隧道施工作业指导书

中铁十二局集团包西铁路工程指挥部第二项目经理部隧道施工作业指导书-1-第一章台阶法施工台阶法根据不同的地质条件，根据台阶长度可以分为长台阶、短台阶、微台阶；根据台阶数量可以分为两台阶、三台阶、多台阶。几种台阶综合利用，分步平行开挖，既有利于施工操作和机械设备效率的充分发挥，又能够根据不同地质条件及时改变开挖方法，使初期支护尽早封闭成环。因此该方法具有开挖方法灵活、机械使用率高、封闭及时、进度快等优点。对于Ⅱ、Ⅲ级围岩，采用上下两个断面进行施工；对于软弱围岩，比较典型的开挖方法一般为六步平行流水作业法，也称中间预留核心土微台阶开挖法，该法是采用2－3层短台阶，分步平行开挖，分步平行施作拱墙初期支护，混凝土仰拱超前施作及时闭合构成稳固的初期支护体系，保护围岩的天然承载力，有效抑制围岩变形。1．正台阶法施工正台阶适用于Ⅱ、Ⅲ级围岩，正台阶法分上下两个断面进行施工，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，达到爱护围岩的目的。人工风动凿岩机钻眼，非电毫秒雷管微差起爆。开挖后及时施做初期支护,下半断面施工20～25m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。1.1施工工序Ⅱ、Ⅲ级围岩正台阶施工工序基本一样，只是在设计上Ⅱ级围岩没有仰拱施工。台阶法施工工艺流程见图1.1.1，台阶法施工工序见图1.1.2（以Ⅲ级围岩为例）。1.1.1光面爆破开挖○1部；施作拱部初期支护○Ⅱ部，即初喷4cm厚混凝土，钻设径向锚杆挂钢筋网（如果有）后复喷混凝土至设计厚度。1.1.2在滞后于○1部一段距离后预裂爆破开挖○3部；施作边墙初中铁十二局集团包西铁路工程指挥部第二项目经理部隧道施工作业指导书-2-期支护○Ⅳ部，即初喷4cm厚混凝土，钻设径向锚杆挂钢筋网（如果有）后复喷混凝土至设计厚度。图1.1.1台阶法施工工艺流程图1.1.3对于Ⅲ级围岩灌筑○Ⅴ部仰拱及○Ⅵ隧底填充（仰拱与填充混凝土应分次施作），对于Ⅱ级围岩，进行铺底施工。1.1.4根据监控量测结果分析，利用衬砌模板台车一次性灌筑○Ⅶ部衬砌（拱墙衬砌同时施作）。1.2进度指标Ⅱ级围岩正台阶法施工每循环进尺3m，循环时间690min，日进尺6m，作业循环时间见图1.2.1；Ⅲ级围岩正台阶法施工每循环进尺2.5m，循环时间690min，日进尺5m，其作业循环时间见图1.2.2。测量放样光面爆破开挖1部初期支护Ⅱ部预裂爆破开挖3部初期支护Ⅳ部灌注Ⅴ部仰拱灌注Ⅵ部仰拱填充灌注Ⅶ部二次衬砌监控量测铺底Ⅲ级Ⅱ级中铁十二局集团包西铁路工程指挥部第二项目经理部隧道施工作业指导书-3-图1.1.2台阶法施工工序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中铁十二局集团包西铁路工程指挥部第二项目经理部隧道施工作业指导书-4-图1.2.1Ⅱ级围岩作业循环时间图工序时间（min）循环时间（min）60120180240300360420480540600660720测量放样30围岩量测30上台阶钻爆240出碴240上台阶初期支护180下台阶钻爆240出碴240下台阶初期支护180图1.2.2Ⅲ级围岩作业循环时间图工序时间（min）循环时间（min）60120180240300360420480540600660720测量放样30围岩量测30上台阶钻爆210出碴210上台阶初期支护240下台阶钻爆210出碴210下台阶初期支护2401.3光面爆破施工工艺台阶法光面爆破开挖时，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，达到爱护围岩的目的。周边眼采用φ25mm小直径药卷不隅合装药方式，其余炮眼采用连续装药，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1～15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（φ25mm直径），富水地段采用乳化炸药，炮泥堵塞，导爆管复式网路联接，各中铁十二局集团包西铁路工程指挥部第二项目经理部隧道施工作业指导书-5-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，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1.3.1。施工顺序：测量放样→标出孔位→钻正顶孔→钻孔→装药连线→起爆。钻爆作业整个钻孔过程，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：查风枪的运转；查风水测量放样布孔钻孔清孔装药联结起爆网络爆破检查点一检查点二检查点三布孔自检记录表钻孔自检记录表爆破自检记录表洞身开挖检验批验收记录表图1.3.1光面爆破工艺流程图中铁十二局集团包西铁路工程指挥部第二项目经理部隧道施工作业指导书-6-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：风枪开口时缓慢推进，并特别注意钻杆方向与隧道中线的夹角是否符合设计外插角。拔杆：在整体性好的石质可中速较慢拔出；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。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。围岩光面爆破通过不断的进尺，不断来调整、优化，根据以往施工经验，周边眼间距宜控制在60～65cm、底板眼间距宜控制在65～70cm之间、抵抗线控制在75cm左右；上台阶内圈眼间距为70～90cm，每环间距控制在75～100cm之间根据，中、下台阶内圈眼间距可根据出碴能力灵活控制，一般为110～130cm之间，每层之间为70～110cm。Ⅱ、Ⅲ级围岩台阶法施工典型断面爆破设计图见图1.3.2、1.3.3。装药结构见图1.3.4。Ⅱ级围岩正台阶法施工炮眼药量分配和主要经济技术指标见表1.3.1、表1.3.2。Ⅲ级围岩正台阶法施工炮眼药量分配和主要经济技术指标见表1.3.3、表1.3.4。中铁十二局集团包西铁路工程指挥部第二项目经理部隧道施工作业指导书-7-图1.3.2Ⅱ级围岩正台阶法施工典型断面爆破设计图图1.3.3Ⅲ级围岩台阶法施工典型断面爆破设计图v形捣槽区607090751101101107570656560608010段17段9段11段15段13段2段4段6段8段10段12段说明：1、本图尺寸均以厘米计。2、周边眼间距E=60cm，抵抗线W=75cm，底板眼间距E=65cm。3、炮眼深度320cm，循环进尺3.0m。4、起爆方式为孔内微差起爆，图中数字为孔内毫秒雷管段别。703030703030V形掏槽眼布置图9090908585cm8090907段7段19段掘进深度320cm3503002505、施工中分上、下断面来实施。v形捣槽区2段4段6段8段12段10段10段7段9段11段13段15段60706560607080200303070303070V形掏槽眼布置图说明：1、本图尺寸均以厘米计。2、周边眼间距E=60cm，抵抗线W=75cm，底板眼间距E=65cm。3、炮眼深度320cm，循环进尺3.0m。4、起爆方式为孔内微差起爆，图中数字为孔内毫秒雷管段别。17段19段90909090100100100100100908575909080858514段掘进深度320cm3002505、施工中分上、下断面实施中铁十二局集团包西铁路工程指挥部第二项目经理部隧道施工作业指导书-8-表1.3.1Ⅱ级围岩正台阶光面爆破炮眼药量分配表序号上下台阶炮眼分类炮眼数(个)雷管段数(段)炮眼长度(m)炮眼装药量每孔药卷数(卷/孔)单孔装药量(Kg/孔)合计药量(Kg)1上台阶掏槽眼312.5101.54.52233131.953.93353.5152.256.754辅助眼473.213.52.0258.15993.213.52.02518.225613113.213.52.02526.325716133.213.52.02532.48内圈眼23153.213.52.02546.5759周边眼31173.271.0532.5510底板眼21193.314.52.17545.67511合计125225.0012下半断面掘进眼1623.213.52.02532.4131543.213.52.02530.375141663.213.52.02532.4151783.213.52.02534.42516周边眼16103.260.9014.417底眼26123.314.52.17556.5519合计106200.5520总计231425.55图1.3.4装药结构图小直径药卷间隔装药竹片支架传爆线导爆管炮泥雷管炮泥导爆管雷管药卷小直径药卷间隔装药竹片支架传爆线导爆管炮泥雷管炮泥导爆管雷管药卷中铁十二局集团包西铁路工程指挥部第二项目经理部隧道施工作业指导书-9-表1.3.2Ⅱ级围岩正台阶光面爆破主要经济技术指标序号项目单位数量1开挖断面积m2126.832预计每循环进尺m3.003每循环爆破石方m3380.494炮眼总数个2315钻孔总数m742.306雷管用量发2597炸药用量Kg425.558比钻眼数个/m21.829比钻眼量m/m31.9510比装药量Kg/m31.1211单位体积岩体耗雷管量发/m30.6812预计炮眼利用率%94表1.3.3Ⅲ级围岩正台阶光面爆破炮眼药量分配表序号上下台阶炮眼分类炮眼数（个）雷管段数（段）炮眼长度（m）炮眼装药量每孔药卷数(卷/孔)单孔装药量(Kg/孔)合计药量(Kg)1上台阶掏槽眼312.5101.54.52233131.953.93353.5152.256.754辅助眼673.2121.810.851293.2121.821.6616113.2121.828.8720133.2121.8368内圈眼25153.2121.8459周边眼35173.260.931.510底板眼22213.3142.146.211合计144235.0512下半断面掘进眼1623.2131.9531.2131643.2131.9531.2141563.2131.9529.25151483.2131.9527.3167103.2131.9513.6517周边眼12123.260.910.8019底眼24143.3142.150.420合计104193.821总计248428.85中铁十二局集团包西铁路工程指挥部第二项目经理部隧道施工作业指导书-10-表1.3.4Ⅲ级围岩正台阶光面爆破主要经济技术指标序号项目单位数量1开挖断面积m2143.552预计每循环进尺m3.003每循环爆破石方m3430.654炮眼总数个248.005钻孔总数m796.606雷管用量发2807炸药用量Kg428.858比钻眼数个/m21.739比钻眼量m/m31.8510比装药量Kg/m31.011单位体积岩体耗雷管量发/m30.6512预计炮眼利用率%942．台阶法六步平行流水施工即超前支护先行（Ⅳ级围岩采用超前中空锚杆超前支护，Ⅴ级围岩采用超前小导管超前支护）；上台阶采用弧形导坑法短开挖，施作拱部初期支护；中、下台左右错位开挖及施作边墙初期支护；仰拱紧跟下台阶并及时施作尽早闭合成环。对Ⅳ级围岩遵循“弱爆破、短开挖”的原则采用光面爆破或预留光爆层做振动控制爆破技术开挖上半断面，以减小对围岩的扰