臺(tái)階法開挖施工

1、臺(tái)階法開挖施工作業(yè)卡控手冊(cè)一、技術(shù)要求1、隧道開挖作業(yè)應(yīng)盡量減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，保護(hù)圍巖 的自承能力。2、開挖后及時(shí)進(jìn)行初期支護(hù)，及時(shí)封閉成環(huán).3、仰拱緊跟下臺(tái)階，及時(shí)閉合構(gòu)成穩(wěn)固的支護(hù)體系.4、根據(jù)對(duì)圍巖和支護(hù)量測(cè)的變形規(guī)律，確定二次襯砌 的施做時(shí)間.5、完善洞內(nèi)臨時(shí)防排水系統(tǒng)，防止地下水浸泡拱墻腳 基礎(chǔ)。6、施工中加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，可適當(dāng)增加監(jiān)測(cè)點(diǎn)及監(jiān)測(cè)頻率及 時(shí)反饋監(jiān)測(cè)信息指導(dǎo)施工。二、施工程序與工藝流程根據(jù)設(shè)計(jì)，隧道正洞III級(jí)圍巖地段采用鑿巖臺(tái)車或者多功能作業(yè)臺(tái)架臺(tái)階法開挖，臺(tái)階長度35m，周邊采用光面 爆破減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)以控制成形。挖掘機(jī)扒碴到下斷面， 裝載機(jī)裝碴，為確保施工安全量測(cè)及時(shí)進(jìn)

2、行。臺(tái)階法開挖方 法施工工序見圖2-1。根據(jù)設(shè)計(jì)，IV級(jí)圍巖采用三臺(tái)階開挖法施工，中、下臺(tái) 階開挖時(shí)左、右側(cè)交錯(cuò)進(jìn)行，同一棉鋼架兩側(cè)基礎(chǔ)不得同時(shí) 懸空。掌子面穩(wěn)定性較差時(shí)預(yù)留核心土（三臺(tái)階七步開挖 法）。三臺(tái)階法開挖方法施工工序見圖2-2。隧道內(nèi)V級(jí)圍巖原設(shè)計(jì)采用三臺(tái)階七步開挖法（三臺(tái)階預(yù)留 核心土法）施工；若掌子面穩(wěn)定性較好，自穩(wěn)時(shí)間大于三個(gè) 循環(huán)時(shí)間時(shí)可縮短核心土長度或取消核心土。三臺(tái)階臨時(shí)仰 拱法施工示意圖見圖2-3。VII-超前支護(hù)1-上部開挖；6 12mII-上部初期支護(hù)；3-下部開!IV-下部初期支護(hù)；5-隧道底部開挖；V-仰拱及填充混凝土；VII-拱主圖2-1臺(tái)階法施工工序示意圖

3、VIIII-超前支護(hù)；2-上部開挖；6 12mIII-上部初期支護(hù)；4-中部開挖；V-中部初期支護(hù)；6-下部開挖；VII-下部初期支護(hù)；VII-仰拱及填充混凝土；IX-拱墻二次襯砌圖2-2三臺(tái)階法施工工序示意圖圖2-3三臺(tái)階七步法施工示意圖表2-1 :光面爆破參數(shù)表圍巖類別周邊眼間 E(cm)周邊眼最 小抵抗線 W ( cm )相對(duì)距E/W周邊眼裝藥 參數(shù)(kg/m )硬巖55-7060-800.8-1.00.25-0.3中硬巖45-6560-800.8-1.00.2-0.25軟巖35-5040-600.5-0.80.07-0.12三、施工要求1、開挖施工開挖1部臺(tái)階，同時(shí)每循環(huán)進(jìn)尺一次，均應(yīng)

4、做好超前 支護(hù)。施作1部洞身結(jié)構(gòu)的初期支護(hù)，即初噴4cm厚混凝 土，架立鋼架及臨時(shí)鋼架，并設(shè)置鎖腳錨桿(管)。鉆設(shè)系統(tǒng)錨桿后復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。上臺(tái)階施工58m距離后，左右錯(cuò)開開挖2、3部 臺(tái)階，接長鋼架，施作洞身結(jié)構(gòu)的初期支護(hù)。中臺(tái)階施工至58m距離后，左右錯(cuò)開開挖4、5 部臺(tái)階，接長鋼架，施作洞身結(jié)構(gòu)的初期支護(hù)。開挖6、7部臺(tái)階，及時(shí)封閉初期支護(hù)，參見工序3 進(jìn)行。隧底開挖每循環(huán)開挖長度宜為23m，開挖后及時(shí)施 作仰拱初期支護(hù)，完成兩個(gè)隧底開挖、支護(hù)循環(huán)后，及時(shí)施 作仰拱，仰拱分段長度宜為46m。2、初噴混凝土封閉巖面初噴混凝土應(yīng)在開挖后立即進(jìn)行。用高壓風(fēng)自上而下吹凈巖面，埋設(shè)控制噴射混

5、凝土厚 度的標(biāo)志釘。工作面滴水或淋水時(shí)，宜采用鉆孔埋管做好引排水。大面積潮濕的巖面宜采用粘結(jié)性強(qiáng)的混凝土，通過添加外加 劑、摻合劑改善混凝土性能，也可采用干噴形式快速封閉滲 水巖面。噴射混凝土必須滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度、厚度及其與巖面粘結(jié) 力要求。噴射作業(yè)應(yīng)分段分片依次進(jìn)行，噴射作業(yè)從拱腳或墻 腳自下而上進(jìn)行，作業(yè)時(shí)應(yīng)避免上部噴射回彈料虛掩拱（墻） 腳；先找平凹洼部分，后噴射凸出部分，各部平順連接。噴 頭應(yīng)與受噴面垂直，噴嘴口至受噴面距離宜保持在 1.0 2.0m，沿水平方向以螺旋形劃圈移動(dòng)。3、系統(tǒng)錨桿、鋼筋網(wǎng)施做初噴混凝土后應(yīng)及時(shí)施做錨桿，錨桿必須設(shè)置墊板。鋼筋網(wǎng)采用為照.5 8mm的HPB235鋼

6、制作，網(wǎng)格 尺寸宜采用20 cm 25cm，搭接長度應(yīng)為1 2個(gè)網(wǎng)格，網(wǎng)片間采用焊接方式連接。鋼筋網(wǎng)隨受噴面起伏鋪設(shè)，其間隙不應(yīng)大于3 cm，鋼 筋網(wǎng)應(yīng)與錨桿、鋼架連接牢固，且鋼筋保護(hù)層厚度不應(yīng)小于 4 cm。4、安裝鋼架拱部單元安裝工序：放樣確定鋼架基腳位置T施做定 位錨桿T架設(shè)鋼架T布設(shè)縱向連接筋。墻部單元安裝工序：墻腳部位鋪設(shè)槽鋼或鋼墊板墊實(shí) T施做定位錨桿T對(duì)應(yīng)拱部單元架設(shè)墻部鋼架單元T布設(shè)縱 向連接筋。拱、墻部鋼架單元宜采用栓接的方式連接。加強(qiáng)鋼架拱（墻）腳鎖腳錨管施工，各臺(tái)階每單元鋼架 拱（墻）腳以上30 cm高度處 緊貼鋼架兩側(cè)邊沿按下傾角30。 打設(shè)4根鎖腳錨桿管，鎖腳注漿導(dǎo)管

7、須采用22“L”型鋼筋卡 與初支鋼架焊接牢固，鎖腳錨管直徑采用42 mm，長度不得小于4.0 m，以控制基腳變形。鋼架安裝允許偏差：鋼架間距、橫向位置和高程與設(shè) 計(jì)位置的偏差不超過5cm，垂直度允許偏差為2。鋼架與縱向連接筋、鎖腳錨管焊接牢固，以增強(qiáng)鋼架 的整體穩(wěn)定性。鋼架和初噴混凝土間有較大間隙時(shí)，每隔2 m應(yīng)采用 騎馬或楔形墊塊頂緊；鋼架與圍巖的間隙不應(yīng)大于5cm。5、仰拱施工待噴錨支護(hù)全斷面施作完成后，采用分段全幅進(jìn)行仰 拱施工，每循環(huán)開挖長度宜控制在23 m，掌子面與仰拱 距離盡量控制在30m之內(nèi)。為保證施工質(zhì)量，仰拱混凝土進(jìn)行全幅整體澆筑，同 時(shí)解決出碴、進(jìn)料運(yùn)輸與仰拱施工干擾及仰拱

8、混凝土在未達(dá) 到要求強(qiáng)度之前承受荷載的問題，采用仰拱棧橋進(jìn)行施工。隧底開挖采用全幅分段施工，上面鋪設(shè)仰拱棧橋，每循環(huán)開挖長度宜控制在23 m。當(dāng)仰拱施工滯后下部臺(tái)階 開挖面30 40m時(shí)，應(yīng)停止前方工作面開挖或短距離跳槽 進(jìn)行隧底開挖。短距離跳槽的次數(shù)不得多余3次，每次跳槽 間隔不得大于10m。隧底開挖后，應(yīng)及時(shí)清除虛渣、雜物、泥漿、積水， 立即初噴35 cm厚混凝土封閉巖面，按照設(shè)計(jì)要求安裝仰 拱鋼架，復(fù)噴射混凝土至設(shè)計(jì)厚度，使初期支護(hù)及時(shí)閉合成 環(huán)。仰拱應(yīng)超前拱墻襯砌，每循環(huán)澆筑長度宜為46 m , 仰拱應(yīng)采用浮放模板支架成型。仰拱混凝土應(yīng)分段全幅澆 筑，一次成型，不留縱向施工縫，仰拱施工

9、縫和變形縫應(yīng)設(shè) 置止水帶。仰拱表面應(yīng)平順，不積水。仰拱填充混凝土應(yīng)在仰拱混凝土終凝后澆筑，澆筑前應(yīng)清除仰拱表面的雜物和積水，連續(xù)澆筑，一次成型，不留 縱向施工縫。填充混凝土強(qiáng)度達(dá)到5MPa后允許行人通行， 達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%后允許車輛通行。仰拱填充表面坡度 應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，應(yīng)平順、排水通暢、不積水。當(dāng)仰拱施工滯后超出鐵建設(shè)(2012 ) 120號(hào)所規(guī) 定的安全距離應(yīng)停止掌子面施工或短距離跳槽進(jìn)行隧底仰 拱施工。6、襯砌施工根據(jù)對(duì)圍巖和支護(hù)量測(cè)的變形規(guī)律，確定二次襯砌的 施做時(shí)間。待圍巖變形穩(wěn)定后方可進(jìn)行襯砌砼施工。隧道正洞設(shè)計(jì)為復(fù)合式襯砌，二次襯砌采用C35鋼 筋砼。二次襯砌應(yīng)在圍巖和初期

10、支護(hù)變形基本穩(wěn)定后施作， 變形基本穩(wěn)定應(yīng)符合：拱腳水平收斂小于0.2mm/d，拱頂下 沉收斂速度小于0.15mm/do隧道正洞混凝土襯砌，采用全液壓襯砌臺(tái)車，襯砌混 凝土一次施工長度12m，采用混凝土輸送車運(yùn)輸，混凝土輸 送泵作業(yè)，由下向上、對(duì)稱分層、先墻后拱灌筑，入模傾落 自由高度不超過2.0m，機(jī)械振搗；混凝土采用自動(dòng)計(jì)量拌 和站生產(chǎn)。當(dāng)二襯離掌子面超出鐵建設(shè)(2012 ) 120號(hào)所規(guī) 定的安全距離時(shí)，應(yīng)停止掌子面施工，待二襯距掌子面安全 距離達(dá)標(biāo)后方可進(jìn)行掌子面施工。四、質(zhì)量檢驗(yàn)1、主控項(xiàng)目隧道開挖斷面的中線和高程必須符合設(shè)計(jì)要求。檢驗(yàn)數(shù)量：施工單位每一開挖循環(huán)檢查一次；監(jiān)理單位 按施

11、工單位檢查數(shù)量的10%平行檢驗(yàn)。檢驗(yàn)方法：采用儀器測(cè)量。隧道開挖應(yīng)嚴(yán)格控制欠挖。當(dāng)圍巖完整、石質(zhì)堅(jiān)硬時(shí)， 巖石個(gè)別突出部分（每1m2不大于0.1m2 ）侵入襯砌應(yīng)小于 5cm。拱腳和墻腳以上1m內(nèi)斷面嚴(yán)禁欠挖。檢驗(yàn)數(shù)量：施工單位、監(jiān)理單位每一開挖循環(huán)檢查一次。檢驗(yàn)方法：施工單位采用自動(dòng)斷面儀測(cè)量等儀器測(cè)量周 邊輪廓斷面，繪斷面圖與設(shè)計(jì)斷面核對(duì)；監(jiān)理單位見證測(cè)量， 現(xiàn)場核對(duì)開挖斷面。洞身開挖中，應(yīng)在每一次開挖后及時(shí)觀察、描述開挖 面地層的層理、節(jié)理、裂隙結(jié)構(gòu)狀況、巖體的軟硬程度、出 水量大小等，核對(duì)設(shè)計(jì)地質(zhì)情況，判斷圍巖穩(wěn)定性。檢驗(yàn)數(shù)量：施工、監(jiān)理單位每一開挖循環(huán)檢查一次。檢驗(yàn)方法：施工單位進(jìn)行

12、工程地質(zhì)觀察和描述；監(jiān)理單 位見證檢查。光面爆破或預(yù)裂爆破鉆眼前，應(yīng)根據(jù)鉆爆設(shè)計(jì)圖準(zhǔn)確 標(biāo)出炮眼位置，鉆孔時(shí)應(yīng)按鉆爆設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格控制炮眼的間 距、深度和角度。掏槽眼的眼口間距和深度允許偏差為5cm。 周邊眼的間距允許偏差為5cm，外插角應(yīng)符合鉆爆設(shè)計(jì)要 求，眼底不應(yīng)超出開挖輪廓線15cm。檢驗(yàn)數(shù)量：施工單位每一開挖循環(huán)檢查全部掏槽眼和10 個(gè)周邊眼；監(jiān)理單位按施工單位檢查數(shù)量的20%見證檢查。檢查方法：測(cè)量。隧底開挖輪廓和底部高程應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。隧底范圍 石質(zhì)堅(jiān)硬時(shí)，巖石個(gè)別突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵 入襯砌應(yīng)小于5cm。檢驗(yàn)數(shù)量：施工單位、監(jiān)理單位每一開挖循環(huán)檢查一次。檢驗(yàn)方法：

13、施工單位用儀器測(cè)量底部高程，繪斷面圖與 設(shè)計(jì)斷面核對(duì)；監(jiān)理單位見證測(cè)量，核對(duì)開挖斷面。隧底開挖后應(yīng)及時(shí)核對(duì)隧底地質(zhì)情況。當(dāng)需要進(jìn)行加 固處理時(shí)，應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。檢驗(yàn)數(shù)量：施工單位、監(jiān)理單位每處檢查一次。檢驗(yàn)方法：施工單位進(jìn)行地質(zhì)描述；監(jiān)理單位見證檢查。11.2.2 一般項(xiàng)目光面爆破或預(yù)裂爆破的炮眼痕跡保存率，硬巖不應(yīng)小 于80%，中硬巖不應(yīng)小于60%，并在開挖輪廓面上均勻分 布。檢驗(yàn)數(shù)量：施工單位每一開挖循環(huán)檢查一次。檢驗(yàn)方法：對(duì)照鉆爆設(shè)計(jì)資料，觀察、計(jì)數(shù)檢驗(yàn)炮眼痕 跡保存率。水溝開挖位置、基底高程應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，靠邊墻的 水溝應(yīng)與邊墻基礎(chǔ)同時(shí)開挖、一次成型。檢驗(yàn)數(shù)量：施工單位每一開挖循環(huán)檢查

14、一次。檢驗(yàn)方法：觀察、儀器測(cè)量。五、安全注意事項(xiàng)1、施工準(zhǔn)備隧道開挖應(yīng)根據(jù)施工方法及地質(zhì)情況制訂相應(yīng)的 安全技術(shù)措施。隧道內(nèi)施工應(yīng)提供足夠的通風(fēng)，進(jìn)風(fēng)口設(shè)在 洞外空氣清新處，避免污濁空氣再循環(huán)。風(fēng)管密封，出風(fēng)口 接近工作面，經(jīng)常檢查風(fēng)管的破損和扭絞情況，并及時(shí)修復(fù)。 定期檢查開挖面風(fēng)流中氣體質(zhì)量和有毒有害物質(zhì)的濃度，按 體積計(jì)氧氣不得低于20，二氧化碳不得超過0.5。開挖作業(yè) 面開工和復(fù)工前，必須進(jìn)行通風(fēng)和分析空氣中有害氣體濃 度，確認(rèn)合格后方可進(jìn)入。人員嚴(yán)禁在風(fēng)管的進(jìn)出口停留。照明：工作面和通道均應(yīng)提供足夠的照明。危險(xiǎn) 地段設(shè)特殊照明燈。定期檢查、維修、清潔。洞外進(jìn)風(fēng)工作 面出風(fēng)通道照明工作

15、面照明。（3）供電設(shè)施遵守國家對(duì)電力設(shè)施的要求。供電線路 及管線穩(wěn)固地支承在支架上，防止碰撞、彎曲、磨損、拉伸。 所有電力設(shè)施的安裝、改移、維修應(yīng)由有資格的電工操作。使用斷路電流不大于30mA的接地故障斷路開關(guān)。定期檢 查、維護(hù)，使用適當(dāng)?shù)呐浼＃?）緊急設(shè)施：制訂齊全和切實(shí)可行的遇險(xiǎn)應(yīng)急預(yù)案。 于定期進(jìn)行預(yù)案的應(yīng)急演練。提供有效的應(yīng)急燈和供電設(shè)施 供電線路，緊急通信設(shè)備并定期檢查。配備足夠數(shù)量急救和 營救設(shè)施。2、開挖鉆孔（1）做好超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作，采用TSP、超前鉆孔、 地質(zhì)雷達(dá)等綜合預(yù)報(bào)手段對(duì)開挖面前方的地質(zhì)情況作出詳 細(xì)的預(yù)報(bào)。開挖過程中，配備有經(jīng)驗(yàn)的地質(zhì)工程師，24小 時(shí)輪流值班，及

16、時(shí)掌握地質(zhì)變化，監(jiān)控指導(dǎo)現(xiàn)場施工。（2）施鉆人員到達(dá)工作面后，應(yīng)首先檢查工作面是否 處于安全狀態(tài)。支護(hù)、拱頂是否穩(wěn)定，如有松動(dòng)危石應(yīng)清除 并加以支護(hù)。（3）操作人員必須互相配合，并保持必要的安全操作 距離。（4）司鉆工鉆孔前，對(duì)風(fēng)鉆和工具作如下檢查，不符 合要求的應(yīng)立即修理或更換：機(jī)身、螺栓、卡套、彈簧和支 架是否正常完好。管路是否良好，連接是否牢固。鉆桿是否 彎曲、帶傷，防止作業(yè)時(shí)斷釬傷人。濕式鑿巖的供水裝致是 否良好。（5）風(fēng)鉆鉆孔時(shí)，將支架安裝穩(wěn)妥。在鉆孔臺(tái)架上打 眼時(shí)，先檢查平臺(tái)架及斜撐是否穩(wěn)定，平臺(tái)上是否鋪滿板， 外側(cè)的防護(hù)欄桿是否牢固，防止高處墜落。（6）嚴(yán)禁在殘眼中繼續(xù)鉆孔，嚴(yán)禁

17、在打眼的同時(shí)裝藥。不得在工作面折卸、修理風(fēng)鉆。手持風(fēng)鉆打眼，開孔時(shí)應(yīng)用 較短的鉆桿，其長度不超過0.81m。鉆頭未入巖壁前，風(fēng) 門不宜開大。操作時(shí)做到退釬子與鑿巖機(jī)一條線，司鉆工要 在風(fēng)鉆的左側(cè)方，嚴(yán)禁騎著氣腿操作風(fēng)鉆，鉆眼時(shí)先開水后 開風(fēng)，停鉆時(shí)先關(guān)風(fēng)后關(guān)水。用風(fēng)鎬開挖時(shí)工作前檢查氣壓及風(fēng)鎬的連接。工 作中，要防止空打，卡釬時(shí)不可猛搖風(fēng)鎬，要及時(shí)更換磨鈍 的鎬釬，發(fā)現(xiàn)濾風(fēng)網(wǎng)被污物堵塞，需及時(shí)排除。兩工作面接近貫通時(shí)，按規(guī)范要求，兩端加強(qiáng)聯(lián) 系，確保統(tǒng)一指揮、安全施工。兩工作面相向開挖時(shí)，相距 50m時(shí)必須停止一方掘進(jìn)，由另一方掘進(jìn)貫通，另一方爆破 時(shí)必須向?qū)Ψ酵ㄖ?、火工品運(yùn)輸及爆破(1

18、)爆破作業(yè)時(shí)統(tǒng)一指揮：根據(jù)施工條件，洞內(nèi)每日放炮次數(shù)，開挖作業(yè)循環(huán)時(shí)間明確規(guī)定；警戒要統(tǒng)一行動(dòng)； 多工作面放炮相互影響時(shí)，首先要保證隧道掘進(jìn)的需要，起 爆順序應(yīng)由里向外，里面的人員末撤出前，外面禁止放炮。（2）爆破時(shí)所有的人員應(yīng)撤至不受有害氣體、震動(dòng)飛 石傷害的地點(diǎn)，其安全距離：獨(dú)立導(dǎo)坑內(nèi)不小于200m， 半斷面開挖不少于400m，全斷面開挖不少于500m。（3）爆破器材加工，在洞外遠(yuǎn)離洞口 50m以外的加 工房工作臺(tái)上操作。洞內(nèi)使用非電雷管。裝配起爆管時(shí)必須 先試驗(yàn)。導(dǎo)爆管凡有過粗、凡管體壓扁、破損銹蝕、加強(qiáng)帽 歪斜者，嚴(yán)禁使用。加工好的起爆管分段裝入木箱內(nèi)，防止 混段（不準(zhǔn)把段數(shù)標(biāo)簽失落）。（4）人工運(yùn)送炸藥每人一次運(yùn)送量不超過20kg或原 包裝一箱，運(yùn)送爆破器材前后30m應(yīng)專人防護(hù)，嚴(yán)禁中途 逗留。（5）汽車運(yùn)送爆破器材時(shí)應(yīng)遵守下列規(guī)定：車廂的黑 色金屬部分應(yīng)用木板或膠皮襯墊（用木箱或紙箱包裝除外）, 汽車排氣管設(shè)在車前下側(cè)，并應(yīng)佩帶隔熱和熄滅火星的