典型施工方案(三台阶七步开挖法)

中交第一航务工程局第三工程公司

典型施工方案

工程名称：新建兰新铁路第二双线兰州至西宁段站前工程LXS-3标段

典型施工项目：三台阶七步开挖法断面开挖

方案编制日期：2010年4月19日

方案报送日期：2010年4月20日

审批：编制：

2010年4月20日

目录

一编写依据1

二、施工工艺1

三、三台阶七步开挖法控制要点2

四、质量保证措施5

一编写依据

1、《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》TZ214-2005

2、《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》铁建设[2005]160号

3、《施工作业指导书》

4、施工设计图纸

二、施工工艺

IV级围岩较差、V级围岩较好地段采用三台阶七步法。开挖采用挖机开挖，人工或风镐配合修整，局部围岩较好部分采用浅眼松动爆破，严格控制装药量。三台阶七步开挖法施工施工工艺见图“V级围岩三台阶七步开挖法施工作业程序示意图”及图“V级围岩三台阶七步开挖法施工作业工艺流程图”。

第一步是上台阶开挖。弧形开挖拱部，预留核心土。核心土顶部距拱顶1.6~1.8m，两侧距边墙3.0m，核心土顶部留有3.0~4.0m长的平台。根据地质情况每一次掘进1~2榀钢架间距，最长不得大于2榀钢架间距。开挖、修整至设计轮廓后立即初喷3~5cm混凝土，及时铺设钢筋网、架设拱脚以上50cm 处，紧贴钢架两侧按斜向下倾角45°打设锁脚锚管，锁脚锚管于钢架采用U 形钢筋牢固焊接，锚、喷至30cm厚度。

第二、三步是中台阶开挖。应先开挖边墙一侧，再开挖边墙的另一侧，并错开2.0~3.0m的距离，避免上台阶的初期支护在同一位置是悬空。每侧每次开

挖长度为1~2榀钢架间距，最长不得大于3榀钢架间距。开挖、修整至设计轮廓后立即初喷4cm混凝土，及时铺设钢筋网、架设钢架，在钢架墙腰以上50cm处，紧贴钢架两侧按斜向下倾角45°设锁脚锚管，锁脚锚管与钢架采用U形钢筋牢固焊接，锚、喷至30cm混凝土。

第四、五步是下台阶开挖，同第二、三步中台阶开挖。

第六步是开挖中部上、中、下台阶预留核心土。

第七步是仰拱开挖。

隧道仰拱初期支护长度4.0~6.0m，施工仰拱二衬和仰拱填充混凝土。上台阶掌子面30~40m，施做二次衬砌。

三、三台阶七步开挖法控制要点

1.据隧道的水文地质条件，严格按设计要求做好超前支护，控制好超前支护外插角，严格按注浆工艺加固地层，防止围岩松弛，保证隧道开挖在超前支护的保护下施工，确保隧道施工安全。在断层、破碎带、浅埋段等自稳性较差或富水地层中，超前支护应按设计要求进行加强，以确保安全。

IV、V级围岩三台阶七步法施工作业程序示意图

IV、V级围岩三台阶七步法施工作业工艺流程图

2.导坑应沿开挖轮廓线环向开挖，预留核心土，以人工开挖为主，机械开挖为辅，人工配合挖掘机从台阶上向下刨土。开挖后应及时支护；其他各分部平行开挖，平行施作初期支护，各分部初期支护衔接紧密，及时封闭成环；临时仰拱紧跟下台阶，及时闭合构成稳固的支护体系。

3.过程通过变形监控量测，掌握围岩和支护的变形情况，及时指导调整支护参数和预留变形量，保证施工安全；

4.三台阶七步开挖法施工应做好工序衔接。工序安排应紧凑，尽量减少围岩暴露时间，避免因长时间暴露引起围岩失稳。

5.超前施作仰拱，仰拱距上台阶开挖工作面宜控制在40m左右。铺设防水板、二次衬砌等后续工作应及时进行。

6.衬砌距仰拱保持2倍以上衬砌循环作业长度，但不得大于40m。

7.留足作业空间和台阶稳定的前提下，尽量缩短台阶长度，核心土长度应控制在3～5m，宽度为隧道开挖宽度的1/3～1/2。

8.三台阶大拱脚七步开挖法施工应严格控制开挖长度，根据隧道围岩地质情况，合理确定循环进尺，每次开挖长度一般为0.6～0.8m；开挖后立即初喷3～5cm混凝土，以减少围岩暴露时间。

9.周边部位预留30cm人工开挖，其余部位采用机械开挖，中、下台阶左、右侧开挖应错开，严禁对开，左右侧错开距离宜为2～3m。

10.严格按设计及规范要求加工制作和架设。钢架应架设在坚实基面上，并加垫槽钢，严禁拱（墙）脚悬空或采用虚土回填。钢架应与锁脚锚杆焊接牢固。

11.超挖部位必须回填密实，严禁初期支护背后存在空洞。必要时初期支护背后应进行充填注浆，保证初期支护与围岩密贴。

12.洞内临时排水应通畅，严禁积水浸泡拱（墙）脚及在施工现场漫流，防止基底承载力降低。当地层含水量大时，在上台阶开挖工作面附近开挖横向水沟，将水引至隧道两侧排水沟排出洞外。反坡施工时，设置集水坑将水集中抽排。

四、质量保证措施

1、严格施工质量管理，重点加强成孔质量、灌浆质量、挂网质量和喷射混凝土质量，实行当班作业人员自检、互检，设质检员负责专检。

2、加强原材料质量检查，合格后方可使用。

3、严格按有关施工规范和验收规程操作。

4、施工时设专职安全员，严格执行有关安全法规和安全操作规程。

5、对重点施工工序和重点部位，要由有经验的施工人员组成施工班组来完成，不得随意换人。

6、按要求搞好养护、送检，对钢材、焊件、地材，按规范要求进行现场抽样检验，确保材料合格使用。

五、安全环保措施

1.建立安全管理体系，要加强对施工人员的安全意识教育，使每个职工牢固树立“安全第一”的观念,工人正确使用机械设备、各种工、器具、安全防护设施及个人防护用品负责。对设备、机具的安全防护设施齐全、有效负责，并经常检查设施运行情况，及时消除不安全隐患或采取临时措施。对新工人和调换岗位的职工负责安排专人负责其安全。设置安全员、负责现场安全施工，施工前对施工人员进行安全技术交底，施工中应进行定期和不定期安全检查。

2.施工人员进入现场必须佩带安全帽，戴安全帽必须系带，穿好工作鞋、工作服，工作服必须三紧（袖口、领口、腰口）；高空作业（高度2米以上）人员必须穿防滑鞋、系好安全带，安全带必须挂在牢固的地方，应高挂低用。对需加强安全防护的地方设立安全标志。

3.施工人员上岗必须穿戴整齐，妥善保管和正确使用各种劳动保护用品，严格遵守操作规程精心操作，严格执行工艺要求和操作纪律，并及时作好各项记录，交班者要为接班者创造良好的环境和各项规章制度，做到工完场清，做好文明生产工作。

4.对电器系统专人负责，持证上岗，对施工现场所用机械必须严格执行安全用电制度，现场由专人负责各种机电设备，施工机械必须做到“一机一闸一漏电开关”。

5.施工用电电缆严禁放在泥水中，过路电缆必须架离地面或挖沟埋设，埋设深度不得小于0.5米，电缆接头必须包扎好，剩余电缆应悬挂在支架或盘放在干燥的地面上。

6.配电箱、开关箱必须有防风、防雨措施，严禁用铁丝、铜丝代替保险丝，配电箱必须有门，箱内严禁放任何东西。箱内外闸刀开关、按纽必须有名称标识。

7. 严格执行“三工制度”，做到工前交底，工中检查。

8.设专职机械检修人员，对施工机械定期进行安全检查，发现问题及时整改，