隧道开挖作业指导书.doc

新建张唐铁路*标段开挖施工作业指导书工程名称： 编 号： 编 制： 周 松 宁 审 核： 批 准 人： 中铁*局集团张唐铁路项目经理部*项目部二一一年四月 方案修改记录修改日期页码章节修改内容修改通知编号修改人方案修改记录修改日期页码章节修改内容修改通知编号修改人目 录1 适用范围12 编制依据13作业准备13.1内业技术准备13.2外业技术准备14技术要求15 施工程序与工艺流程25.1 级围岩全断面法25.2 、级台阶法45.3 三台阶七步流水作业法55.4爆破施工96 施工要求137 劳动组织138 材料要求149 设备机具配置1410 质量控制及检验1410.1 验收规范1410.2 分项验收标准1511 安全及环保要求1611.1安全措施1611.2 环境保护措施1711.3 危险源识别17隧道开挖作业指导书1 适用范围适用于中铁*局张唐铁路工程*标段第*项目分部*双线隧道进口正洞的开挖施工。2 编制依据国家、铁道部的有关政策、法规和条例、规定；铁道部批准的设计文件和指导性施工组织设计；招标文件及施工承发包合同；铁路隧道工程施工技术指南TZ204-2008；铁路主要技术政策（铁科技200478号）；铁路工程施工组织设计指南；铁路工程施工技术手册隧道（上、下）；现行铁路施工、材料、机具设备等定额；现场调查的相关资料。3作业准备3.1内业技术准备熟悉设计图纸，根据设计图纸确定开挖参数，确定施工方案。对进场的爆破材料进行检验合格后方可进行加工。3.2外业技术准备施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。修建生活房屋，配齐生活、办公设施，满足主要管理、技术人员进场生活、办公需要。加工场地要平整，并设置原材料存放区、加工区、成品检验区、半成品和成品存放区。4技术要求(1)开挖轮廓形状和断面尺寸应符合设计要求，尽量减小开挖轮廓线的放样误差，应采用激光指向仪、隧道激光断面仪等确定开挖轮廓线和炮眼位置。(2)通过爆破试验，选择合理的钻爆参数，并根据地质条件的变化和对振动波的监测，不断优化钻爆参数，实现光面爆破，把对围岩、支护及衬砌的扰动减到最小程度。(3)隧道开挖断面应以二次衬砌设计轮廓线为基准，考虑预留变形量、测量贯通误差和施工误差等因素适当放大，并应满足下列要求：预留变形量应符合设计规定，或根据围岩级别、隧道宽度、埋置深度、施工方法和支护情况等条件，采用工程类比法确定。测量贯通误差应符合现行铁道部现行新建铁路工程测量规范（TB10101）的规定。施工中应根据量测结果进行分析，及时调整预留变形量。(4)当两相对开挖工作面相距40m时，两端施工应加强联系，统一指挥。当两开挖工作面间的距离剩下1015m时，应从一端开挖贯通。(5)爆破作业时，所有人员应撤至不受有害气体、振动及飞石伤害的安全地点；在有可能发生涌水、突水地段应加强开挖工作面与洞内后部工作点的联系。安全地点至爆破工作面的距离，在独头坑道内不应小于200m，当采用全断面开挖时，应根据爆破方法与装药量计算确定安全距离。(6)隧道开挖中所使用爆破器材的运输、贮存、检验、再加工、使用和退库、销毁应符合国家有关法律、法规和现行国家标准爆破安全规程（GB6722）的规定。施工中对爆破器材必须统一管理、发放，不符合要求的一律不准使用。5 施工程序与工艺流程根据围岩级别及周边环境采取以下几种开挖方法：洞身级围岩采用全断面法开挖，级、级围岩采用台阶法开挖，级围岩采用三台阶七步开挖法开挖。5.1 级围岩全断面法风动凿岩机钻孔，塑料导爆管微差毫秒雷管起爆；光面爆破全断面一次开挖成型。采用挖掘机辅助装载机装碴，自卸车出碴。混凝土湿喷机配机械手喷混凝土。施工中合理调整工序，实行“钻爆、装碴、运输、喷锚”机械化一条龙作业。围岩稳定性较好时复喷混凝土作业与钻爆作业拉开一定距离实施平行作业。级围岩全断面法施工工艺流程见图5.1.1。级围岩全断面开挖循环进尺分别为3.0m，循环时间均为480min，每天3循环，日进尺分别为9.0m，月进度分别按240m（已考虑各种影向造成的折减）计。级围岩采用全断面法施工循环作业时间见表5-1-2。11纵向施工示意图横向施工示意图80m二次衬砌施作钻 孔施作级底板水沟电缆槽施工出 碴1全断面光面爆破开挖喷锚支护图5.1.1 级围岩全断面法施工示意图表5-1-2 级围岩全断面法施工循环时间图工 序时间（min）循环时间（min）60120180240300360420480测量放样30围岩量测30钻 眼120装药联线30通 风30清危初喷砼30出 碴120喷锚网支护120说明：用TSP203地质预报系统一次预测150m范围，本表未列其作业时间。5.2 、级台阶法、级围岩段采用微震动控制爆破法开挖，上半断面开挖超前下半断面58m，开挖后及时施作喷锚网支护。风枪钻孔，非电毫秒雷管微差起爆，TK500湿喷机混凝土作业，上台阶洞碴用挖掘机扒至下台阶，柳工50装载机装碴，北方奔驰自卸汽车出碴运输。开挖后施做初期支护及时成环，下半断面施工68m后施做仰拱，根据围岩量测信息确定合理的衬砌时间，衬砌后根据施工进度需要施做水沟电缆槽。台阶法施工示意见图5.2.1，作业循环时间见表5-2-2。1上半断面开挖施作上半断面初期支护3下半断面开挖、边墙仰拱初支施作仰拱仰拱填充二次衬砌施作水沟电缆槽施工图5.2.1 短台阶法施工示意图表5-2-2 台阶法掘进循环时间表工 序时间min循环时间（min）60120180240300360420480540600施工测量40围岩量测40开 挖140出 碴200初期支护220说明：1、用TSP203地质预报系统一次预测150m范围，本表未列其作业时间。5.3 三台阶七步流水作业法先开挖上部导坑成环形，并进行初期支护，再分部开挖中下部分的施工方法。5.3.1 三台阶七步开挖法施工工艺三台阶七步开挖法施工工艺流程见图5.3.1.1，三台阶七步开挖工序见图5.3.1.2、5.3.1.3、5.3.1.4。5.3.2 三台阶七步开挖法施工工序第1步，上部弧形导坑开挖：在拱部超前支护后进行，环向开挖上部弧形导坑，预留核心土，核心土长度宜为35m，宽度宜为隧道开挖宽度的1/31/2。开挖循环进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过设计一榀拱架间距，开挖后立即初喷35cm混凝土。开挖后应及时进行喷、锚、网系统支护。第2、3步，左、右侧中台阶开挖：开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过设计两榀拱架间距，开挖高度一般为33.5m，左、右侧台阶错开23m，开挖后立即初喷35混凝土，及时进行喷、锚、网系统支护。第4、5步，左、右侧下台阶开挖：开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过设计两榀拱架间距，开挖高度一般为33.5m，左、右侧台阶错开23m，开挖后立即初喷35混凝土，及时进行喷、锚、网系统支护。第6步，上、中、下台阶开挖核心土：各台阶分别开挖预留的核心土，开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。第7步，隧底开挖：每循环开挖长度宜为3m，开挖后及时施作仰拱初期支护，完成两个隧底开挖、支护循环后，及时施作仰拱，仰拱分段长度宜为46m。上部弧形导坑开挖，施作初期支护开挖上、中、下台阶预留核心土左右错开开挖中台阶，施作初期支护左右错开开挖下台阶，施作初期支护超前支护测量放样施作仰拱施作仰拱填充围岩稳定性评判、修正支护参数分段开挖隧底，施做初期支护断面检查否满足图5.3 .1.1 三台阶七步开挖法施工工艺流程图图5.3.1.2 开挖步骤图图5.3.1.3 施工工序图图5.3.1.4 开挖透视图5.4爆破施工本标段级围岩采用全断面光面爆破开挖，严格控制装药量及按照光面爆破设计施工，减少炮轰波对围岩的扰动，达到保护围岩的目的。周边眼采用25mm小直径药卷不隅合装药方式，其余炮眼采用间隔装药，富水地段采用乳化防水炸药，掏槽眼采用复式楔形掏槽。爆破材料采用115段非电毫秒雷管和塑料导爆管起爆，周边眼采用低爆速、低密度、高爆力、传爆性好的小直径2号岩石硝铵炸药（25mm直径），富水地段采用乳化炸药，厂制炮泥堵塞，导爆管复式网路联接，各部一次起爆。光面爆破受多种因素影响,包括围岩强度、整体性、节理、层理等地质因素，现场围岩地质结构千变万化，爆破参数进行现场设计动态调整。同一类围岩经试爆取得的技术参数，做为初步依据，每一循环爆破作业都要由有经验的爆破工程师根据上一循环爆破效果，以及本循环围岩特征进行适当调整，选择一组最佳技术参数。上一循环是下一循环的预设计和试爆破。光面爆破设计工艺流程见图5.4.1.1。确定爆破参数结合围岩具体特征调整参数测取围岩参数爆破参数预设计试爆破爆破效果评判调整爆破参数不理想钻爆作业图5.4.1.1 光面爆破设计流程图理想施工顺序：测量放样标出孔位钻正顶孔钻孔装药连线起爆。钻孔作业：固定人员钻孔，固定部位孔眼，整个钻孔过程，可分为准备、定位、开口、拔杆、移位五步。准备：开工前准备工作做到“四查”。即：查钻机的运转及钻机风管路各部件；查水及管路连接部位是否牢固；查钻头钻杆等配件是否备全；查易耗材料、器材是否有充分的备用量。定位：在掌子面画出各炮孔位置及中线和高程十字线，确定钻孔范围，并明确钻孔先后次序。开口：凿岩台车开口时缓慢推进，并特别注意钻进方向与隧道中线的夹角是否符合设计外插角。拔杆：在整体性好的石质中可速较慢拔出；如遇破碎岩石卡钎时，应慢慢来回推进，使之拔出；如拔杆困难，再靠近该钻位重新钻眼，使之拔出。移位钻孔：钻好一个炮孔进行下一炮孔钻进时，要做到“准、顺、平、齐”。准：按周边孔参数要求，孔位要选准；顺：侧墙孔孔口要顺开挖轮廓线布置，使孔底均位于开挖允许的超欠范围内；平：各炮眼相互平行（孔口和孔底距相等）；齐：孔底要落在同一平面上，爆出的断面要整齐，便于下一循环作业。保证钻孔质量措施：光爆钻孔时，由爆破设计技术员统一指挥协调行动，认真实行定人、定位、定机、定质、定量的“五定”岗位责任制；分区按顺序钻孔，避免相互干扰、碰撞、拥挤；固定钻孔班，以便熟练技术，掌握规律，提高钻孔的速度和准确性。按各断面炮孔爆破设计装药量装药联线，塑料导爆管起爆网络联接采用复式联接网路。炮孔孔口采用炮泥堵塞，炮泥由炮泥机加工成型。级围岩光面爆破炮眼布置图见图5.4.1.2；级围岩光面爆破药量分配见表5-4-1-3；级围岩光面爆主要技术经济指标见表5-4-1-4。表5-4-1-3 级围岩全断面光面爆破炮眼药量分配表序号炮眼分类炮眼数雷管段数炮眼深度炮眼装药量每孔药卷数单孔装药量合计药量个段m卷/孔Kg/孔Kg1掏槽眼414.0172.5510.2263162.414.4385162.419.24辅助眼373.5111.654.95559101.57.56221191.3529.77内圈眼301381.2368周边眼511540.6030.69底板眼111560.99.9131760.911.7合 计153174.15表5-4-1-4 级围岩全断面光面爆破主要经济技术指标表 序号项 目单 位数 量1开挖断面积m281.342预计每循环进尺m3.03每循环爆破石方m3244.024炮眼总数个1535钻孔总数m498.66雷管用量发1767炸药用量Kg174.158比钻眼数个/m22.39比钻眼量m/m32.5110比装药量Kg/m30.8811单位体积岩体耗雷管量发/m30.8812预计炮眼利用率%946 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）开挖方式采用弱爆破，爆破时严格控制炮眼深度及装药量。（3）锁脚锚管可根据设计设置，有必要时可加强，以确保施工的安全。（4）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、灌筑二次衬砌的时机提供依据。7 劳动组织开挖作业人员配备表，见表7-1-1。表7-1-1 开挖作业人员表序号职务人数负责项目及工作内容1管理人员1项目*负责*隧道进口开挖施工以及相关各部门之间的协调工作。2现场工程师3隧道工程师*负责*隧道开挖施工的技术工作；机械工程师*负责现场设备正常工作以及电力保障工作；工程师*负责开挖施工的安全工作3熟练工人24陈仁义、郭友善、艾学勇、邓前福、阳安得、王伟、徐昌品、龙昌安、焉大国、贾浩月、王军杰、王豪杰负责隧道开挖，支护；李刚、李建社、阳安良、林永平、徐永同、王华负责爆破，靳邓伟、刘长城、李学伦、李金钟、孟祥斌、黄延杰负责隧道出渣。4质量控制及相关资料填写3质检工程师*负责对开挖质量有效性监控；隧道工程师*对施工时质量验收和资料表格的填写。资料员*负责内业资料的收集、归档。8 材料要求炸药: 采用岩石乳化炸药；雷管：采用七米毫秒导爆管雷管，瞬发电雷管起爆。9 设备机具配置开挖作业机械设备配置表，见表9-1-1。表9-1-1 机械设备表设备名称规格型号技术情况数量风动凿岩机YT28良好20空压机4L-208良好5风镐B47良好2挖掘机CAT320良好1装载机柳工ZL856良好1自卸车15T良好510 质量控制及检验10.1 验收规范1) 铁路隧道工程施工技术指南；2) 铁路隧道工程质量验收暂行标准；3) 铁路隧道工程施工质量验收标准（TB10417-2003修订后 2009年）；4）铁路工程施工质量验收标准应用指南（铁标所薛吉岗编写）。10.2 分项验收标准10.2.1 主控项目 隧道开挖断面的中线和高程必须符合设计要求。检验数量：施工单位每一开挖循环检查一次；监理单位按施工单位抽查。检验方法：采用仪器测量。 隧道不应欠挖。当围岩完整、石质坚硬时，方允许岩石个别突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入衬砌，整体式衬砌应小于10cm，其他衬砌应小于5cm。拱脚和墙脚以上1m内断面严禁欠挖。检验数量：施工单位、监理单位每一开挖循环检查一次。检验方法：施工单位采用自动断面仪测量等仪器测量周边轮廓断面，绘断面图与设计断面核对；监理单位见证测量，现场核对开挖断面。 隧底开挖轮廓和底部高程应符合设计要求。隧底范围石质坚硬时，岩石个别突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入断面应小于5cm。检验数量：施工单位、监理单位每一开挖循环检查一次，监理按20%比例抽检。检验方法：仪器测量。 边墙基础及隧底地质情况应满足设计要求，基底内无积水浮渣。检验数量：施工单位、监理单位每一开挖循环检查一次。检验方法：查工程检查证，观察。 当隧底需要进行加固处理时，应符合设计要求。检验数量：施工单位、监理单位每处检查一次。检验方法：施工单位进行地质描述；监理单位按有关规定检查验收。10.2.2 一般项目 光面爆破或预裂爆破的炮眼痕迹保存率，硬岩不应小于80%，中硬岩不应小于60%，并在开挖轮廓面上均匀分布。检验数量：施工单位每一爆破开挖循环检查一次。检验方法：对照钻爆设计资料，观察、计数检验炮眼痕迹保存率。 隧道开挖断面允许超挖值和检验方法应符合表10-1-1的规定。表10-1-1 隧道开挖断面允许超挖值（cm）和检验方法 围岩级别 开挖部位检验数量检验方法拱部平均线性超挖15平均线性超挖10每一开挖循环检查一个断面激光断面仪、全站仪测量周边轮廓线，绘断面图与设计断面核对最大超挖值25最大超挖值15边墙平均10平均10 水沟应与边墙基础同时开挖、且一次成型。边墙基础高程应符合设计要求。检验数量：每一开挖循环检查一次。检验方法：观察、仪器测量。 隧底轮廓符合设计要求，隧底允许最大平均超挖值为10cm。检验数量：每一开挖循环检查一次。检验方法：仪器测量。11 安全及环保要求11.1安全措施11.1.1隧道开挖安全保证措施开挖人员到达工作面时，先检查工作面是否处于安全状态。挖掘机开挖时要有专人指挥，严禁人员在挖掘机大臂下活动，以防止挖掘机臂碰撞初期支护表面以及临时支撑体系。11.1.2 装碴与运输安全保证措施 机械装碴设置专人指挥，隧道断面尺寸必须满足装碴机械安全运转，以免机械碰断电线或碰坏已做好的初期支护，并符合下列要求：装碴不准高于车厢；装碴机与运碴车之间不准有人。 洞内的车辆、施工机械、模板台车等，在外缘设置低压红色闪光灯，组成限界显示设施。运输车辆在使用前详细检查，不带病工作。 车辆行驶遵守下列规定：同向行驶保持50m的距离，洞内能见度较差时，加大距离；车辆启动、转向、倒车时必须开灯、瞭望与鸣笛。 车辆在洞内行驶时，施工人员不准与车辆机械抢道，不准扒车、追车和强行搭车。11.2 环境保护措施11.2.1 弃土场环保措施弃土场按设计要求进行支挡和绿化防护。11.2.2 废水、废碴处理措施施工机械维修产生的含油废水、施工营地住宿产生的生活污水经生化处理达到排放标准后方可排入不外流的地表水体，使其不得在附近形成新的积水洼地，施工期要求职工严禁将生活污水排入河流和渠道。施工废水按有关要求进行处理达标后排放，不污染周围水环境。隧道弃碴、冲洗拌和站、沉淀池中的废碴、建筑垃圾及施工人员产生的生活垃圾集中弃往指定的弃碴场。11.3 危险源识别危险源识别、分级管理及卡控措施见下表11-3-1。施工注意事项：1、隧道开工前，应备足材料，施工准备不充分不准开工。2、隧 道施工开挖应根据设计位置、中线、水平、地质情况，预计可能产生的下沉量和施工误差，掌握施工部位的尺寸，保证开挖和衬砌断面符合设计要求，同时还应根据选定