十一湖隧道施工组织设计方案.docx

十一湖隧道施工组织设计 1编制依据、原则、范围1.1编制依据1) 南平至龙岩扩能改造工程站前VI标施工总价承包合同。2) 南平至龙岩扩能改造工程站前VI标十一湖隧道设计图及其他文件。3) 国家法律、法规和原铁道部规章制度。4) 项目有关的技术标准、规范、规程等。5)铁路工程施工组织设计指南（铁建设2009226号）。6) 南三龙铁路扩能改造工程建设指挥部工程联系单；7)中国水利水电第三工程局有限公司经认定的ISO9001:2008质量手册和程序文件以及环境管理体系（GB/T24001-2004）和职业健康安全管理体系（GB/T28001-2001）。8）中国水利水电第三工程局有限公司类似工程施工工法、科技成果和经验。1.2编制范围改建铁路南平至龙岩铁路扩能改建工程VI标，十一湖隧道全长377.52m，隧道进出口里程分别：DK174+480.48，DK174+858；隧线分界里程分别是：DK174+480.48、DK174+865，以及与隧道施工相关的临时设施和配套工程等。2工程概况2.1隧洞简况十一湖隧道位于福建省漳平境内，隧道进口里程为DK174+480.48,位于双洋镇大窑村，出口里程为DK174+858，位于双洋镇大窑村，隧道全长377.52m。线路所经地区地貌主要为剥蚀低山区，地形起伏，地势陡峻，植被茂密，冲沟较发育。全隧道单面上坡，坡度为3，隧道按喷锚构筑法设计、施工，初期支护为采用锚、喷、网和钢架，根据不同的围岩情况采用不同的组合，二次衬砌采用耐久性抗腐蚀砼，防水等级为一级，隧道围岩分布情况见表2-1。 表2-1 隧道工程概况表（m）（m）（m）（m）总长（m） 十一湖隧道DK174+480.48DK174+85868.00102.00192.5215377.52 台阶法施工三台阶法施工三台阶临时仰拱法明挖法2.2工程地质隧址区地层主要为侏罗系上统兜岭群（J3dl）凝灰岩；此外地表零星分布有第四系冲洪积、坡残积层。地质构造复杂，褶皱（群）明显，断裂（带）发育，同期多处形成复式向、背斜。根据测绘资料，结合区域地质资料，物探以及遥感判译综合勘探手段，查明隧址区地质复杂区共3处中等复杂DK174+480.48DK174+703.52、DK174+772.52DK174+858, 1处简单DK174+703.52DK174+772.52。2.3隧洞施工的重难点（1）十一湖隧道为双线隧道，断面大，工艺较复杂，隧道进口为浅埋b粗角砾土，隧道出口埋深浅，增加了大断面开挖过程中的变形和沉降控制难度。（2）隧道地质条件较差，施工技术要求较高，风险高。2.4主要工程量本隧道主要工程数量见下表。表2-2 十一湖隧道主要工程量表序号名称单位工程量备注一开挖1开挖工程量m45675.08二混凝土1C35混凝土 m5243.902C30混凝土m4793.413C25混凝土m1759.184C20混凝土m3546.875C15混凝土m45.92三钢材1HW175型钢架kg2I18a工字钢kg101596.873I20a工字钢kg505777.234格栅钢架kg53953.755HRB400钢筋kg324458.506HPB300钢筋kg44485.787钢筋网6kg22179.103.工期安排3.1总工期安排本隧道计划工期11.5个月。计划开工日期为2014年6月1日,计划完工日期为2015年5月14日。3.2总体施工顺序施工程序流程为：施工复测征地拆迁场地清理测量放线现场核对开工报告工程实施施工自检报检签证试验检测质量评定工程验收土地复耕工程保修。施工步距满足要求，仰拱距掌子面级围岩90m，级围岩35m，级围岩35m；二衬距掌子面级围岩120m，级围岩90m、级围岩70m。3.3十一湖隧洞进度安排表3-1 隧道进度安排表工程项目工期(月)开工时间完工时间十一湖隧道明洞、边仰坡开挖支护22014年6月1日2014年8月29日暗洞开挖支护5.62014年8月30日2015年2月15日中心水沟、仰拱及填充5.62014年9月15日2015年2月15日混凝土衬砌5.62014年10月1日2015年3月31日侧沟、电缆槽32015年11月1日2015年5月14日3.4施工进度指标表3-2 双线隧道综合施工进度指标表 指标（m/月） 项 目级围岩级围岩级围岩级围岩预注浆级围岩级围岩正洞开挖及初期支护16014080503020衬砌160140805030203.5施工横道图十一湖隧道横道图详见附件1。4.施工布置4.1拌合站十一湖隧道衬砌混凝土、喷混凝土（利用九鹏溪进口喷混站）、仰拱混凝土等由十一湖拌合站供应。 表4-1拌和站设备表序号拌和站名称拌和站位置拌合站型号规模（亩）供应范围里程起点里程终点里程1十一湖拌合站DK174+3002HZS9014DK172+500DK176+9424.2风水电布置4.2.1施工用电沿线地方供电电网隶属于福建省电网，全线山峰陡峭、河谷深切。由于本线主要用电点均在深山之中，本次考虑在全线施行施工供电永久工程和临时工程相结合的方案解决施工用电。为保证施工用电需要，由项目部提供变压设施，架设高压线路设立中继管理室。通过上述计算出的线路荷载用量，确定现场的电线截面，并修筑了配电房。 表4-2 变压器设备表800KVA-35/0.4变压器备1台项目部负责250KW发电机备1台项目部负责4.2.2施工用风生产动力风：施工动力风根据现场地质情况隧道洞口配置4台20m3电动空压机和1台10m3内燃空压机。配200mm供风钢管。管道安装高度为填充顶面上250cm。在管线最低和末端处加设油水分离器，经常排放高压风管和风包中的积水、油污，保证供风质量。根据风压供给条件和实际海拔对风压的影响，1公里内的风压损耗为1，1-2公里为1.15，大于2km时为1.2，实际施工中通过增加空压机来满足洞内的风压供给。由于地处福建，海拔对风压影响不大，考虑漏风系数即可，实际施工中主要管线的布设思路为左风右水，充分考虑生产中水电的使用安全。表3-3 管道漏风系数表管道总长度（km） 1.0 1-2 2漏风系数 1.10 1.15 1.20 施工通风：十一湖隧道施工通风进出口配置一台275KW轴流式风机，施工中通风管供风量保证掌子面大于15cm/S的风速，通风软管的管径的选用不小于1.2m，管道必须平顺，管径一致。安装时尽量减少铺设管径的弯度和曲径。在机组的使用过程中必须进行经常性的调试与维修，杜绝一切供风动力机械的超负荷运转。表4-3 通风设备表2*75kw轴流风机备一台自带、全新1200mm软式通风管390m 自带、全新4.2.3施工用水施工用水可在隧洞进出口周围溪沟用潜水泵抽至施工部位，生活用水采用附近村镇、县市供水系统取水。施工供水设备见表4-4. 表4-4供水设备表供水管150 mm400m备注潜水泵备一套污水泵备一套4.3钢筋加工场加工棚设于洞口约80m处，负责隧道所需钢材的加工制作，钢筋加工采用厂式集中加工，加工完的构件进行分码堆放，分类堆放并覆盖。隧道施工所用型钢在集中加工厂内集中加工。配送至施工现场。 表4-5加工棚设备表 弯拱机备1台自带、9成切割机备1台自带、9成弯筋机备1台自带、9成调直机备1台自带、9成台 钻备1台自带、9成电焊机备6台自带、9成4.4炸药库我部已与地方民爆公司（资质齐全）签订委托协议，由民爆公司利用既有炸药库供应火工材料。4.5施工便道以现有S208省道为依托，新修正线施工便道。临时引入便道采用公路工程技术标准（JTG B01-2003）中四级道路的标准，砂石路面路面宽按3.5米，最大纵坡9%。桥涵的汽车荷载等级采用“汽车-级”。 施工主干便道宽度5m，施工临时便道按单车道设计，单车道路面宽3.5m，根据路线布置错车道。路面采用砂石路面，并保证排水通畅。4.6弃渣场设计规划弃碴场，弃砟量约5.01万方（紧方），弃砟于DK174+000左侧700m处山坳（与剪岬隧道出口、十一湖隧道、九鹏溪隧道进口共用弃砟场），进口运距约2.0km。弃碴弃在指定的弃碴场内。结合隧道进、出口周围的状况，本着隧道弃碴尽量少占用良田的原则。避免水土流失，弃碴后碴顶有条件时予以复耕，其余均进行绿化，弃碴坡脚设置浆砌片石挡碴墙，并做碴场排水系统，防止弃碴流失，污染环境。弃碴完毕，立即进行现场的平整和清理工作。按原来的地表情况恢复，恢复不了原貌的地点，结合环境和气候，结合当地林木品种，就地进行植树造林，努力恢复植被，给当地的自然环境破坏降到最低，改造恢复植被后的情况移交当地环保部门。当施工结束，环保达标，施工撤场时不能给自然环境带来任何牵制性的隐患，以施工技术打造精品工程。以创造优良的环保意识塑造企业形象。弃碴结合环保要求，积极推行弃养结合的主导思想，强化施工队伍的管理，为提高施工人员的基本素质，我部将弃碴列为文明施工的考核项目。根据设计，我部将组织统一弃砟。4.7工作面及作业队布置根据实施性施工组织设计划分，十一湖隧道从出口向进口单向掘进施工，由二分部组织施工，其中二分部隧道架子队负责隧道施工，直接负责现场的全面施工管理。架子队每个工作面下辖掘进班、支护班、出碴班和衬砌四个班组。架子队架构组成由架子队长、技术负责人、技术员、质检员、安全员、试验员、材料员、领工员、测量员等主要人员组成。劳务作业层，选择有专业特长和施工经验的作业人员，经培训考核合格后上岗，特殊工种持证上岗，分专业工种组成工班，由专业技师担任工班长。 根据现场施工情况，在隧道口附近选定合适场地，建架子队施工人员住宿及办公用房，住宿及办公用房设计为彩钢房。4.8施工辅助1.排水施工期间排水：隧道边坡排水，利用隧道洞口边便仰坡的截、排沟将地表水引至DK174+889.52处涵洞排除；洞内施工用水及少量渗水采用施作集水井采用采用搭设钢管+抽水泵的方式将水流抽排至洞外。2.照明采用新光源洞内外照明，新光源采用低压卤钨灯、高压钠灯、钪纳灯、纳铊铟灯、LED灯和节能灯等。新光源照明具有安全性能好，能大幅度提高施工现场及工作面的照明亮度，创造良好的照明环境，保证施工操作质量。设置固定式照明设备，并设置应急照明设备，应急照明灯具安装间隔不大于50m且必须在供电中断时能自动接通并能连续工作2h以上，详见表4-6。表4-6 新光源洞内外照明布置一览表工作地段照明布置（照明灯均采用防水、防爆灯）开挖面后40m以内作业段防爆灯开挖面后40m100m区段安装2盏400W高压钠灯和2盏400W纳铊铟灯，间距15m，灯泡距隧道底面高5m。开挖面后的100m至成洞末端每隔40m，左右侧各安装400W高压钠灯1盏。混凝土衬砌台车作业段台车前10m15m，增设400W高压钠灯各1盏，台车上增设36V、300W或500W卤钨灯。成洞地段每隔15m安装节能灯1盏。掌子面及喷射混凝土作业面安装36V500W或36V300W卤钨灯2盏。3.洞内管线布置洞内管线布置见图4-1所示。图4-1 洞内管线布置示意图4.防尘在隧道施工中，由于钻眼、爆破、装砟、喷射混凝土等原因，在洞内浮游着大量的粉尘，这些粉尘对人体影响很大。隧道防尘采用湿式凿岩、机械通风和个人防护相结合的综合防尘措施。湿式凿岩:采用湿式凿岩可降低粉尘量80，在钻眼过程中利用高压水湿润粉尘，使其成为岩浆流出炮眼，防止岩粉的飞扬。日常洒水是降低粉尘浓度的简单而有效的措施。喷射混凝土采用湿喷工艺降低粉尘。机械通风：机械通风可以稀释隧道内的有害气体浓度，给施工人员提供足够的新鲜空气。个人防护：配带安全帽和防护口罩，在凿岩、喷混凝土作业时配带防噪声的耳塞。5.施工总体方案5.1施工方案隧道暗挖段均按初支采用喷锚构筑法、二衬复合式衬砌原理组织施工，隧道施工方法应根据工程地质和水文地质条件，开挖断面大小、衬砌类型、隧道埋深、隧道长度、工法转换的难易、机械设备的配置、工期要求及环境制约等因素综合研究确定。级围岩采用三台阶临时仰拱法、三台阶法施工，级围岩采用三台阶法施工，级围岩采用台阶法施工。开挖过程中，按照要求进行超前地质预报和监控量测，提供地质预报和监控量测资料，确保隧道施工科学合理。隧道明洞段采用整体式衬砌，隧道暗洞采用复合式衬砌。复合式衬砌由初期支护、防水隔离层与二次衬砌组成，级围岩采用曲墙加仰拱结构型式。初期支护采用锚杆、挂网、钢架和湿喷混凝土，二次衬砌采用模筑混凝土。隧道洞口段及偏压浅埋地段进行结构加强。5.2施工程序本隧道总体顺序如下：征地、拆迁场地清理测量放线现场核对开工报告工程实施 报告签证试验检测质量评定 土地复耕工程保修。6.施工方法及施工工艺技术措施6.1进洞施工方案按照设计采取“早进晚出，保护环境”的施工原则，洞门形式综合考虑地形，地貌，洞口地质条件及附近建筑物和周边自然环境等因素，按照“确保安全，因地制宜，保护环境，美观实用”的原则确定。隧道进口里程为DK174+480.48，洞门采用倒切式洞门，DK174+858，洞门采用偏压式明洞门。在开挖前先测设边、仰坡开挖边线，截水沟位置，砌筑天沟，疏通天沟排水通道，然后进行明洞段的开挖。明洞段采用放坡开挖，按照“纵向分段、横向分层、阶梯开挖”的方式，按图纸要求自上而下逐层施工。为便于机械开挖，纵向分段长度为12m，分层高度为2m，根据实际开挖情况若有不方便施工时再进行现场调整。开挖时边坡随挖随护，做到开挖一层防护一层。同时做好基坑内排水设施，杜绝坑内积水、软化基底。洞口开挖至起拱线时，开始施做导向墙，导向墙采用二榀型钢钢架紧贴仰坡放置，间距0.5m，纵向用22mm钢筋连接，预埋管棚导向管，其环向间距及倾角按设计的管棚环向间距及外插角布设，经测量检查，同隧道洞口开挖断面一致后，与仰坡锚杆焊接固定，浇筑100cm厚导向墙，然后施做长管棚，后进行拱部以下明洞段开挖，形成洞室轮廓，采用三台阶临时仰拱法进洞。施工程序见下图6-1。图6-1 明洞段及进洞施工程序6.1.1明挖及支护6.1.1.1开挖方法十一湖隧道明洞以土方为主，土方开挖采用挖掘机配合人工开挖，开挖时自上而下按设计坡度开挖，在明洞段拱脚处设置2m宽的碎落台。施工时可根据地质情况和设计要求进行调整，确保明洞段安全。6.1.1.2土方开挖工艺流程土方开挖工艺流程见下图。 图6-2 土方开挖工艺流程图6.1.1.3土方开挖措施人工清除开挖区内的植被、杂物，由测量放出进口设计开挖边线，核实开挖断面，按设计施作坡外截水沟。构筑区内开挖施工便道，并同步形成开挖区内临时排水沟。大面积土方采用挖掘机挖装20t自卸车运输至弃碴场。土方边坡用挖掘机按设计坡比开挖，并预留3050cm，预留部分采用人工配合挖掘机修整边坡。6.1.1.4洞顶截水沟施工边仰坡施工前先人工在开挖边缘线510m开挖并施作洞顶截水沟，待边仰坡开挖到位后及时施作洞门两侧排水沟，与洞顶截水沟相连形成完整排水系统。6.1.1.5边坡防护进口边坡支护包括锚杆、挂网、喷混凝土等。为了确保边坡稳定，支护与开挖同步进行，每开挖完一个台阶，及时进行支护施工，支护施工结束后方可进行同段下一台阶开挖。1）支护施工程序 图6-3 初期支护施工程序图框2）施工工艺及措施(1) 边坡处理每层开挖结束后由人工配合挖掘机修整边坡，并做好临时排水措施。(2) 锚杆施工在边坡上布置锚杆，锚杆按照设计长度进行施工，另外，根据地质情况，设置随机锚杆，随机锚杆长度根据现场情况来定。边坡修整完成后在施工平台上搭钢管脚手架进行锚杆施工，长锚杆采用轻型钻钻孔，短锚杆采用手风钻钻孔。锚杆采用先注浆后安装锚杆的程序施工。锚杆注浆机注浆，人工安插锚杆。锚杆施工工艺流程如下：图6-4 锚杆施工工艺流程钻孔孔位、角度、深度、孔径严格按照设计图纸进行，孔位偏差不大于150mm，孔深偏差值不大于50mm，孔径大于锚杆直径15mm以上。浆液按照设计和试验配比进行拌制，试验取值范围，水泥：砂=1：11：2（重量比），水泥：水=1：0.381：0.45。注浆保证饱满、密实，注满浆后立即插杆。锚杆安装后，孔口加楔固定封严，砂浆终凝前不允许扰动。锚杆到龄期后按规范进行拉拔试验抽检。(3)喷混凝土及挂网施工边坡支护为网喷混凝土，边坡支护喷混凝土采用TK500型湿喷机湿喷工艺施工，喷射混凝土由设置在九鹏溪隧道进口的喷混站拌制，6m3罐车运至工作面。按“喷网喷”的程序进行。喷混凝土施工工艺流程如下：图6-5喷混凝土施工工艺流程洞内喷混凝土作业分段、分片、自上而下进行。喷混凝土前清除松动岩块，高压风冲洗岩面，埋设钢筋条作量测喷厚标志。同坡面从下往上施喷，喷嘴与岩面距离为1.5m2m，喷射方向大致垂直于岩面，每次喷厚依喷射位置而定。分23次喷至设计厚度，后一层在前一层混凝土终凝后进行。喷混凝土面洒水保持湿润养护。喷射作业参数通过生产试验确定，在保证喷混凝土强度的前提下，尽量减少回弹量，厚度通过预埋钢筋作厚度标志或钻孔测深检查。挂网施工：钢筋网在场外按24m2一块进行编焊，运至工作面后，人工铺挂，利用锚杆头点焊固定，中间用膨胀螺栓加密固定，使钢筋网紧贴初喷混凝土面，网间搭接12个网格，采用焊接方式连接。初喷混凝土后，即进行锚杆、排水孔、钢筋网的安装，安装完后再进行分层复喷至设计要求。边仰坡挂网喷护完成后按照规范要求，在洞顶按25m一个断面设置310个沉降观测点，每天进行量测。根据洞口段地质岩层性质，对于围岩破碎地段应加强量测频次。6.1.3长管棚超前支护隧道进暗洞前，为保证进洞安全，均采用108mm长管棚超前加强支护。洞口段边仰坡开挖支护至明暗洞交界处满足长管棚施作高度时，形成台阶，作为超前长管棚施作平台，在平台上进行超前长管棚施工。1.长管棚施工首先在台阶上沿拱部开挖轮廓线浇筑管棚导向墙混凝土，然后通过导向墙140mm套管打设超前管棚，完毕后预注浆加固地层，再进入暗洞施工。具体施工工艺流程见图6-6。长管棚钢管采用108热扎无缝钢管，管上钻注浆孔。注浆孔孔径1016mm，孔间距为150mm，呈梅花型布置尾部留不钻孔的止浆段，止浆段长度为110cm。详细布置如图6-7所示。长管棚注浆液采用水泥浆液，水泥浆液水灰比为11（重量比）。注浆压力为0.52.0Mpa，注浆前应进行现场注浆试验，根据实际情况确定参数，取得管棚注浆施工经验。注浆结束后用M5水泥砂浆填充钢管，以增强管棚强度。2. 施工工艺（1）导向墙导向墙施工前，应准确测量明暗交界直立面位置，并标出隧道中心线及拱顶标高，导向墙采用C20混凝土，截面尺寸为1m*1m，导向墙环向长度按拱部120范围设置。导向墙内预埋两榀I18型钢钢架作为导向管的导向架，钢架间距60cm，同时预埋导向管，导向管采用140钢管，长1m，按照坡比焊接于钢架上，导向管根据设计进行布设。导向墙砼浇筑完毕，应进行洒水养护，一保证砼的强度。图6-6长管棚施工流程框图下一根下一根管棚钻进图6-7 管棚详细布置图长管棚钢管平面布置见下图：（2）管棚施工导向墙施工完毕后，可搭设管棚施工作业平台，及钻机就位和定位工作，待导向墙砼达到设计强度后及可进行长管棚施工。钻孔时每钻入一节续接下一节钻杆，直至设计长度。每完成一孔便应顶进一孔的钢管，完成一孔的注浆，钢管接头采用丝扣连接，丝扣长15cm。钻孔过程中用测斜仪经常检查钻孔的倾斜度，偏差过大时应注浆处理后再调整钻进，钻孔成孔允许偏差详见表6-1。为了提高导管的抗弯能力，可视围岩情况在导管内增设钢筋笼。钢筋笼由四根主筋和固定环组成，主筋直径为22mm，固定环采用短管节，将其与主筋焊接，按1m间距设置。表6-1 管棚钻孔允许偏差表序号项目名称允许偏差1方向角12孔口距50mm3孔 深50mm（3）注浆及封堵管棚注浆应安装排气阀。注浆压力初压宜控制在0.51.0Mpa,终压宜控制在2.0Mpa为宜。注水泥浆，具体浆液配合比和注浆压力由现场实验确定。注浆结束后立即进行孔口封堵。孔口封堵分为两部分：钢管与孔壁间空隙的封堵：利用自制工具将早强水泥砂浆塞入管棚钢管与导向管之间封堵，封堵长度为塞入孔内不小于1m，确保封堵质量。管棚管的封堵：在钢管尾部（最外端）1m范围内不设置注浆孔，采用M10水泥砂浆灌注封堵。3、施工外插角控制方法在洞外明暗洞交界处架立型钢拱架，用钢筋焊接成一个整体。在钢支撑上安装导向钢管，与管棚位置方向一致。在架立型钢拱架时，采用全站仪控制内外两榀型钢拱架拱顶标高及中线位置，使内榀型钢拱顶位置比外榀型钢拱顶位置有一定高差控制管棚的外插角度数。型钢拱架架立完毕后，安装导向管时，先安设中心线位置导向管，其他导向管采用钢模卡具控制左右偏差。然后浇注砼包裹钢支撑和导向管。然后开始钻孔，钻孔时采用斜测仪量测钻孔偏斜度。钻孔前搭设管棚钻机平台，安装钻机：钻机平台用钢管脚手架搭设，平台一次性搭好，连接要牢固稳定，钻孔从高孔位向低孔位对称进行，间隔钻眼。钻机定位：钻机要求与设定好的导向管平行，水平仪测量钻头与钻机尾的高差控制外插角、挂线、钻杆导向相结合，确保钻机钻杆轴线与导向管轴线吻合。开孔低速低压，压力控制在0.8MPa为宜。钻进过程中用全站仪检测外插角，进行结果分析。钻进过程中确保潜孔冲击器、扶正器、扩孔钻头按同心圆钻进。测定时拔出钻杆、钻头，将光源装置和十字小孔透光板沿套管送入孔底，然后用全站仪测定其偏移量，校核是否符合要求：弯孔修正：在弯曲部分填充比周围地层强度大的砂浆，待凝固后，从开始弯曲的地点重新钻孔。6.1.4明洞施工6.1.4.1明洞衬砌明洞地基处理完成后，立模浇注侧墙基础及明洞仰拱砼。然后进行明洞拱墙衬砌，采用液压衬砌台车泵送砼灌注。6.1.4.2明洞回填明洞衬砌、防水层结束后，强度达到设计强度后自下而上分层进行夯填及粘土防水层施作。分层厚度不宜大于0.3m，其两侧土高差不宜大于0.5m，回填至拱顶后,即应满铺，并分层向上填筑，缝隙采用碎石填塞紧密。6.1.5洞门修筑洞门修筑在明洞完成后，即安排施工，施工时做好与明洞端墙的连接。洞门完成后及时接顺端墙背后排水沟，保证洞口排水畅通。施工中精心组织、精心施工，满足景观要求，确保洞身安全。以设计图纸为标准，及早确定洞门原地面线，洞口段刷坡后为洞门的快速施工提供前期准备。洞身级围岩上弧导坑留核心土法开挖，洞口段采用套拱法进洞。6.2隧洞施工方案6.2.1开挖方法6.2.1.1台阶法施工隧道级围岩地段，采用台阶法施工，锚、网、喷初期支护，并辅以超前锚杆支护及拱部格栅钢架加强支护。（1）台阶法施工工艺流程见图6-8。图6-8 台阶法施工工艺流程图（2）台阶法施工工序见图6-9。图6-9 台阶法施工工序图1）开挖 1 部台阶,施作 1 部洞身结构的初期支护。2）上台阶施工至适当距离后，开挖 2 部台阶，施作洞身结构的初期支护。3）灌筑该段内 部底板（或仰拱）。4）利用衬砌模板台车一次性灌筑 部二次衬砌（拱墙衬砌一次施作）。（3）台阶法施工要求1）隧道施工应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。2）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。上台阶长度不得大于10m。3）边墙每循环开挖进尺不得大于2榀钢架间距。4）隧道开挖后初期支护应近视施作并封闭成环，、级围岩封闭位置距离掌子面不得大于35m。5）仰拱施作应紧跟。仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚管，仰拱每循环开挖进尺不得大于3m。仰拱与掌子面的距离、级围岩不得大于40m。6）二次衬砌距掌子面的距离：级围岩不得大于90m，级围岩不得大于70m。（4）爆破设计1）上台阶爆破设计周边光爆孔a取50cm，w取60cm； 周边眼线装药密度q线取0.25kg/m，周边眼装药量为0.83kg；周边眼堵塞长度为1.30m，采用粘土和细砂的混合物堵塞；周边孔孔口距轮廓线200mm，孔要向外侧倾斜5，并使孔底落在轮廓线外100 mm处；周边光爆孔装药结构采用不耦合间隔装药法，不耦合系数为1.31，施工中选用直径 32mm的乳化炸药。图6-10 周边孔装药结构示意图掏槽孔、掘进孔爆破参数堵塞长度为: 掏槽孔分别为0.47m、0.60m、070m, 掘进孔0.825m，采用粘土和细砂的混合物堵塞。装药量为: 掏槽孔分别为1.41kg、1.80kg、2.10kg, 掘进孔1.86kg。最小抵抗线,孔距为: 掘进孔80cm,60cm。装药结构：选用直径32mm的乳化炸药，采用连续装药结构。采用梯段爆破的起爆方法。2）下台阶爆破设计周边光爆孔a取50cm，w取60cm； 周边眼线装药密度q线取0.25kg/m，周边眼装药量为0.83kg；周边眼堵塞长度为1.30m，采用粘土和细砂的混合物堵塞；周边孔孔口距轮廓线200mm，孔要向外侧倾斜5，并使孔底落在轮廓线外100 mm处；周边光爆孔装药结构采用不耦合间隔装药法，不耦合系数为1.31，施工中选用直径 32mm的乳化炸药。图6-11 周边孔装药结构示意图掏槽孔、掘进孔爆破参数堵塞长度为:掘进孔0.60m，采用粘土和细砂的混合物堵塞。装药量为:掘进孔1.06kg。最小抵抗线,孔距为: 掘进孔80cm,80cm。掘进孔采用垂直钻孔。装药结构：选用直径32mm的乳化炸药，采用连续装药结构。采用梯段爆破的起爆方法。下台阶爆破设计详。3）爆破设计见图6-12。图6-12 台阶法爆破设计图6.2.1.2三台阶临时仰拱法1）三台阶临时仰拱法施工工艺流程见下图 图6-13 三台阶临时仰拱法施工工艺流程图2）三台阶临时仰拱法施工工序说明图6-14 三台阶临时仰拱法施工工序图3）三台阶临时仰拱法施工工序说明： 1（1）利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护。（2）弱爆破开挖部。（3）施作部导坑周边的初期支护，即初喷混凝土，钻设锚杆、挂网、架立钢架，并设锁脚钢管。（4）导坑底部铺设I18轻型工字钢，喷10cm厚混凝土，施作部临时仰拱，必要时封闭掌子面。（5）复喷混凝土至设计厚度。必要时在部中间设置竖向支撑。2（1）在滞后于部一段距离后，弱爆破开挖部。（2）导坑周边部分初喷混凝土，钻设锚杆、挂网、架立钢架，并设锁脚钢管。（3）导坑底部喷10cm厚混凝土，施作部临时仰拱。（4）复喷混凝土至设计厚度。3（1）在滞后于部一段距离后，弱爆破开挖部。（2）初喷混凝土，钻设锚杆、挂网、架立钢架，并设锁脚钢管。（3）开挖部，及 时封闭初期支护。（4）隧底周边部分喷混凝土至设计厚度。4灌注该段内部仰拱。5灌注该段内部仰拱填充。6根据监控量测结果分析，带初期支护收敛后，利用衬砌模版台车一次性浇筑部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。4）三台阶临时仰拱法施工注意事项：隧道施工应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。爆破时，严格控制炮眼深度及装药量。上台阶每循环开挖支护进尺：V级围岩不应大于1榀钢架。边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀钢架间距。隧道开挖后初期支护应及时封闭成环， V级围岩封闭位置距离掌子面不得大于35m。仰拱施作紧跟。仰拱每循环开挖进尺不得大于3m。仰拱与掌子面距离： V级围岩不得大于40m。二次衬砌距离掌子面的距离：IV级围岩不得大于90m，V级围岩不得大于70m。工序变化处之钢架（或临时钢架）应设锁脚钢管，必须对锁脚钢管进行注浆，以确保钢架基础稳定。钢架应在开挖或初喷混凝土后及时架设，钢架安装前应清除底脚下虚渣，钢架底脚应置于牢固的基础中。临时支护钢架与洞身钢架以螺栓连接，洞身钢架架设后在相应位置焊接预制钢板并预制螺栓，以便临时钢架连接，连接钢板尺寸根据各接头相应调整，接头处焊缝高度：腹板 9mm，翼缘12mm。钢架与锁脚钢管通过在钢架内外缘焊接钢筋进行连接，焊缝高度大于9mm。施工中，应按有关规范级标准图的要求，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、灌注二衬提供依据。6.2.1.3三台阶法本隧道级围岩地段采用三台阶法组织施工。（1）三台阶法施工工艺流程见图6-15。图6-15 三台阶法工序示意图施工工序：1（1）开挖部台阶 （2）施作部洞身结构的初期支护，即初喷混凝土，施作系统锚杆、挂网，架立钢架，并设锁脚钢管。 （3）复喷混凝土至设计厚度。2上台阶施工至适当距离后，开挖部台阶，接长钢架，设锁脚钢管。施作洞身结构的初期支护，可参见工序1进行。3（1）开挖部台阶，及时施作初期支护。可参见工序2进行。 （2）开挖部台阶，初期支护及时封闭成环。 （3）灌注该段内部仰拱。 （4）灌注该段内部仰拱填充。利用衬砌模版台车一次性灌注部二衬（拱墙衬砌一次施作）。、每台阶长度58m，循环进尺根据围岩地质条件和钢架间距合理确定。（2）三台阶法施工工序说明见图6-16。（3）三台阶法施工注意事项：隧道施工应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。上台阶每循环开挖支护进尺：V级围岩不应大于1榀钢架，IV级围岩不得大于2榀钢架。上台阶长度不得大于10m。边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀钢架间距。隧道开挖后初期支护应及时封闭成环，IV、V级围岩封闭位置距离掌子面不得大于35m。仰拱施作紧跟。仰拱每循环开挖进尺不得大于3m。仰拱与掌子面距离：IV、V级围岩不得大于40m。二次衬砌距离掌子面的距离：IV级围岩不得大于90m，V级围岩不得大于70m。工序变化处及仰拱开挖前之钢架（或临时钢架）应设锁脚钢管，粘土、强全风化岩层必须对锁脚钢管进行注浆，以确保钢架基础稳定。图6-16 三台阶法施工工艺流程图钢架应在开挖或初喷混凝土后及时架设，钢架安装前应清除底脚下虚渣，钢架底脚应置于牢固的基础中。钢架与锁脚钢管通过在钢架外缘焊接钢筋进行连接，焊接高度大于9mm。施工中，应按有关规范级标准图的要求，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、灌注二衬提供依据。（4）爆破设计根据设计要求，级围岩采用三台阶法。开挖采用手风钻钻孔，炮孔直径D42mm，钻孔深度2.0m，预计台阶每台阶长度58米，每循环进尺根据围岩地质条件和钢架间距合理确定，炸药选用 32mm的乳化炸药。根据三台阶法，把整个隧道断面分成3部分分时段进行爆破开挖。1）上台阶爆破设计周边光爆孔a取50cm，w取60cm； 周边眼线装药密度q线取0.25kg/m，周边眼装药量为0.63kg；周边眼堵塞长度为0.5m，采用粘土和细砂的混合物堵塞；周边孔孔口距轮廓线200mm，孔要向外侧倾斜5，并使孔底落在轮廓线外100 mm处；周边光爆孔装药结构采用不耦合间隔装药法，不耦合系数为1.31，施工中选用直径 32mm的乳化炸药。掏槽孔、掘进孔爆破参数堵塞长度： 掏槽孔分别为0.30m、0.40m、0.54m, 掘进孔0.625m，采用粘土和细砂的混合物堵塞。装药量：掏槽孔分别为0.90kg、1.20kg、1.62kg, 掘进孔1.41kg。最小抵抗线,孔距为: 掘进孔80cm,60cm。掏槽孔采用斜掏，斜掏角度73度；掘进孔采用垂直钻孔。装药结构：施工中选用直径32mm的乳化炸药，采用连续装药结构，采用梯段爆破的起爆方法。2）中台阶及下台阶爆破设计周边光爆孔a取50cm，w取60cm； 周边眼线装药密度q线取0.25kg/m，周边眼装药量为0.63kg；周边眼堵塞长度为0.5m，采用粘土和细砂的混合物堵塞；周边孔孔口距轮廓线200mm，孔要向外侧倾斜5，并使孔底落在轮廓线外100 mm处；周边光爆孔装药结构采用不耦合间隔装药法，不耦合系数为1.31，施工中选用直径 32mm的乳化炸药。掘进孔爆破参数堵塞长度为:掘进孔0.60m, 采用粘土和细砂的混合物堵塞。装药量为:掘进孔0.72kg。最小抵抗线,孔距为: 掘进孔80cm,80cm。掏槽孔采用斜掏，斜掏角度73度；掘进孔采用垂直钻孔。装药结构：选用直径32mm的乳化炸药，采用连续装药结构。3）采用梯段爆破的起爆方法，爆破顺序具体见图6-17。图6-17 三台阶法爆破设计图6.2.2暗洞爆破施工6.2.2.1级围岩爆破方案根据设计要求，级围岩采用三台阶临时仰拱法。开挖采用手风钻钻孔，炮孔直径D42mm，钻孔深度1.2m，预计每循环计划进尺1.0m，炸药选用 32mm的乳化炸药。根据三台阶临时仰拱法的施工方法，把整个隧道断面分成上、中、下共三个部分分时段进行爆破开挖。（一）、级围岩上台阶爆破设计1）周边光爆孔孔网确定：根据a/w=0.71.0原则确定，一般a=4560cm，取50cm；w=5080cm，取60cm。 （a）周边眼线装药密度确定： q线取0.25kg/m则：周边眼装药量为：0.251.20.3kg（b）周边眼堵塞长度为0.50m，采用粘土和细砂的混合物堵塞。（c）周边孔孔口距轮廓线200mm，孔要向外侧倾斜5，并使孔底落在轮廓线外100 mm处。（d）周边光爆孔装药结构采用不耦合间隔装药法，不耦合系数为1.31，施工中选用直径 32mm的乳化炸药。 图6-18 周边孔装药示意图 2）掘进孔孔网参数确定： （a） 掘进孔孔网根据单孔装药量负担面积确定： 取炸药单耗q1.2 kgm3aw=S=Q单/（ql ）式中：Q单-单孔装药量； q- 单耗； L - 孔深； a- 孔距； w-抵抗线； S-炮孔负担面积。单孔装药量每个炮孔的装药量由下式给出Q单=eLG/h式中：Q单-单孔装药量，kg e-装药系数，本隧道装药系数掘进孔取0.75。 G-每个药卷质量，本隧道每个药卷质量0.15kg。 h-每个药卷长度，本隧道每个药卷长度0.2cm。由上式可以得到掘进孔药量：Q单1.20.75/0.20.150.68则：aw0.751.20.15/0.2/1.2/1.20.47取w为80cm，则可以得出a0.59cm，取a为60cm。掘进孔采用垂直钻孔。（b）掏槽孔采用平行直孔掏槽。 掏槽孔药量：1.50.8/0.20.150.9kg（掏槽孔深度比掘进孔深30cm，装药系数取0.8）（c）堵塞长度掏槽孔堵塞长度为0.30m，掘进孔堵塞长度为0.30m；采用粘土和细砂的混合物堵塞（d）装药结构：施工中选用直径32mm的乳化炸药，连续装药结构。 3）采用梯段爆破的起爆方法，爆破顺序为掏槽孔掘进孔周边孔（二）、级围岩中台阶爆破设计计算过程同上台阶，经计算中台阶部爆破设计如下1）周边光爆孔a取50cm，w取60cm； 周边眼线装药密度q线取0.25kg/m，周边眼装药量为0.3kg；周边眼堵塞长度为0.50m，采用粘土和细砂的混合物堵塞；周边孔孔口距轮廓线200mm，孔要向外侧倾斜5，并使孔底落在轮廓线外100 mm处；周边光爆孔装药结构采用不耦合间隔装药法，不耦合系数为1.31，施工中选用直径 32mm的乳化炸药。2) 掏槽孔、掘进孔爆破参数（a）堵塞长度为: 掏槽孔0.30m, 掘进孔0.30m，采用粘土和细砂的混合物堵塞。（b）装药量为: 掏槽孔0.9kg, 掘进孔0.68kg。（c）最小抵抗线、孔距为: 掘进孔80cm,60cm。（d）掏槽孔、掘进孔均采用垂直钻孔。 （e）装药结构：掏槽孔、掘进孔在施工中选用直径32mm的乳化炸药，采用连续装药结构。 图6-19 周边孔装药示意图3）采用梯段爆破的起爆方法，爆破顺序为掏槽孔掘进孔周边孔。（三）、级围岩下台阶爆破设计上台阶、中台阶施工完毕后施工，下台阶爆破时具有临空面按明洞开挖爆破设计。1）掘进孔爆破参数（a）取最小抵抗线w0.80m（b）取aw0.80m（c）堵塞长度ll（0.50.75）W1，取l=0.750.8=0.6 m采用粘土和细砂的混合物堵塞（d）炮孔装药量Q单位体积耗药量q：考虑级围岩，石质较软取0.40kgm3。QqaWH0.400.80.81.20.31kg（e）掘进孔采用垂直钻孔（f）装药结构：施工中选用直径32mm的乳化炸药，连续装药结构。 2）采用梯段爆破的起爆方法。（四）、级围岩下台阶爆破设计计算过程类同上台阶爆破参数如下：1）掘进孔爆破参数（a）堵塞长度为:掘进孔0.60m，采用粘土和细砂的混合物堵塞。（b）装药量为:掘进孔0.31kg。（c）最小抵抗线,孔距为: 掘进孔80cm。（d）掘进孔采用垂直钻孔（e）装药结构：施工中选用直径32mm的乳化炸药，连续装药结构。 2）采用梯段爆破的起爆方法。6.2.2.2级围岩爆破方案根据设计要求，级围岩采用三台阶法。开挖采用手风钻钻孔，炮孔直径D42mm，钻孔深度2.5m，预计每循环计划进尺2.25m，炸药选用 32mm的乳化炸药。根据三台阶法，把整个隧道断面分成3部分分时段进行爆破开挖。（一）、级围岩上台阶爆破设计计算过程同级围岩:1）周边光爆孔a取50cm，w取60cm； 周边眼线装药密度q线取0.25kg/m，周边眼装药量为0.63kg；周边眼堵塞长度为1.00m，采用粘土和细砂的混合物堵塞；周边孔孔口距轮廓线200mm，孔要向外侧倾斜5，并使孔底落在轮廓线外100 mm处；周边光爆孔装药结构采用不耦合间隔装药法，不耦合系数为1.31，施工中选用直径 32mm的乳化炸药。 图6-20 周边孔装药示意图 2) 掏槽孔、掘进孔爆破参数（a）堵塞长度： 掏槽孔分别为0.30m、0.40m、0.54m, 掘进孔0.625m，采用粘土和细砂的混合物堵塞。（b）装药量掏槽孔分别为0.90kg、1.20kg、1.62kg, 掘进孔1.41kg。（c）最小抵抗线,孔距为: 掘进孔80cm,60cm。（d）掏槽孔采用斜掏，斜掏角度73度；掘进孔采用垂直钻孔。（e）装药结构：施工中选用直径32mm的乳化炸药，采用连续装药结构，采用梯段爆破的起爆方法。（二）、级围岩中台阶及下台阶爆破设计计算过程同级围岩:1）周边光爆孔a取50cm，w取60cm； 周边眼线装药密度q线取0.25kg/m，周边眼装药量为0.63kg；周边眼堵塞长度为1.00m，采用粘土和细砂的混合物堵塞；周边孔孔口距轮廓线20