内已设高程控制点加密，并闭合到高程控制点上，及时向开挖面传递中线、高程，并划出开挖轮廓线，开挖后作断面记录，初期支护及二次衬砌前，交出中线高程桩点。
衬砌台车就位或模板支立后进行复测，确认准确后灌注砼。
4.7隧道贯通误差测量
平面贯通测量：
隧道贯通面处采用坐标法从两端（一端为相邻标段）测定贯通点坐标差，并归算到预留的断面和中线上，求得横向贯通误差和纵向贯通误差。
高程贯通测量：
用水准仪从贯通面两端（一端为相邻标段）测定贯通点高程，其误差即为竖向贯通误差。
平面与高程贯通误差限差表
贯通中误差
地面控制测量
联系测量
洞内控制测量
总贯通中误差
横向贯通中误差
≤±25mm
≤±25mm
≤±35mm
≤±50mm
纵向贯通中误差
L/12000
竖向贯通中误差
≤±16mm
≤±12mm
≤±15mm
≤±25mm
4.8洞内控制网平差和中线调整
隧道贯通后，当洞内导线闭合差不超过限差规定时，进行平差计算，按导线点平差后的坐标值调整线路中线点，改点后再进行中线点检测，夹角不符值≤±6″，高程也用平差后成果。
将平差后成果作为净空测量的起始数据，净空断面测量采用解析法。
4.9施工控制测量成果的检查和检测
为确保隧道正确贯通和满足净空限界，建立严格的检查和检测制度，检测按规定的同等级精度作业要求进行：
地面、洞内导线的坐标互差≤±12mm、≤±20mm；地面、洞内高程点的高程互差≤±3mm、≤±5mm；洞内导线基线边方位角互差≤±10″；相邻高程点的高程互差≤±3mm；导线边的边长互差≤±8mm；隧道中线点坐标的互差≤±16mm。
5.仪器管理
5.1测量组仪器建立档案，记明购买日期、购置价格、仪器号码、购买时仪器检测情况（购买人员在出售商处试镜情况）及仪器使用情况。
仪器使用情况由司镜人填写负责人检查，并负责每周写一次仪器动态。
5.2精密仪器配固定司镜人员，经纬仪及水平仪定主副司镜员各1名，主司镜员负责仪器保管，主司镜员外出时交给副司镜员保管并同时填写仪器使用情况，其他人员操作仪器，须经仪器保管人或测量主管人员同意，若各部门临时借用仪器满足现场急需，必须经测量主管人员批准，作好交接后方可借用。
凡属人为原因所致的仪器损坏，应追究仪器保管人员责任，保管人员能证明他人损坏时，由损坏人承担责任。
5.3司镜人员应执行严格精密仪器的操作方法，对违规使用仪器的测量人员，要制止并及时纠正。
5.4测量仪器使用前必须检验合格，按照国家规定的检验规程和周期委托国家认可的检定机构进行检验。
5.5保证仪器适当的工作环境，以使环境（如温度、湿度、粉尘、振动、隔音）对仪器或测试结果的影响在允许范围内。
集宁隧道开挖作业指导书
1．编制目的
为了强化组织，统一指挥，加强管理，优化资源配置，正确指导施工，保工期、保质量、保安全。
2.适用范围
本作业指导书适用于京包铁路中铁六局承建的集宁隧道。
3.准备工作
3.1风水电的准备工作：
开挖前作好施工用风、用水、用电的准备，确保开挖顺利进行。
3.2材料及机具的准备：
作好施工用料的准备，包括钢拱架、锚杆、钢筋网、小导管（大管棚）、喷射用混凝土等的准备，作业前应对风钻、喷浆机等进行检查，确保作业工具的正常的使用。
3.3施工机械准备：
配足开挖所需的开挖出碴机械，确保机械状态良好。
3.4技术准备：
技术室要认真进行技术交底，交底书要有双方的签字。
4.开挖施工方法
隧道采用钻爆法开挖，无轨运输。
Ⅲ级围岩、Ⅳ级围岩开挖采用人工手持风钻配简易钻孔台架钻眼，非电毫秒导爆管起爆，应用拱部光面、边墙预裂爆破技术，严格控制超挖。
Ⅴ级围岩开挖采用人工手持风钻配合挖掘机开挖，必要时用少量炸药解炮施工，在开挖过程中以严格控制循环进尺，确保安全。
出碴采用侧卸装载机装碴，自卸车运输。
Ⅲ级围岩采用全断面法开挖；Ⅳ级围岩、Ⅴ级围岩采用台阶法施工，台阶长度控制在3～5m；Ⅴ级围岩偏压、浅埋、破碎带地段采用短台阶法（预留核心土）开挖，台阶长度3～5m。
5.开挖施工工艺
5.1Ⅲ级围岩段开挖
5.1.1全断面开挖施工程序见下图。
全断面开挖施工工艺流程图
出碴
5.1.2施工要点
A、配足钻孔设备及高效率装运机机械，缩短循环作业时间，合理采用平行交叉作业工序，提高施工进度。
循环进尺3米。
B、控制周边眼间距及角度改善光面爆破效果，减少超欠挖。
C、及时施作初期支护，围岩条件变化时及时时调整施工方法。
D、二次衬砌及时施作，Ⅲ级围岩段距掌子面距离不大于90m。
5.2Ⅳ、Ⅴ级围岩开挖
5.2.1台阶法施工工艺见下图
台阶法开挖施工工序流程图
不满足
（1）超前支护施工；
（2）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。
开挖掘进循环进尺根据钢架支护间距确定。
（3）拱部初期支护：
施工顺序为初喷→径向锚杆→组拼架立拱部拱架→复喷C25砼至设计厚度，要注意拱脚锁脚锚杆施工质量。
（4）挖上下台阶中槽：
中槽开挖坡度以实际地质情况进行控制，侧帮留2.0m左右宽的护台。
（5）开挖左侧马口，续接左边墙钢筋格栅，锚喷支护；
（6）同左侧马口开挖错开，开挖右侧马口，进行右侧边墙初期支护施工；
5.2.2施工要点
A、台阶长度控制在3～5m，台阶高度根据地质情况确定，上台阶高度为3～3.5m。
B、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。
C、下台阶在上台阶喷射砼达到70%以上时开挖。
D、施工中解决好上下台阶施工干扰问题，下部施工减少对上部围岩、支护的扰动。
E、下台阶施工保证钢架整体顺接平直，螺栓连接牢靠。
F、二次衬砌及时施作，Ⅳ级围岩段距掌子面距离不大于70m；Ⅴ级围岩段距掌子面距离不大于50m。
5.3Ⅴ级围岩（偏压、浅埋、破碎带地段）开挖
5.3.1环形开挖预留核心土施工工艺见下图
环形开挖预留核心土施工工序流程图
施工准备
超前地质预报
测量放线
拱部超前支护
弧形导坑开挖
拱部支护
上台阶核心土开挖
调整开挖参数
右侧墙开挖支护
左侧墙开挖支护
下台阶核心土开挖
底板开挖封闭
不满足
监控量测
加强支护
满足
下循环施工
5.3.2施工要点
A、开挖前应在拱部进行超前支护，环形开挖后及时施作喷锚支护、安装钢架支撑。
开挖掘进循环进尺根据钢架支护间距确定。
B、每两榀钢架之间采用钢筋连接，并设置锁脚锚管，全断面初期支护封闭距拱部开挖面不超过15m。
C、预留核心土面积大小根据围岩地质情况，便于施工和满足开挖面的稳定。
D、上部弧形，左、右侧墙部，中部核心土开挖错开3～5m进行平行作业。
6.施工注意事项及质量标准
6.1爆破效果：
光面爆破后周围炮眼残留半个炮孔，隧道开挖爆破炮眼残留率要求硬岩达到80%以上，中硬岩达到60%以上。
并在开挖轮廓面上均匀分布。
两次爆破的衔接台阶尺寸不大于15cm。
6.2严格控制钻孔深度、角度及布孔范围；准确确定光爆破参数，准确布置炮眼位置，严格控制装药量，并根据围岩变化情况，及时修正爆破参数。
爆破设计必须有专门技术交底。
6.3开眼误差
可采用掌子面上标出炮眼位置，设炮眼排间距标尺，实行领工制度，尽可能减小或排除开眼误差。
6.4钻眼角度误差
钻眼角度误差，同样的钻眼偏角，炮眼愈深，眼底偏差愈大，这就要求炮眼愈深愈要严加控制。
可聘用熟练钻工，采用先钻一个标准眼，插入炮棍，其他眼平行钻进的办法。
6.5施工期间作好掌子面地质素描、监控量测工作，实现“信息化”施工。
6.6隧道开挖断面在考虑设计图纸预留变形量同时，考虑测量误差和施工误差预留变形量加大5cm。
6.7当两相对开挖工作面接近贯通时，两端施工加强联系，统一指挥。
当两开挖面距离剩下10～15m时，从一端开挖贯通。
6.8隧道不应欠挖。
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）侵入衬砌不大于5cm。
拱脚和墙脚以上1m内断面严禁欠挖。
6.9隧底开挖轮廓和底部高程必须符合设计要求。
隧底范围石质坚硬时，岩石局部突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入衬砌不大于5cm。
6.10开挖作业必须保证安全。
开挖面及未衬砌段应随时检查，险情及时处理。
开挖不得危及衬砌、初期支护及施工设备安全。
7.文明施工
洞内外钢筋等半成品的堆放要整齐，并设置标识牌。
各种机具使用后按要求进行维护，保养，并堆放在指定位置。
喷射砼要控制好水灰比，尽量减少粉尘对施工环境的影响。
8.安全及质量保证
8.1按照“施工组织设计”、“隧道工程质量措施”和“隧道工程安全措施”组织施工。
8.2严格进行安全质量职责分工，并细化分工到个人，要有书面分工并形成文件。
8.3有关人员必须经过培训，并持证上岗。
集宁隧道开挖爆破作业指导书
1．编制目的
为了强化组织，统一指挥，加强管理，优化资源配置，正确指导施工，保工期、保质量、保安全。
2.适用范围
本作业指导书适用于京包铁路中铁六局承建的集宁隧道。
3.围岩等级及施工方法
序号
围岩
级别
长度（m）
预支护措施
施工
方法
备注
1
V
3053
φ42小导管+φ108管棚注浆
台阶法
φ42L4.0注浆小导管
台阶法
2
IV
3397
φ42L4.0注浆小导管（局部设置）
台阶法
3
III
5495
全断面法
4.爆破设计
4.1Ⅳ、Ⅴ开挖爆破
光面爆破工艺流程图
通风
台阶法开挖上台阶炮眼布置图
台阶法开挖下台阶炮眼布置图
台阶法开挖掏槽眼布置图
Ⅳ级围岩光面爆破参数表
围岩级别
周边眼间距
E（cm）
周边眼最小抵抗线W（cm）
相对距离E/W
装药集中度q（kg/m）
Ⅳ
40厘米
65厘米
0.84
0.2
Ⅳ级围岩上台阶钻爆参数
序号
眼别
眼数
炮眼深度
药卷规格
单眼
（m）
总长
（m）
装填
系数%
Φ32
Φ20
用药量小计
（kg）
段数
1
掏槽空眼
4
1.8
7.2
2
掏槽眼
5
1.8
9
93
Φ32
6
1-3
3
扩大眼
23
1.6
36.8
80
Φ32
20.7
4-5
4
内圈眼
14
1.6
22.4
80
Φ32
12.6
6
5
周边眼
26
1.6
41.6
Φ20
7.8
7
6
底板眼
6
1.6
9.6
85
Φ32
5.7
8
合计
78
10
126.6
52.8
Ⅳ级围岩下台阶钻爆参数
序号
眼别
眼数
炮眼深度
药卷规格
单眼（m）
总长（m）
装填系数%
32
Φ20
用药量小计（kg）
段数
1
扩大眼
35
1.6
56
80
Φ32
36.8
3-4
2
周边眼
23
1.6
36.8
Φ32
10.1
6
合计
58
3.2
92.8
46.9
4.2Ⅲ级围岩爆破设计
（1）施工方法
Ⅲ级围岩段采用全断面开挖，凿岩台架钻眼，光面爆破，非电毫秒微差有序起爆。
装载机装碴，自卸汽车运输。
开挖后，及时进行喷锚网支护施工。
III级围岩光爆采用Φ32mm乳化炸药，炮眼内起爆雷管采用1～16段塑料导爆管连接非电毫秒雷管。
连接簇用8号工业纸壳火雷管引爆。
全断面采用斜眼掏槽法，非电毫秒雷管连接导爆管起爆。
Ⅲ级围岩全断面炮眼布置图如下。
Ⅲ级围岩钻爆设计图
Ⅲ级围岩钻爆参数表
段别
炮眼名称
眼深[cm]
眼数
每孔药卷数量
每孔药量[kg]
药量[kg]
备注
1
掏槽眼
320
4
14
2.8
11.2
φ32mm药卷
3
掏槽眼
320
4
14
2.8
11.2
5
辅助眼
300
13
13
2.6
33.8
7
辅助眼
300
22
13
2.6
57.2
9
辅助眼
300
27
13
2.6
70.2
13
底板眼
300
8
13
2.6
20.8
11
周边眼
300
35
6
1.22
42.7
开挖面积（m2）
54.79
炮眼个数
113
比炮眼数（个/m2）
2.06
总装药量（kg）
247.1
比耗药量（kg/m3）
1.50
（2）装药结构
周边眼采用小直径药卷（Φ32mm）空气间隔装药结构。
如下图：
其余炮眼采用（φ32mm）连续装药结构。
如下图：
（3）装药爆破
使用锋利工具开箱取出导爆管时，应小心不使导爆管受损伤，应尽可能保持导爆管的原包装和导爆管端头的封口，尽可能不要损坏。
起爆药卷的导爆管根据眼孔深度、间距和网络分组连结方法确定，以便于装药、连接、控制和节省导爆管的消耗；起爆药卷的脚线应避免接头，在眼孔长度范围内，不能使用有接头的导爆管。
使用前应对导爆管进行直观检查，发现已破裂的应切去。
将切断了的导爆管绕成小卷，并将一端封口（热封）。
若切去后一天内不与雷管装配，则需两端封口，以防止受潮和防止油污污染进入管内，影响正常传爆。
与雷管装配时，再将封口切去5cm。
根据需要长度，直接使用工厂已装配好带导爆管的非电即发雷管、毫秒雷管、半秒雷管及等差雷管。
必须保护好雷管段数标记。
导爆管和雷管的现场加工装配方法；将导爆管切去封口的一端，插入卡口塞，应插到底为止。
然后将卡口塞插入雷管壳，直到卡口塞肩部抵到雷管壳口部，再用收口器收口。
收口位置是，在离雷管壳口部10mm范围内，收二道或三道口。
收紧程度为导爆管不被2kg拉力（静负荷一分钟）拉脱，又不得使导爆管内腔卡死。
必须用标签标明段数，分开存放，以免混乱。
加工起爆药卷时，应注意勿使雷管段数标签或标记失落。
应将不同数的起爆药卷分开装箱，以便装药时按照起爆顺序“对号入座”。
孔内岩粉一定要吹净，装药要到底。
已经破损的导爆管不得使用。
向炮眼装药时，应注意避免导爆管损坏、打结。
装药时，应分段从上到下进行，以避免落石砸断或打破导爆管引起瞎炮。
采用簇联（一把抓）或用连接块连接各孔的导爆管，因此必须对传爆管部位适当予以防护，放到安全地点，以防落石或其它堕物打击。
采用毫秒雷管、等差雷管、秒发雷管起爆，按照预先设计的装药眼孔段数准确的进行，禁止混装，防止影响爆破效果和造成瞎炮。
网路连结：
在所有非必须的机具、设备撤离爆破面之后，才开始连结网路。
连结应尽可能靠近眼孔，孔外网路也要尽量短，要求连结整齐，便于直观检查网路。
连结系统应尽量短，但不要拉细、打结，
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