二工区台阶法作业指导书
蒙华铁路MHTJ-7标段二工区
台阶法施工
作业指导书
编制：
复核：
审核：
中铁二十局集团有限公司
蒙华铁路MHTJ-7标段项目经理部二工区
二〇一五年九月
目录
一、编制目的 (1)
二、编制依据 (1)
三、编制范围 (1)
四、作业准备 (1)
1. 内业技术准备 (1)
2. 外业技术准备 (1)
五、技术要求 (1)
六、施工程序与工艺流程 (2)
1. 施工程序 (2)
2. 施工流程 (2)
七、施工要求 (3)
1. 施工准备要求 (3)
2. 施工参数要求 (3)
3. 施工工艺要求 (4)
八、钻爆施工 (5)
九、劳动组织 (8)
十、材料要求 (8)
十一、质量控制及检验 (8)
1. 质量控制 (8)
2. 质量检查 (9)
十二、安全及环保要求 (9)
1. 安全要求 (9)
2. 环保要求 (10)
台阶法作业指导书
一、编制目的
为更好地指导施工，规范操作，保证开挖安全。
二、编制依据
《MHTJ-7标隧道设计图》
《双线隧道辅助施工措施及施工工法参考图》
《铁路隧道工程施工技术指南》TZ204-2008
《铁路隧道工程施工安全技术规程》TB10304-2009
《铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10417-2003
三、编制范围
适用于蒙华铁路MHTJ-7标段项目经理部二工区隧道斜井Ⅳ-Ⅴ级围岩台阶法施工，正洞Ⅲ、Ⅳ级围岩台阶法施工。
四、作业准备
1.内业技术准备
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。
2.外业技术准备
(1)对隧道开挖的中线、高程、方向进行复核，确保测量精度。
(2)对开挖的洞身围岩采进行地质超前预报，探测前方围岩的性质，地质状况和不良地质状况，宏观掌握隧道段落围岩状况；同时采用地质钻机对隧道围岩进行直观探测，结合围岩、支护的变形监测，对围岩状况进行分析，其结果与施工图、施工组织设计进行比较，及时修正开挖、支护参数。
(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。
五、技术要求
(1)隧道施工应坚持“三超前、四到位、一加强”的原则。“三超前”即超前支护，超前地质预报，超前加固；“四到位”即工法选择到位，支护措施到位、快速封闭到位、衬砌跟进到位；“一加强”即强化量测。
(2)隧道钻爆应根据规范要求进行炮眼设计，原则多钻眼，少放药，减少对围岩的扰动。
(3)超前支护与钢架钻孔连接焊接牢固，形成棚架效应。
(4)锁脚锚管斜向下45°钻设，严禁水平钻设，锁脚锚管应与钢架通过Ｕ型筋焊接成整体。
(5)施工中应重点留意拱部围岩节理、层理、裂隙发育情况，当拱顶存在岩石不稳定，有掉落可能性时，应及时排险或及时予以加固。
(6)必要时上台阶可预留核心土。
六、施工程序与工艺流程
1.施工程序
施工程序如下表6-1
表6-1 施工程序图表
台阶法施工工艺流程如图6-2。
1.施工准备要求
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与设计图进行核对，确定开挖、支护参数。
2.施工参数要求
（1）开挖参数
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，把开挖对围岩的损伤程度控制在最小限度，最大限度的发挥围岩的自支护能力，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，选择合理的开槽方法，确定使用直眼掏槽或斜眼掏槽，开挖周边眼间距、开口位置选择合理，周边眼与辅助眼间距、布设方法选择合理，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。
（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。
3.施工工艺要求
(1) 根据围岩条件和施工机械配置情况合理确定台阶长度，可预留核心土。台阶高度及台阶数量，其各部形状应有利于保持围岩稳定的前提下，尽量便于机械作业。
(2) 当围岩自稳能力较好，隧道开挖跨度不大时，为便于作业，台阶长度宜控制在10～50m以内；围岩稳定性较差时，台阶长度宜控制在3～10m。
(3) 当围岩整体性较差时，施工中应采取措施减少下部开挖时对上部围岩和支护的扰动，下部断面开挖应两侧交错进行，下部断面应在上部断面混凝土达到一定强度后开挖。
(4)下台阶开挖严格控制进尺，采取先拉中槽后刷边帮的方法施工，边帮的宽度要留足，且左右交替开挖，错开距离不小于两个循环进尺的长度。
(5)施工中应解决好上下台阶的施工干扰问题，下部施工应减少对上部围岩、支护的扰动。
(6)上台阶开挖超前几个循环后，上下台阶可同时开挖。
(7)当围岩不稳定时进尺宜为１～1.5m，落底后立即施作初期支护。
施工中应重点留意拱顶围岩节理，层理裂隙发育情况，当拱顶存在岩石不稳定，有掉落可能性时，应及时排险，或及时予以加固。
(8) 开挖时钢架两侧脚部应预留部分土体，人工开挖，确保钢架基脚
坐落在稳定地层上，防止两侧脚部悬空。
(9) 钢架之间纵向连接钢筋应按要求设置，及时施作连接牢固。
(10) 隧道开挖后初期支护应及时封闭成环，封闭位置距离掌子面不得大于35m。
(11) 二次衬砌应及时施作，Ⅲ级围岩二次衬砌距离掌子面不得大于120m，Ⅳ级围岩二次衬砌距离掌子面不得大于90m，Ⅴ级围岩二次衬砌距离掌子面不得大于70m。
(12) 施工中，应按有关规范及标准图的要求，进行监控量测，及时反馈结果，分析洞身结构的稳定，为支护参数的调整提供依据。
(13) 根据围岩的实际情况与设计图纸进行复核，如实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。
八、钻爆施工
台阶法钻爆施工工艺流程见图8-1。
Ⅲ级围岩光面爆破炮眼布置图8-2；Ⅲ级围岩光面爆破参数表8-1
Ⅳ级围岩光面爆破炮眼布置图8-3；Ⅳ级围岩光面爆破参数表8-2
（1）施工放样
放样时将隧道断面、隧道中线用红油漆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。
（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1.1～1.4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司钻周边眼，尽量的减少钻孔偏差，减小开口偏差和钻孔孔底偏差以及方向偏差。根据目前一般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/m～5cm/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。
（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，必须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0.04～0.4kg/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1.25～2.0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。起爆雷管的段别选择合理，其安装位置精确，确保起爆的先后顺序。
（4）爆破
爆破前所有人员应撤在安全距离外。相邻的上下坑道内不少于100m，采用电雷管一次起爆。
（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、风尘浓度，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。
（6）初喷
通风后，应在清除开挖段危石后，对开挖断面轮廓初喷3～5cm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。
（7）出碴
出碴时需专人统一指挥车辆，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。弃碴弃于指定位置，应符合环保要求。
（8）开挖断面检查
开挖出碴完毕后，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。
（9）支护
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，不平整度允许偏差为±2cm；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。
九、劳动组织
(1)劳动力组织方式：采用项目部工区-施工组两级管理模式。
(2)现场负责人、工班长、技术人员、专职安全员由施工企业正式职工担任，并可根据施工现场情况适当配备若干劳务工人。
(3)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。
十、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。
十一、质量控制及检验
1.质量控制
1）不良地质段开挖前应做好预加固、预支护。
2）当前方地质出现变化迹象或接近围岩分界线时，必须用地质雷达、超前小导坑、超前探孔等方法先探明隧道的工程地质和水文地质情况，才能进行开挖。
3）应严格控制欠挖。当石质坚硬完整且岩石抗压强度大于30MPa并确认不影响衬砌结构稳定和强度时，允许岩石个别凸出部分(每1m2不大于
0.1m2) 凸入衬砌断面，锚喷支护时凸入不大于30mm，衬砌时不大于50mm，拱脚、墙脚以上1m内严禁欠挖。
4）开挖轮廓要预留支撑沉落量及变形量，并利用量测反馈信息进行及时调整。
5）隧道爆破开挖时应严格控制爆破震动。
6）洞身开挖在清除浮石后应及时进行初喷支护。
2.质量检查
1）隧道中线的贯通要求的允许偏差要满足规范要求。
2）隧道结构与净空，必须满足设计建筑限界的要求。
3）超挖：应按开挖轮廓线作业，尽量减少超挖，洞身开挖的允许偏差见表10-1。
4)外观检查：洞顶无浮石。
表10-1 洞身开挖检查项目
1.安全要求
(1)施工区域应设警示标志，进入施工现场的作业人员必须戴好安全帽，严禁打赤膊、穿拖鞋、背心短裤进入施工区域，严禁非工作人员进入。
(2)深化安全教育，强化安全意识，参加施工的人员必须接受安全技术交底，熟知和遵守本工种的各项安全技术操作规程。
(3)施工现场用电工程的安装、维修和拆除，均由经过培训并取得上岗证的电工完成，非专业电工不准进行电工作业，且必须按照用电安全规范执行。夜间施工应注意照明，提高施工现场的安全性。
(4)施工现场应有专人统一指挥，并设一名专职安全员负责现场的安全工作，坚持班前进行安全教育制度。安全员应随时观察周边地质变化，发现有松动滑块现象，应立即组织所有人员撤离到安全地带。
(5)施工中应对机械设备进行定期检查、养护、维修。
(6)严禁带明火和火种进入隧道，隧道内禁止吸烟。
(7)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，拱部是否是否稳定，如有松动或裂纹，应及时加固处理。同时在施工过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。
(8)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。
(9)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)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处理。
(11)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。
(12)机械装碴时，小型装碴机的电缆或高压胶管，应有专人收放，装载工作场地，应设车辆机械调度与指挥人员。
2.环保要求
（1）隧道内必须连续通风，有粉尘或不良气体时应加强通风。
（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。
（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。
双线隧道Ⅲ级围岩光面爆破炮眼布置图8-2
双线隧道Ⅲ级围岩光面爆破参数表8-1
表8-1双线隧道Ⅲ级围岩光面爆破参数表
表8-2双线隧道IV级围岩光面爆破参数表