隧道机械开挖技术交底（标准范本）

隧道机械开挖技术交底（标准范本）1适用范围本交底适用于Ⅱ~Ⅴ级围岩地段铁路、公路、水利隧道平洞、斜井机械化开挖作业，覆盖单线铁路、双向两车道及以上公路隧道常规断面施工，其中Ⅴ级围岩需完成超前支护专项方案论证后参照本交底执行，特殊异形断面、大断面隧道（开挖跨度＞18m）需结合专项方案调整参数后执行。2施工准备2.1技术准备施工前需完成掌子面前方30m范围内超前地质预报作业，出具正式地质报告并完成围岩等级判定，与设计文件偏差超过1级的需及时完成设计变更手续。开挖轮廓线、隧道中线、高程控制点已完成三级复测，平面误差控制在±5mm以内，高程误差控制在±3mm以内，预留变形量已根据围岩等级预设：Ⅱ级围岩预留5cm、Ⅲ级预留8cm、Ⅳ级预留12cm、Ⅴ级预留15cm。开挖专项施工方案已完成监理单位审批，作业班组全员已完成预交底及安全考核，所有特种作业人员持证上岗率100%，无无证作业、跨岗作业情况。2.2机械设备准备所有进场开挖机械需完成进场验收，出具检验合格证明、设备保险凭证，试运行无故障后方可投入使用，主要开挖机械配置参数如下表：序号设备名称型号规格额定功率（kW）适用围岩等级最大作业半径（m）开挖控制精度（cm）备注1双臂凿岩台车ZYS113242Ⅱ~Ⅲ级12.5±2配2台φ102mm液压凿岩机2悬臂式掘进机EBZ260356Ⅲ~Ⅳ级10.8±3配高压喷雾降尘系统3液压铣挖机XM200187Ⅳ~Ⅴ级8.2±2.5可适配20t级挖掘机臂安装4防爆装载机LW500FV162所有等级5.5/配降尘喷雾装置5移动雾炮机WP307.5所有等级//喷射距离≥30m6三维激光扫描仪FaroS70/所有等级/±1用于开挖轮廓线快速检测2.3材料准备超前支护用小导管、锚杆、注浆料已进场并完成复检，质量符合设计要求，储备量满足3个以上循环作业需求。掌子面作业用防尘面罩、防毒面具、防爆手电筒、安全带等防护用品配备齐全，全员发放到位。应急物资储备到位，包括逃生管道配件、急救药品、应急照明、备用通风机等，存放于洞口应急物资库，随时可调用。测量标识用反光漆、棱镜、钢卷尺等工具检验合格，精度符合测量规范要求。2.4作业条件准备掌子面通风系统已连续运行30min以上，掌子面风速不低于0.25m/s，有害气体浓度检测合格：瓦斯浓度＜0.5%、一氧化碳浓度＜30mg/m³、二氧化硫浓度＜15mg/m³。作业区域照明亮度不低于50lux，潮湿地段采用12V安全电压照明。高压风、高压水管路已布设至掌子面后方10m范围内，高压风压力≥0.7MPa，高压水压力≥0.3MPa，管路无破损、无漏风漏水情况。逃生管道已布设至掌子面后方20m范围内，管径≥80cm，每节长度2m，采用法兰连接，接口密封牢固，管道内每隔50m放置应急饮用水、压缩饼干、手电筒，设置应急呼叫按钮。作业区域临时防护栏杆已设置完成，高度≥1.2m，设置红白警示标识，行走路面平整度偏差≤10cm，无浮石、无积水。3操作工艺3.1工艺流程测量放线→超前支护施工→设备就位调试→分段分部开挖→掌子面稳定性检查→出渣作业→初支及时跟进→循环质量验收3.2操作要点3.2.1测量放线每循环开挖前采用全站仪进行轮廓线放样，在掌子面标注出设计开挖轮廓线、超挖控制红线、中线、拱顶高程、起拱线、边墙脚位置，超挖控制红线比设计轮廓线（含预留变形量）大5cm，轮廓线每隔50cm设置1个反光标识点，方便操作手对准。测量完成后由现场技术负责人复核，签字确认后方可进行开挖作业，严禁未经放样直接开挖，严禁随意调整预留变形量参数。3.2.2超前支护施工Ⅱ级围岩段无超前支护要求的可直接进入开挖工序，Ⅲ~Ⅴ级围岩段必须完成超前支护作业，注浆强度达到设计强度的70%以上后方可开挖。超前小导管外插角控制在10°~15°，搭接长度≥1m，注浆压力控制在0.5~1.0MPa，注浆完成后采用注浆饱满度检测仪检测，饱满度≥90%为合格，不合格的需补注浆。3.2.3设备就位调试设备行走前安排专人清理行走路径上的浮石、渣体，确认路面无障碍物后方可移动设备，移动过程中设置专人指挥，严禁人员在设备行走路径上停留。设备就位后保持机身水平，倾斜度≤3°，操作手依次对液压系统、行走系统、切割头/凿岩头、喷雾降尘系统、电气系统进行试运行，试运行时间≥5min，确认无漏油、无异常异响、压力正常后方可开始作业，设备悬臂初始位置对准开挖轮廓线底部位置。3.2.4开挖作业根据围岩等级选择对应开挖设备，严格按照开挖顺序作业：凿岩台车硬岩段开挖（Ⅱ~Ⅲ级围岩）：采用上下台阶分部开挖法，上台阶开挖高度控制在3.5~4m，长度控制在3~5m，先开挖拱部范围，再开挖核心土，核心土预留宽度≥2m、高度≥1.5m。凿岩台车钻杆垂直于掌子面布设，钻孔深度控制在每循环2.5~3m，钻孔间距30~40cm，拱部范围取小值，边墙范围取大值，钻孔完成后采用液压劈裂棒配合破碎，严禁采用集中爆破作业，避免对围岩造成过大扰动，每进尺50cm采用激光测距仪核对一次轮廓线，发现偏差及时调整钻孔角度。悬臂式掘进机中硬岩段开挖（Ⅲ~Ⅳ级围岩）：采用由下往上、先边墙后拱部的开挖顺序，切割头进给速度控制在0.2~0.5m/min，硬岩夹层段进给速度降至0.1m/min，每次悬臂摆动幅度控制在30~50cm，硬岩段摆动幅度降至20cm，严禁一次性进给深度超过50cm，避免切割头卡死。开挖过程中全程开启喷雾降尘系统，喷雾压力≥0.3MPa，每开挖1m停机采用三维激光扫描仪扫描一次轮廓线，超挖超过10cm的部位及时标记，后续初支时采用同强度等级喷射混凝土找平。铣挖机软岩段开挖（Ⅳ~Ⅴ级围岩）：采用分层开挖，每层厚度控制在30~40cm，铣挖顺序从两侧边墙向拱顶对称推进，避免单侧开挖造成围岩应力失衡。每循环进尺控制在1.5~2m，Ⅴ级围岩段进尺不超过1榀钢拱架间距，开挖过程中严禁铣挖头触碰已完成的初支结构，避免破坏初支受力体系。开挖过程中如果发现掌子面出现异常渗漏水、掉块、岩面开裂、异响等情况，必须立即停机，所有人员撤离至安全区域，上报项目部待查明原因、处置完成后方可恢复作业。3.2.5出渣作业开挖完成后由安全员先检查掌子面稳定性，清理浮石、危岩，确认无坍塌风险后方可安排装载机进洞出渣，出渣过程中设置专人指挥，指挥人员站在装载机司机视野范围内，严禁站在装载机行走路径前方。出渣时同步开启雾炮机降尘，渣体装车量不超过车厢容积的90%，避免沿途掉落，出渣完成后及时清理路面渣石，保持路面平整。3.2.6初支跟进开挖完成后必须在2h内完成初支施工，严禁掌子面长时间暴露，初支滞后开挖面距离≤2m。钢拱架安装间距偏差≤±5cm，垂直度偏差≤2°，锚杆入岩深度符合设计要求，注浆饱满度≥90%，喷射混凝土厚度≥设计值，表面平整度≤5cm/2m。3.2.7循环验收每循环开挖完成后由质量员采用三维激光扫描仪对轮廓线进行检测，每2m一个检测断面，每个断面布置10个检测点，分别为拱顶、左右拱腰、左右起拱线、左右边墙中部、左右边墙脚、隧底，检测合格后填写开挖验收记录，签字确认后方可进入下一个循环作业。4质量控制标准4.1质量检验标准隧道机械开挖质量检验符合下表要求：序号检验项目允许偏差要求检验方法检验频率1拱部超挖Ⅱ~Ⅲ级围岩平均超挖≤10cm、最大超挖≤15cm；Ⅳ~Ⅴ级围岩平均超挖≤8cm、最大超挖≤12cm全站仪、量尺、3D扫描每循环1个断面，每断面10点2边墙超挖平均超挖≤8cm、最大超挖≤10cm全站仪、量尺每循环1个断面，每断面4点3欠挖拱部、边墙不允许欠挖；隧底欠挖≤5cm，单个欠挖面积≤0.1㎡全站仪、量尺每循环1个断面4轮廓线平整度≤5cm/2m2m靠尺、塞尺每循环1个断面，每断面5点5循环进尺偏差±10cm量尺、激光测距仪每循环1次6围岩扰动深度≤30cm地质雷达、钻孔检测每10个循环1次4.2质量控制措施4.2.1超挖控制操作手需经不少于7天的现场实操培训，熟悉设备操作性能后方可独立作业，开挖过程中安排专人旁站监控，每进尺50cm核对一次轮廓线，发现超挖苗头及时调整设备进给方向和速度，严禁随意扩大开挖范围。超挖部位必须采用同强度等级喷射混凝土回填密实，严禁采用虚渣、碎石回填。4.2.2欠挖控制放样时严格按照预设预留变形量标注轮廓线，开挖过程中及时清理掌子面浮渣，避免浮渣遮挡轮廓线标识，欠挖部位必须在初支施工前采用小型铣挖头修凿处理完成，严禁采用爆破方式处理欠挖，避免对周边围岩造成扰动。4.2.3围岩扰动控制机械开挖过程中避免切割头、凿岩头长时间击打同一岩面，硬岩段采用低速进给，设备振动速度控制在10cm/s以内，严禁采用掏槽爆破辅助开挖，确需预裂爆破的需经专项审批，爆破振速控制在5cm/s以内。5安全管理要求5.1风险辨识及防控主要作业风险及防控措施如下表：序号风险类型风险等级防控措施责任人1机械伤害较大风险作业区域设置封闭式警示围栏，无关人员严禁进入，设备作业半径范围内严禁站人，操作手严格执行操作规程现场安全员2掌子面坍塌较大风险每循环开挖前检测掌子面稳定性，严格控制循环进尺，初支及时跟进，超前支护质量100%合格技术负责人3高处坠落一般风险上台阶作业面设置1.2m高防护栏杆，高处作业人员佩戴安全带，严禁未支护拱部下方站人现场安全员4物体打击一般风险作业人员全员佩戴安全帽，开挖完成后及时清理浮石，掌子面下方严禁堆放材料、设备作业班组长5有害气体中毒较大风险每循环开挖前检测有害气体浓度，通风系统24小时连续运行，配备便携式气体检测仪瓦斯检测员6触电一般风险洞内用电执行三级配电两级保护，线路架空高度≥2.5m，所有设备接地，漏电保护器定期检测专职电工5.2作业安全要求操作手连续作业时间不超过4h，每4h换班一次，严禁酒后作业、疲劳作业，作业过程中严禁玩手机、闲聊，设备运转时严禁离开操作位。如需进入设备作业半径范围内检查，必须提前告知操作手，设备停机、切断电源后方可进入。设备日常维护保养每日开展1次，作业前、作业后分别检查设备状态，发现隐患及时处置，严禁设备带病作业，设备维修需在洞外安全区域开展，严禁在掌子面附近维修设备。洞内作业人员全员配备对讲机，统一作业频道，信号弱的地段设置信号放大器，确保通讯畅通。6环境保护与文明施工要求开挖过程中全程开启喷雾降尘及雾炮机，洞内路面每日安排专人洒水清扫3次，避免扬尘，作业人员全员佩戴KN95级防尘口罩，每年开展1次职业健康检查。洞内施工废水通过排水沟引流至洞外三级沉淀池，沉淀后检测pH值、悬浮物浓度达标后方可排放，沉淀池每10天清理一次，避免淤积。设备定期保养添加润滑油，减少噪声排放，夜间（22:00~次日6:00）施工需提前办理夜间施工许可，公告周边居民，噪声排放控制在55dB以内，敏感区域严禁夜间施工。洞内材料、设备分类堆放整齐，设置标识牌，渣石及时清运，严禁随意堆放，作业面垃圾每日清理，集中运至洞外垃圾处理点，严禁随意丢弃。废机油、废零部件集中存放于危废储存间，定期交由有资质的单位处置，严禁随意倾倒。7应急处置要求现场成立应急处置小组，组长由现场负责人担任，副组长由技术负责人、专职安全员担任，成员包括作业班组长、操作手、电工、兼职医护人员，应急联系方式张贴于洞口明显位置。洞口应急物资库配备担架、急救药品、逃生管道配件、备用通风机、抽水泵、对讲机、应急照明等物资，每周检查1次，确保完好有效，严禁挪用。发生坍塌事故时，第一时间清点人数，确认被困人员位置，立即上报项目部，同时加大洞内通风量，防止有害气体聚集，在确保救援人员安全的前提下采用小型机械、人工清理的方式救援，严禁采用大型机械开挖，避免造成二次伤害。发生机械伤害事故时，立即停机切断电源，将受伤人员转移至安全区域，出血部位及时止血包扎，骨折部位固定后送医，保护好事故现场。发生有害气体中毒事故时，立即将中毒人员转移至洞外通风区域，解开领口保持呼吸通畅，昏迷人员立即开展心肺复苏，拨打120送医，同时检测洞内气体浓度，加大通风量，达标后方可进入洞