07 隧道工程洞身开挖施工作业指导书.docx

1、07 隧道工程洞身开挖施工作业指导书目 录1.适用范围 22作业准备 22.1内业技术准备 22.2外业技术准备 23技术要求 24施工程序与工艺流程 34.1 施工方法 34.2工艺流程 55施工要求 55.1施工准备 55.2 施工工艺 66劳动组织 87材料要求 98设备机具配置 99质量控制及检验 99.1主控项目 99.2 一般项目 1010.安全及环保要求 1110.1安全要求 1110.2环保要求 12洞身开挖作业指导书1.适用范围适用于张呼铁路工程ZHZQ-5标三分部隧道工程洞身开挖施工。2作业准备2.1内业技术准备隧道开挖施工前，组织技术、施工作业人员认真学习、领会实施性施工

2、组织设计，熟悉、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉施工规范和技术标准，制定施工安全质量保证措施，提出应急预案。对施工人员进行技术、安全交底，明确安全风险以及在过程中需采取的应急措施。对参加施工人员进行岗前技术、安全培训，考核合格后持证上岗。2.2外业技术准备2.2.1对隧道开挖的中线、高程、方向进行复核，确保测量精度。2.2.2对开挖的洞身围岩采用TSP进行地质超前预报，每次探测150m，使用120m，重叠30m。探测前方围岩的性质，地质状况和不良地质状况，掌握隧道开挖面前方围岩状况；在特殊地质地段采用地质钻机对隧道前方围岩进行钻孔探测。根据超地质前预报情况，结合围岩、支护的变形监测，对围岩

3、状况进行分析，其结果与施工图、施工组织设计进行比较，实行动态设计，做到岩变我变，及时修正开挖、支护参数。2.2.3检查高压风、水、电管路畅通，接头完好，施工机具性能符合施工要求，机械性能良好。隧道内排水系统完好。应急材料、物资准备妥当，安全设施功能良好。3技术要求3.1根据铁道部铁建设2010120号关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知要求，软弱围岩隧道、级围岩地段采用台阶法施工时，应符合以下规定： 上台阶每循环开挖支护进尺级围岩不应大于1榀钢架间距，级围岩不得大于2榀钢架间距； 边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀钢架； 仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆，每循环开挖

4、进尺不得大于3m； 隧道开挖后初期支护应及时施作并封闭成环，、级围岩封闭位置距离掌子面不得大于35m。 严禁采用长台阶施工。3.2隧道中线、高程、开挖轮廓满足设计和规范要求。3.3隧道在、级围岩地段、隧道浅埋、下穿建筑物及邻近既有线地段施工开挖应按照爆破安全规程采用控制爆破、光面爆破，或采用非爆破方法。级围岩拱部平均线性超挖不大于15cm，最大超挖不大于25cm；级围岩拱部平均线性超挖不大于10cm，最大超挖不大于15cm；边墙平均线性超挖不大于10cm；拱脚和底脚以上1m范围严禁欠挖；炮眼痕迹保存率符合规范要求。4施工程序与工艺流程4.1 施工方法根据隧道围岩状况，隧道的开挖方法分为三台阶七

5、步开挖法、三台阶法、三台阶临时仰拱法、三台阶临时横撑法等。根据开挖方法的不同，每一循环开挖的程序有所不同。各种开挖方法分述如下： 三台阶七步开挖法将隧道一个断面分为七个小的断面进行开挖，即上断面开挖支护、中左断面开挖支护、中右断面开挖支护、下左断面开挖支护、下右断面开挖支护、核心土开挖、仰拱开挖支护，适用于黄土隧道和级围岩地段。 三台阶法是利用上一环架立的钢架施做洞身纵向超前支护，先开挖上部土方，施作上部初期支护，再开挖中部土方，施作中部初期支护，然后开挖底部，施作下部初期支护。三台阶临时仰拱法是利用上一环架立的钢架施做洞身纵向超前支护，先开挖上部土方，施作上部初期支护及临时仰拱，再开挖中部部

6、土方，施作中部初期支护，然后开挖底部，施作下部初期支护。初支成环后二衬前拆除临时仰拱。三台阶临时横撑法是利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护。弱爆破分部开挖上部并施做初期支护；架设临时横撑钢架，开挖中部施做周边部分初期支护并设锁脚锚管。架设临时横撑钢架，开挖下部，施做初期支护并设锁脚锚管，喷混凝土至设计厚度。开挖仰拱下中心排水管，灌注仰拱、墙底及隧底填充。4.1.1分部开挖施工循环作业程序施工准备施工放样钻孔台车（架）就位钻孔清孔、钻孔质量验收装药、连接起爆网络爆破通风排危初喷出碴支护三台阶七步开挖法开挖施工程序施工准备上断面开挖中左断面开挖支护中右断面开挖支护下左断面开挖支护下右断面开挖支

7、护核心土开挖仰拱开挖支护三台阶法开挖施工程序施工准备上断面开挖中断面开挖支护下断面开挖支护仰拱开挖支护三台阶临时仰拱法开挖施工程序施工准备上断面开挖临时仰拱支护中断面开挖支护下断面开挖支护仰拱开挖支护4.2工艺流程 施工准备装 药监控量测转 入 下 一 个 循 环稳 定 安 全 性 检 查支护和临时支护出 碴初喷混凝土找顶排危通风排烟爆 破机具离开掌子面清 孔钻 孔开挖台车（架）、风枪就位清理掌子面、测量画轮廓线、炮眼加工药卷、炮泥5施工要求5.1施工准备隧道开挖前，利用超前预报、超前钻孔、监控量测等探测结果，分析研究围岩的性质，探明前方围岩的完整性、涌水、不良地质等情况，对洞身实际的围岩性质

8、与设计图进行核对，确定开挖、支护参数。5.1.1开挖方法、钻爆参数根据围岩的软弱状况和隧道断面，选择合理的开挖方法，以少扰动为宗旨，把开挖对围岩的破坏程度控制在最小限度，最大限度的发挥围岩的自承力，确保隧道的施工和隧道主体安全。根据开挖方法，确定每开挖循环进尺，炮眼深度，选择合理的中空掏槽方法，确定使用直眼掏槽或斜眼掏槽、周边眼与辅助眼间距、炮眼布设合理，确定周边眼、辅助眼、掏槽眼、底板眼的装药方法、装药量，爆破的先后顺序，雷管的段别，炮眼间的起爆网络，引爆雷管使用电雷管。在开挖过程中，根据爆破效果和围岩的监测数据，不断修正爆破参数。5.1.2支护参数根据围岩的实际情况与设计图纸进行复核，如实

9、际情况与设计不符时，应及时申请变更，选择合理的支护型式，并在施工过程中通过对支护的观察和收敛变形数据不断的修正支护参数，确保支护与围岩实际相符合。5.2 施工工艺5.2.1施工放样放样时将隧道断面、隧道中线用红铅油精确地画在掌子面上，并作出明显的高程标识点。精确定位炮眼位置。5.2.2钻孔钻孔的精度是保证爆破成功的首要因素，同时选择合理的炮眼直径，控制与药卷之间的不耦合系数（一般控制在1.11.4之间）。精确控制钻孔位置、方向和深度，钻眼完毕，应按炮眼布置图进行检查，并做好记录，经检查合格后，方可按设计装药结构进行装药和炮泥堵塞。钻孔时选用经验丰富的钻工施钻周边眼，尽量的减少钻孔偏差，减小开口

10、偏差和钻孔孔底偏差以及方向偏差。根据目前隧道施工的实际情况，采用气腿式风动凿岩机钻孔，炮眼长度根据围岩状况，最大长度不超过4m，并视围岩的不同情况，合理选择进尺，外插角不大于5。钻孔实际操作做到“准、平、直、齐”四个字，并采用“炮棍瞄准法”控制炮孔间的平行，并由经验丰富的老钻工精心指挥来确保钻孔的精度，其钻孔方向偏差控制在3cm/m5cm/m以内。同时，应根据眼口位置及掌子面岩石的凹凸程度调整炮眼深度，以保证炮眼底在同一平面上。5.2.3装药装药量的多少和装药的方式是隧道光面爆破的关键，周边眼采用光面爆破炸药，间隔装药，用导爆索联线，严格控制周边眼的装药量，应使药量沿炮眼全长合理分布，并合理选

11、择炸药的品种和装药结构。合理控制周边眼的线装药密度，根据周边眼孔距、爆破层厚度、石质及炸药种类等综合考虑装药量，一般线装药密度控制在0.040.4kg/m之间。在装药结构上，宜采用比炮眼直径小的小直径药卷连续或间隔装药，把药卷与钻孔间的不耦合系数控制在1.11.4之间，但药卷直径不应小于该炸药的临界直径，以保证稳定起爆。起爆采用非电毫秒雷管，段数一般分为1、3、5、7、9、11、13、15个段，段别要选择合理，其安装位置准确，确保起爆的先后顺序。各炮孔用塑料导爆管连线，接电雷管由手摇式起爆器起爆。5.2.4爆破爆破前所有人员应撤在安全距离外。村舍安全距离不少于200m；相邻的上下坑道内不少于2

12、00m；相邻的平行坑道，横通道及横洞间不少于50m；全断面开挖进行深孔爆破（孔深3-4m）时，不少于500m。采用电雷管一次起爆。5.2.5通风爆破后应及时向隧道掌子面通风，排出和减低隧道内灰尘和炸药残留气体、洞内空气中烟尘浓度，然后洒水降尘，使隧道内的环境符合职业健康标准，保护施工人员身心健康。5.2.6初喷通风后，应在清除开挖面危石后，对开挖断面轮廓初喷35cm混凝土，封闭开挖岩面。喷射混凝土作业应分段分片进行。喷射作业自下而上，应保持供料均匀，喷射连续，喷射时喷嘴应作偏心划圆或鱼摆等复合运动。喷嘴在沿隧道纵向作前后移动时应保持与受喷面等距，使受喷面均匀、密实。5.2.7出碴出碴时需专人统

13、一指挥车辆，车辆在隧道内的行驶速度，已衬砌地段不大于20km/h，未衬砌地段不大于15km/h，有施工作业地段不大于5km/h。出碴机械、车辆应有废气净化装置，弃碴弃于指定位置，应符合环保要求。5.2.8开挖断面检查出碴完毕后，对隧道开挖断面的轮廓尺寸、中线、高程进行检查，需符合设计及规范要求，再报监理工程师检查合格后，进行下道工序施工。5.2.9支护根据铁道部铁建设2010120号关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知要求，双线、级围岩隧道采用台阶法施工时，必须设置锁脚锚管；双线级围岩隧道采用台阶法施工时应设置横向临时支撑或临时仰拱，临时支撑采用型钢，纵向每2榀一

14、处。在每一次开挖后必须立即进行永久支护和临时支护。支护参数须满足设计和规范要求，钢架支立与隧道走向垂直，间距满足设计和规范要求，喷混凝土厚度满足设计要求。须进行钢架接长时，接头部位必须由垫板、螺栓结构连接，连接处凿除回弹混凝土和杂质，露出新鲜混凝土后洒水湿润，保证连接牢固。临时支撑必须在永久支护已全部封闭、成环，且混凝土强度达到设计强度的70%后逐步拆除，避免应力集中。喷射混凝土终凝2h后开始洒水养护，洒水次数应以能保证混凝土具有足够的湿润状态为度；养护时间不得少于14d。喷射混凝土表面应密实、平整，无裂缝、脱落、漏喷、空鼓、渗漏水等现象，平整度允许偏差为不得超过（2m直尺中间用塞尺量）2cm

15、。为确保喷射混凝土达到快速凝结效果，在施工中，要经过多次试验，确定最佳早强剂等外加剂类型和掺量。喷混要采用湿喷，速凝剂加入要用计量器具向喷混机料斗内掺入，不得将速凝剂洒在喷混料表面，用人工拌合。遇开挖内有渗漏水时，要在初支内安装渗水盲管。将水引入边墙脚排水沟。6劳动组织6.1劳动力组织方式：采用工班组织模式。6.2根据隧道开挖的施工方案、机械、人员组合要求，隧道开挖施工班组分为开挖工班、喷混凝土工班、出碴工班和支护工班。每个开挖面人员配备表队负责人1人技术主管1人专职安全员1人开挖工班2026人喷混凝土工班812人支护工班1015人出碴工班610人技术、质检、测量及试验人员3人机械工、普工6人

16、指挥出碴、弃碴人员2人其中，负责人、工班长、技术人员、专职安全员必须由公司正式员工担任，并可根据工程实际情况适当配备若干劳力。7材料要求原材料符合设计和规范要求：钢材的力学性能和公称直径、尺寸，其指标应达到合格要求。水泥标号、用量符合设计要求。骨料粒径不宜大于10mm。施工用水的水质应符合工程用水标准。8设备机具配置隧道开挖施工机械设备配置分为四大部分，即钻爆、喷混凝土、支护、出碴等工序使用机具及其配属机具。每个作业面主要施工机械设备配置表开挖喷混凝土支护出碴20m3空压机46台挖掘机1台风动凿岩机30台湿喷机24台风镐68台装载机23台自制开挖台车（架）1部、通风机2台500型拌合楼1座运输

17、车辆1台自卸汽车610台材料运输车1台运输车辆2台注浆泵1台、电焊2台洒水车1台9质量控制及检验9.1主控项目隧道开挖断面的中线和高程必须符合设计要求。 检验数量：施工单位每一开挖循环检查一次；监理单位按施工单位检查数量的10%平行检验。检验方法：采用仪器测量。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。拱脚和墙脚以上内断面严禁欠挖。检验数量：施工单位、监理单位每一开挖循环检查一次。检验方法：施工单位采用自动断面仪测量等仪器测量周边轮廓断面，绘断面图与设计断面核对；监理单位见证测量，现场核对开挖断面。光面爆破或预裂爆破钻眼前

18、，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，外插角应符合钻爆设计要求，眼底不应超出开挖轮廓线15cm。检验数量：施工单位每一开挖循环检查全部掏槽眼和10个周边眼；监理单位按施工单位检查数量的20%见证检查。检查方法：测量。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（每1m2不大于0.1m2）侵入衬砌应小于5cm。检验数量：施工单位、监理单位每一开挖循环检查一次。检验方法：施工单位用仪器测量底部高程，绘断面图与设计断面核对；监理单位见证测量，核对开挖

19、断面。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：施工单位、监理单位每处检查一次。检验方法：施工单位进行地质描述；监理单位见证检查。9.2 一般项目炮眼装药前应清理干净，装药时严格按照钻爆设计控制每个钻孔装药结构、装药量和堵塞方式。周边眼堵塞长度不宜小于200mm。检验数量：施工单位每一个开挖循环检查一次。监理单位按施工单位检验数量10%见证检验。检验方法：对照钻爆设计资料，观察、计算单个核剩余药量，检查仪器鉴定报告。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：施工单位每一开挖循环检查一

20、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。10.安全及环保要求10.1安全要求10.1.1严禁非工作人员进入隧道。10.1.2施工中应对机械设备进行定期检查、养护、维修。10.1.3施工前主管工程师应对施工班组、人员进行安全交底和安全教育，同时告知安全风险和应对措施。10.1.4严禁带明火和火种进入隧道，隧道内禁止吸烟。不准酒后进洞。施工中洞内施工用电不准乱拉乱接，要有专职电工负责用电。10.1.5施工人员到达工作地点后，领工员、工班长应首先组织大家分头检查工作面，检查机具设备是否处于安全状态，详细检查支护是否牢固，拱部是否稳定，如有松动或裂纹，应及时加固处理。同时在施工过

21、程中要经常检查支护的稳定状况，特别是爆破后的工作面和附近要加强检查，发现异常应随时处理，如发现可能有险情时，应立即撤离工作人员并报告上级处理。10.1.6台阶和导坑开挖：a、台阶或导坑之间控制一定的距离，以适应机具作业，并尽量减少翻碴工作量；b、支护和临时支护必须紧跟，支护及时成环；c、台阶宜少分层，使装碴机械紧靠开挖面，以减少扒碴距离；d、下断面开挖的落底拱脚边沿应留平台，以保证拱圈稳定。落底采用分层或一次拉槽。10.1.7司钻中不得将胸部、腹部紧贴风钻手柄，腿部不得抵住风钻卡套弹簧。钻眼过程中，钻杆与钻孔应保持一条直线，防止钻杆弯曲、掉头、或折断，卡钻时，应用扳钳松动拔出，不可敲打，未送风

22、前不可撤出钻杆。风钻使用每使用两小时应加一次油；风钻拆卸、修理、保养维修，不得在工作面进行。严禁在残眼处钻眼。使用带支架的风钻钻孔时，应将支架安置稳妥。当站在碴堆上钻孔时，应注意石碴是否稳定，以防操作中石碴滑塌伤人。在拱部扩大及马口部位钻挑顶眼、爬眼、斜插眼及吊眼时要注意有无松动石块，以防落石伤人。10.1.8领取爆破物品时应指定由有爆破资质的人员和工班负责人一道领取，必须严格履行出库审批和出库登记手续，并专人押送，雷管和炸药不得同车运输。10.1.9爆破物品进入现场，雷管、炸药必须距离15m以上放置，使用木质炮棍装药。监炮人员要做好爆破物品使用记录，防止爆破物品丢失，用剩炸药、雷管必须及时退库。瞎炮、哑炮须原装药人员进行排除处理。10.1.10进入隧道的内燃机械与车辆，必须选用带净化装置的柴油机。有瓦斯等有害气体的隧道，汽油机械与车辆不得进洞。10.1.11机械装碴时， 装载工作场地，应设车辆机械调度与指挥人员。10.2环保要求10.2.1隧道内必须连续通风，有粉尘或不良气体时应加强通风。10.2.2在掌子面装碴时，应先洒水，以减少粉尘，施工场地要时常洒水湿润，粉尘大时要采取降尘措施。10.2.3弃碴应运至指定位置，隧道内污水应集中净化处理后方可排放。10.2.4施工机械在夜间洞外施工禁止鸣号，防止打扰附近居民。