台阶法施工工艺流程图

台阶法(三台阶法)开挖施工工艺

- 23 -人、材、机准备施工准备爆破设计施工测量起爆（中）下台阶装药上台阶装药通风出碴初期支护量测台阶法（三台阶法）开挖施工工艺台阶开挖是先开挖断面的上半部分，待开挖至一定长度后同时开挖（中）下部分，上（中）、下部分同时并进的施工工艺。

在Ⅲ～Ⅳ级围岩铁路客运单线、双线隧道施工时一般采用台阶法，V 级围岩隧道在采用了有效的措施（如超前预注浆加固围岩）后亦可采用台阶法开挖。

一、作业内容施工测量、地质预报、钻孔、装药、起爆、通风、出渣、初期支护、量测。

二、工艺流程图（见图 2.3.2-1）图 2.3.2-1 台阶法开挖施工工艺流程框图三、工序步骤及标准（一）施工准备参见全断面施工。

（二）台阶法开挖施工程序施工测量→钻眼→装药→起爆、通风→初喷→出渣→设置锚杆、挂网→立架→复喷→下一循环。

（三）台阶法开挖施工步序示意图见图 2.3.2-2。

超前地质预报（中）下台阶钻孔上台阶人工钻孔- 24 -台阶法开挖支护断面示意图a.上部采用人工打眼，下部利用作业台架人工打眼。

b.上、下部同时起爆，通风后，初喷砼；c.挖掘机、装载机配合自卸汽车出碴，进入下一循环。

图2.3.2-2 台阶法开挖施工方法示意图（四）施工要点1. 台阶长度应根据隧道断面跨度、围岩地质条件、初期支护形成闭合断面的时间要求、上部施工所需空间大小等因素来确定，台阶长度宜为 3~5m 左右，当拱部围岩条件发生较大变化时，可适当延长或缩短台阶长度，如围岩较差，台阶长度可缩短为。

如采用三级台阶法，第一个台阶高度一般为2.5m 。

2. 上台阶的底部位置应根据地质情况确定，一般情况下，可在起拱线附近。

3. 上台阶使用钢架时，可采用扩大拱脚和施作锁脚锚管等措施，防止拱部下沉变形。

4. 下台阶应在喷射混凝土达到设计强度的 70％以上后开挖。

下台阶一次开挖长度不宜超过2 榀拱架间距。

当岩体不稳定时，应合理缩短进尺，先施工边墙初期支护，后开挖中间土体，左右错开或先拉中槽后挖边墙，并及时施工仰拱。

台阶法施工工艺

台阶法施工工艺一、工艺概述台阶法开挖是先开挖上半断面，待开挖至一定长度后同时开挖下半断面，上、下半断面同时并进的施工工艺。

适用于本标段隧道Ⅲ级围岩的施工。

台阶法开挖施工台阶长度必须根据隧道断面、围岩地质条件、初期支护形成闭合断面的时间要求、上部施工所需空间大小等因素来确定，如围岩较差，台阶长度可缩短。

二、作业内容1、施工测量；2、凿岩台车就位；3、钻孔；4、装药；5、起爆；6、通风；7、出渣；8、支护。

三、质量检验标准（一）.隧道开挖断面的中线和高程必须符合施工图要求。

1、检查数量：每一开挖循环检查一次；2、检查方法：采用仪器测量。

（二）.隧道开挖必须严格控制欠挖。

当围岩完整、石质坚硬时，岩石个别突出部位（每1m2不大于0.1 m2）侵入衬砌必须小于5cm。

拱脚和墙角以上1m内断面严禁欠挖。

1、检查数量：每一开挖循环检查一次；2、检查方法：采用自动断面仪等仪器测量周边轮廓面，绘断面与施工图断面核对。

（三）.洞身开挖必须核对地质，在每一次开挖后及时观察、描述开挖面地层的层理、节理、裂隙的结构状况、岩体的软硬程度、出水量大小等，核对施工图地质情况，判断围岩稳定性。

（四）.光面爆破或预裂爆破钻孔眼，必须根据钻爆设计图准确标示出钻孔位置。

钻孔时必须按钻爆设计要求严格控制钻孔的间距、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，外插角必须符合钻爆设计要求，孔底不得超出开挖断面轮廓线15cm。

1、检查数量：每一开挖循环检查全部掏槽眼和10%周边眼；2、检查方法：测量（五）.光面爆破的钻孔痕迹保存率，硬岩不得小于80%，中硬岩不得小于60%，并在开挖轮廓面上均匀分布。

1、检查数量：每一爆破开挖循环检查一次；2、检查方法：对照钻爆设计资料，观察、计数检验钻孔痕迹保存率。

四、施工准备（一）.编制施工工艺设计、工序质量控制设计和作业指导书；（二）.确定弃渣场的位置和范围；汽车运输道路的引入和其他运输设施的布置。

三台阶七部法

1.4.3三台阶七步法三台阶七步法施工工艺流程见图1-10、图1-11。

三台阶七步开挖法施工工艺流程图图1-10 三台阶七步法施工流程图图1-11 三台阶七步法横断面图三台阶七步开挖工法工序说明第一步：a.利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护；b.开挖①部，同时，每循环进尺一次，掌子面喷5cm厚砼封闭；c.分部施作①部导坑周边的初期支护，即初喷4cm厚砼，架立钢架；d.施作锁脚钢管；e.钻设系统锚杆后复喷砼至设计厚度。

第二步：a.在滞后于①部2-3米后，左右交错开挖②、③部；b.喷5cm厚砼封闭掌子面；c.导坑周边部分初喷4cm厚砼，施作钢架，并设锁脚钢管；d.钻设系统锚杆后复喷砼至设计厚度。

第三步：a.在滞后于③部2-3米后，左右交错开挖④、⑤部；b.导坑周边部分初喷4cm厚砼，施作钢架；c.钻设系统锚杆后复喷砼至设计厚度；第四步：分台阶开挖⑥部。

第五步：a.在⑥部开挖15-25米后开挖⑦部；b.隧底周边部分初喷4cm厚砼，施作钢架；c.复喷砼至设计厚度。

第六步：灌筑Ⅷ部仰拱及隧底填充(仰拱及隧底填充应分次施作)。

第七步：根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，利用衬砌模板台车一次性浇筑拱墙衬砌(拱墙衬砌一次施作)。

三台阶七步法施工注意事项（1）开挖应以机械开挖为主，必要时辅以弱爆破，各分部平行作业，平行施作初期支护，各分部初期支护应衔接紧密，及时封闭成环。

（2）仰拱应紧跟下台阶施作，及时闭合成稳固的支护体系（3）施工过程中应通过监控量测掌握围岩和支护的变形情况，及时调整支护参数和预留变形量，保证施工安全。

（4）应完善洞内的临时防排水措施，防止地下水侵泡拱脚基础。

（5）上、中、下台阶预留核心土开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。

（6）各分部开挖宽度台阶高度可根据施工工具、人员等安排适当调整。

（7）钢架临时墙角应设锁脚钢管，以确保钢架基础稳定。

（8）开挖进尺应根据初支钢架间距确定，Ⅴ级围岩不超过1榀钢架间距，预留核心土的长度在3～5m为宜。

台阶法

3）严格按设计要求施做超前支护，控制好超前支护外插角，严格按照注浆工艺加固地层，保证隧道开挖在超前支护的保护下施工。
4）应加强监控量测工作，根据局量测结果，及时调整支护参数，确定二次衬砌施做时间，进行信息化施工管阶法施工方法
台阶法可根据地层条件、断面大小和机械配备情况合理选用。台阶法可分为上、下两部或上、中、下三部开挖等。晋祠隧道暗挖地段一般采用台阶法开挖，下穿一般建筑物和公路采取台阶法加临时仰拱法施工。
2、台阶法开挖工序图见图
3、台阶法施工
1）施工超前支护
利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁Ф42 t=3.5mm小导管，同时施工导坑上部玻纤锚杆。
2）侧导坑开挖
根据现场地质情况，选择合适的开挖方式。每开挖完成一台阶施作初期支护。
3）型钢钢架闭合后，复喷混凝土至设计厚度。
4）拆除临时支护，施作防水系统及二次衬砌。
台阶法加临时仰拱法施工流程图
3、施工注意事项：
1）三台阶七步开挖法施工应做好工序衔接。
2）在满足作业空间和台阶稳定的前提下，应尽量缩短台阶长度，核心土长度应控制在3～5m，宽度宜为隧道开挖宽度的1/3～1/2。

台阶法施工工艺工法

台阶法施工工艺工法QB/ZTYJGYGF-SD-0102-2011第五工程有限公司赵继平1 前言1.1 工艺工法概况台阶法开挖是将隧道设计断面分成两次开挖（不包括仰拱），其中上台阶超前一定距离后，上下台阶同时并进的施工方法。

台阶法开挖法是隧道施工中采用最多的开挖方法，主要适用于Ⅲ、Ⅳ级围岩，同时在地质条件较差的Ⅴ级围岩也可采用台阶法开挖（Ⅴ级围岩在采取超前支护、临时仰拱等有效支撑手段且监控量测数据未发生的异常的情况下慎重使用）。

台阶法施工围岩适应性强，便于挖掘机、装载机、自卸汽车等大型机械设备联合施工，施工进度快，稳定性好。

台阶法简单分为长台阶法、短台阶法、三台阶法，长台阶法上台阶长度35～50m，下台阶长度20m，整个断面分为上下两个台阶分别进行开挖、出渣、支护施工（在上台阶可使用多功能平台进行钻眼爆破和支护施工），相互干扰小，支护及时，施工进度快，月进尺可达120～150m现在较少采用；短台阶法上台阶长度为5～7m，一般适用于地质条件较差的Ⅳ～Ⅴ级围岩，上台阶洞渣需通过机械转运至下台阶，开挖及支护作业需人工搭设施工平台，上下两个台阶施工相互干扰较大，但利用及时施做仰拱封闭成环，缩短衬砌与掌子面距离，月进尺可一般为90～100m。

本工法主要讲述上下短台阶法施工。

2，上台阶超前下台阶5100.5m10.8m，开挖面积～以双线铁路隧道为例，隧道设计开挖高度7m，上台阶进行钻眼过程中下台阶进行装碴及运输作业，爆破后由挖掘机将上部洞碴挖运至下台阶，上部安装钢架及打设锚杆过程中下部集中装碴运输，在装碴作业完成后施做下部两侧钢架及锚杆，上下台阶同时进行初期支护喷射砼作业，后部仰拱及衬砌紧跟开挖掌子面施工。

1.2工艺原理将隧道设计断面分成两部开挖（不包括仰拱），其中下台阶随上台阶同步施工，同时仰拱、二次衬砌紧跟下台阶，由于下台阶距离掌子面距离较短，为后部仰拱及衬砌紧跟开挖掌子面创造了良好的空间作业环境，尤其适合于在围岩较差时初期支护及二次衬砌及时封闭成环。

台阶法

台阶法山岭隧道围岩软弱段（Ⅳ、Ⅴ级及土质）及城市地铁暗挖隧道（土层或土夹石）采用台阶法。

采用台阶法施工时，一般设有超前支护结构，施工时，根据围岩情况，采用钻爆法或人工开挖，施工后及时支护。

施工总原则是“管超前、短进尺、紧支护、早封闭、快衬砌”。

台阶法按上台阶超前长度分为长台阶法（台长50m以上）、短台阶法（台长5～50m）和微台阶法（台长3～5m）三种。

采用长台阶时，上下部可部署较大型设备平行作业，设备不足时，也可交替作业。

隧道较短时，可在上台阶贯通后开挖下台阶，施工干扰少，可进行单工序作业。

一、施工程序1.先施工拱部超前支护结构，完成注浆加固；2.开挖上台阶（全部开挖或留核心土）；3.施工上台阶锚杆、钢筋网、钢架、喷砼；4.上台阶完成支护后，开挖核心土或开挖下台阶，并在两侧预留马口支撑拱部支护结构。

5.单侧超前开挖下台阶马口，并及时施工边墙支护结构成环；6.开挖并浇注仰拱；7.铺设防水层；8.全断面衬砌施工。

台阶法施工程序见图2-1、图2-2：【已链接，请单击】二、施工注意事项1.上台阶开挖前，先进行超前支护施工，保证施工质量，保障施工安全。

2.上下台阶开挖施工时，严格控制循环进尺，采用短进尺、弱爆破、多循环的方案。

3.支护施工紧跟开挖，拱部及边墙在开挖后及时进行。

4.上下台阶开挖支护完成后，根据监测情况，适时安排衬砌施工，确保安全。

5.下台阶开挖时，留设边墙马口，开挖分侧进行，单侧超前不少于10m，开挖后及时完成边墙支护结构，使全断面支护结构及早成环。

6.上台阶支护结构钢架两侧拱脚增设锁脚锚杆（管），并在钢架上布设锚杆并于钢架焊接，防止在下台阶开挖时下沉。

7.施工中加强监测，可适当增加监测点及监测频率，及时反馈监测信息指导施工，作到动态控制。

三、施工工艺流程台阶法施工工艺流程见图四、施工循环时间台阶法施工循环时间表本表按一般公路隧道，上台阶采用台阶法施工工艺流程。

台阶法施工方案

Ⅲ级围岩采用台阶法开挖，即超前支护先行；上台阶采用弱爆破及人工配合机械开挖，施做拱部初期支护,下台阶开挖及施做边墙初期支护；仰拱紧跟下台阶及时施做尽早闭合成环，衬砌及时紧跟。

施工中认真进行围岩量测，实行信息化施工，动态化管理，及时反馈信息，调整支护参数，确定仰拱模板拆除时间，确保施工安全。

全断面共分二个台阶和仰拱部分采用平行流水进行，各台阶长5m左右，相错5m左右。

同时仰拱、二衬紧跟，距下台阶掌子面分别为20～30m。

台阶法施工详见：图7-6《台阶法施工工艺流程图》，图7-7《台阶法施工工序图》，施工工序说明如下：（1）弱爆破开挖①部。

施做①部台阶周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，架立钢架，并设锁脚锚杆，钻设径向锚杆后和挂钢筋网后复喷混凝土至设计厚度。

（2）弱爆破开挖②部。

台阶周边部分初喷4cm厚混凝土；接长钢架，并设锁脚锚杆。

钻设径向锚杆并铺设钢筋网后复喷混凝土至设计厚度。

（3）在滞后于②部一段距离后，弱爆破开挖③部。

施做隧底喷混凝土。

Ⅳ（4）根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后,灌筑○部仰拱与边墙基础。

灌筑仰拱填充○V部至设计高度。

Ⅵ部衬砌（拱墙衬砌一（5）利用衬砌模板台车一次性灌筑○次施做）。

台阶法施工工艺流程图台阶法施工工艺流程图仰拱填充纵断面示意图平面示意图ⅦⅥⅤ拱墙二次衬砌ⅥⅤⅣ31仰拱ⅣⅡ31Ⅴ横断面示意图二次衬砌ⅣⅣⅥ3二次衬砌复合防水层初期支护预留变形量ⅡⅡ1Ⅳ系统径向锚杆Ⅶ施工注意事项：（1）隧道施工坚持"弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测"的原则。

（2）工序变化处之钢架应设锁脚锚杆，以确保钢架基础稳定和下台阶安全，防止塌方。

上下台阶高度可根据施工机具、人员等安排进行适当调整。

（3）钢拱架之间纵向连接钢筋应及时施做并连接牢固。

（4）开挖长度一般不宜超过14m，围岩条件变化时可酌情缩短或延长台阶长度，第3步开挖后，及时施做仰拱。

（5）复合式衬砌段在施工时，须按有关规范及设计要求，进行监控量测，根据监控量测的结果进行分析，确定灌筑二次衬砌的时机及调整支护参数。

2、台阶法施工工艺工法