铁路隧道CRD开挖作业指导书.docx

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铁路隧道CRD开挖作业指导书

××铁路××标段隧道工程

编号：

XXXX

CRD法开挖作业指导书

单位：

编制：

审核：

批准：

XXXX年XX月XX日发布XXXX年XX月XX日实施

××铁路隧道工程

CRD法开挖作业指导书

1.适用条件及范围

适用于适用于××铁路××段隧道工程Ⅴ级围岩及浅埋段的开挖施工，使其处于受控状态。

2.工艺原理

    采用交叉中隔壁法（CRD法）施工，和中隔壁法施工原理一样，通过中隔壁的分隔，将大断面隧道分割成两半施工，将隧道跨度减小，同时分割后的隧道两侧采用三台阶交叉施工，可以减小隧道开挖的空间效应，减小爆破对围岩扰动，减小炸药用量，同时及时施工的初期支护、临时仰拱可以步步成环闭合，大大提高支护强度、刚度，和中隔壁一起有效的支撑、传递围岩荷载，可以有效控制大跨度、软岩隧道开挖的变形，施工安全更加可靠。

3.作业准备

3.1内业技术准备

根据设计图纸确定开挖轮廓和预留变形量，根据预留变形量制作出拱架加工技术交底，开挖架立技术交底。

作业指导书编制后，应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，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。

根据施工设计图及定型图绘制开挖施工草图。

施工草图上的中线、水平控制桩应与现场放样桩点相对应。

隧道施工为避免侵限，一般需将净空放大5cm，所以在绘制开挖草图时也应将开挖轮廓尺寸放大5cm（底部不再放大），而且还要根据实际，结合规范要求，预留一定的初期支护变形量。

岩石隧道开挖前，应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破材料等进行钻爆设计。

其内容为：

炮眼的布置、数目、深度和角度，装药量和装药结构，起爆方法和爆破顺序，凿岩机的台数安排等。

设计图应包括：

炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要技术经济指标及必要的说明。

3.2外业技术准备

进场后同设计单位联系进行现场桩橛交接工作，交接时作好桩橛标识，并绘制点之记。

根据现场地形布设控制网，保证洞口控制点不小于3个，洞口点到后视控制点的边长不小于500m。

桩橛埋设为砼包钢筋，深度不少于50cm。

桩点周围的观测环境要清理干净，并进行编号。

然后进行控制网测量，测量成果报上级部门审批，经上级部门批准后使用。

随着施工进洞情况，将控制点引入洞内，以便及时进行控制测量。

利用控制网，测量放出开挖轮廓线，需要进行爆破施工的，放出孔眼位置，采用红油漆（或木桩、其他方式）作出明显标识，标明里程桩号；检查已施工段落情况，结构尺寸是否符合要求，观察围岩情况，并核对围岩情况是否与设计相符合，根据围岩情况调整施工方案。

开挖作业照明安装，钻眼机具到位，高压风水管的连接。

做好洞内、外排水系统，保证排水畅通。

规划弃碴场位置，布设出碴路线，出碴设备准备。

4.技术要求

4.1必须按照设计工法进行开挖作业；

4.2严格控制钢架间距、锚杆数量等，必须满足设计及规范要求；

4.3按设计及验标要求及时进行地质超前预报和变形观测；

4.4依据监控量测数据进行临时支撑的拆除。

5.施工程序与工艺流程

5.1施工程序

施工准备→工艺试验→确定工艺→测量放样→拱墙各部开挖、支护→仰拱开挖、混凝土浇筑→依据监控量测数据临时支撑拆除→衬砌防排水及混凝土浇筑→结束。

5.2CRD法施工工艺流程图：

6.施工工艺及方法

6.1施工示意图及工序

1）①部开挖及支护

（1）利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁Ф50小导管及导坑侧壁Ф22水平锚杆超前支护；

（2）机械开挖①部,人工配合整修；掌子面喷8cm厚混凝土封闭（仅对V级围岩）；

（3）施作①部导坑周边的初期支护和临时支护,即初喷4cm厚的混凝土,架立型钢钢架（包括导坑的I18临时钢架）,并设锁脚锚杆（管），安设I18横撑（必要时）；

（4）钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

2）②部开挖及支护

在滞后于①部一段距离后，机械开挖②部，人工配合整修，必要时喷8cm厚混凝土封闭掌子面，导坑周边部分初喷4cm厚混凝土，接长型钢钢架和I18临时钢架，安装锁脚锚杆（管），安设I18横撑（必要时），钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

3）③部开挖及支护

（1）在滞后于②部一段距离后，机械开挖③部,人工配合整修；并施作导坑周边的初期支护，步骤及工序同①。

4）④部开挖及支护

在滞后于③部一段距离后，机械开挖④部，人工配合整修，并施作导坑周边的初期支护，步骤及工序同②。

5）⑤部开挖及支护

（1）在滞后于④部一段距离后，机械开挖⑤部，人工配合整修。

（2）隧底周边部分初喷4cm厚混凝土。

（3）接长Ⅰ18临时钢架，复喷混凝土至设计厚度。

（4）拆除下部横撑，安设型钢钢架仰拱单元，使之封闭成环。

6）逐段拆除靠近二次衬砌6～8m仰拱范围内中隔壁底部钢架单元,灌注该段Ⅵ部仰拱。

7）灌注该段Ⅶ部的隧底填充，并接长中隔壁临时钢架底支撑于仰拱填充顶面。

8）根据监控量测结果分析,带初期支护收敛后,逐段拆除多余的临时钢架。

9）利用衬砌模板台车一次性灌注Ⅷ部二次衬砌（拱墙衬砌一次施作）；

6.2施工方法

采用CRD法施工，先采用超前小导管对上台阶拱部进行超前支护，采用风钻钻眼爆破从两侧分三台阶交叉进行开挖，开挖进尺0.8-1.5米（一到两榀钢架），即完成一侧1、2部开挖及时支护后，即可开始另一侧的3、4部开挖支护，形成左右两侧开挖支护交叉进行，同时设临时仰拱，步步成环闭合。

采用挖装机装碴，自卸汽车运碴，每一台阶开挖完成后立即施工初期支护。

仰拱初期支护两侧交叉进行，使整个初期支护尽快闭合成环，同时仰拱紧跟。

6.3施工技术要点

1）采用CRD法开挖，由于开挖步骤比较多，因此工序比较复杂，必须合理安排工序，才能保证施工规范、有序进行。

2）采用CRD法施工时，应沿两侧分部交叉进行，每开挖一部均应及时施作喷锚支护、安设钢架、施工临时仰拱、施作中隔墙，中隔墙分部联结而成。

3）各部分开挖时，钢架设计加工尽量与开挖轮廓吻合，支护尽量圆顺，从而减小应力集中。

4）每一分部的开挖高度控制在4米左右，现场可根据设备、地质等情况适当调整，地质很差时左右侧上部开挖施应考虑预留核心土切环开挖。

5）每一分部开挖后，初期支护应及时施工，同时通过施工临时仰拱使初期支护步步成环。

6）为保证先开挖分部的受力良好，中隔避应设置成圆弧型。

7）中隔壁和临时仰拱在施工仰拱时拆除。

8）采用本工艺作业，可以保证初期支护步步成环，从而大大提高初期支护强度、刚度和可靠性，可以更有效的抑制软弱围岩的开挖变形。

9）由于工序多，施工用水和隧道渗水容易在边墙处汇集，浸泡拱脚基础，使其变软，从而造成初期支护和围岩的整体下沉，因此施工中的施工用水和隧道渗水必须设法有效排放。

10）中隔墙的作用在于分隔隧道、形成中心支柱，从而“减小”开挖断面，减小隧道断面效应，同时传递荷载，因此在施工中爆破必须注意药量控制，不能对中隔墙造成很大破坏，注意加强中隔墙的支护质量，确保其支撑强度，同时注重临时仰拱的施工，可以大大提高支护强度，从而保证使用本工艺施工成功。

7.质量验收及控制标准

7.1隧道开挖断面的中线和高程必须符合设计要求，每一开挖循环检查一次。

7.2严格控制超欠挖。

隧道开挖不应欠挖，当围岩完整、石质坚硬时，允许岩石个别突出部分侵入衬砌（每1m2不大于0.1m2、高度不大于5cm）。

拱脚和墙脚以上1m范围内严禁欠挖。

开挖断面的检查验收主要采用测量仪器对隧道开挖断面进行测量并描绘实际的隧道开挖轮廓，通过隧道设计轮廓线与实际开挖轮廓线相比较按比例计算出相应部位的超欠挖值。

7.3搞好光面爆破，使开挖轮廓尽量与设计吻合，保持轮廓线圆顺，避免因开挖的不圆顺造成应力集中而产生坍塌。

钻孔时应按钻爆设计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，外插角应符合设计要求，眼底不应超出开挖断面轮廓15cm。

对爆破效果标准规定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。

松散软岩很难保留炮眼痕迹，可不作炮眼痕迹保存率的要求，只要开挖轮廓成形较好，也可作为合格。

7.4洞身开挖中，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。

7.5隧道开挖后及时施作初期支护并达到一定的强度后，方允许下一工序的开挖以保证围岩的稳定和施工安全。

8.设备配备

使用本施工方法施工一个工作面设备配备可以参考下表。

序号

设备名称

型号

配备数量

备注

1

风钻

YT-28

30

2

多功能作业台架

自制

2

3

风镐

G20

10

4

挖掘机

PC200-8

1

5

装载机

ZL50C

1

6

自卸汽车

20T

3

7

电动空压机

20m3/min

3

8

锚杆机

MQT-85

1

9

压浆机

HJB-3

1

10

砼喷射机械

KT600A

2

11

钢拱架加工机械

1

12

高压双液注浆泵

SZS50

1

9.劳动力组织

现场管理3人，技术3人，安全1人，质量1人，装载机司机2人，挖掘机司机2人，汽车司机6人，空压司机2人，开挖工30人，支护15人，电焊工2人，电工2人，其他5人。

10.安全质量及环保要求

10.1坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。

10.2将超前地质预报与监控量测紧密结合，随时掌握围岩动态，以便指导施工工艺，为支护参数的调整提拱依据。

10.3严格控制炮眼深度及装药量，搞好光面爆破，严格控制超欠挖，以便达到开挖轮廓圆顺，开挖面平整。

10.4分部开挖时，钢架应设锁脚钢管或锁脚锚杆，以确保钢架基础稳定，钢架纵向连接钢筋应按要求设置，及时施作并连接牢固。

10.5隧道初期支护严格按照设计要求进行，并紧跟开挖，及早封闭成环，喷射混凝土采用湿喷工艺。

10.6应随时注意开挖过程中初期支护结构的稳定性，必要时进行初期支护加固，以策安全。

10.7隧道内施工污水必须经治理净化处理后排放，不得直接排入河道，做好排水系统，保证排水通畅。

10.8加强设备养护，减少设备漏油施工机械的废油废水，采用隔油池等有效措施加以处理，不得超标排放。

10.9弃碴场先挡后护，并预先严格按设计做好防排水系统。

弃碴场使用完毕后，及时平整、复耕和绿化。

10.10隧道内加强通风和照明，在有粉尘的作业环境中作业，除洒水和通风外，作业人员还必须配备劳保防护用品。