隧道及轨道工程工程作业指导书

中铁十一局集团成昆铁路米易至攀枝花段MPZQ-4标隧道工程作业指导书1目录第一章隧道工程开挖施工作业指导书.......................1第二章小导管施工作业指导书............................13第三章管棚作业指导书..................................17第四章隧道湿喷混凝土施工作业指导书....................23第五章铁路隧道工程锚杆、钢筋网施工作业指导书..........31第六章铁路隧道钢架施工作业指导书......................37第七章隧道钻孔注浆施工作业指导书......................43第八章量测作业指导书..................................53第九章隧道防排水施工作业指导书........................61第十章衬砌施工作业指导书..............................69第十一章仰拱、仰拱填充及底板作业指导书................81第十二章水沟、电缆槽施工作业指导书....................87第十三章明洞施工作业指导书............................93中铁十一局集团成昆铁路米易至攀枝花段MPZQ-4标隧道工程作业指导书中铁十一局集团成昆铁路米易至攀枝花段MPZQ-4标隧道工程作业指导书1第一章隧道工程开挖施工作业指导书1.适应范围适用于改建铁路成昆线米易至攀枝花段扩能改造MPZQ-4标隧道正洞及其辅助坑道、附属洞室的开挖施工。2.作业准备2.1内业技术准备作业指导书编制后，应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施，提出应急预案。对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。2.2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。修建生活生产房屋、混凝土搅拌站及施工便道，配齐生活、办公设施，满足主要管理、技术人员进场生活、生产、办公需要。3.技术要求3.1隧道开挖3.1.1洞口开挖（1）洞口开挖前按照设计及规范要求施作边、仰坡周围的排水沟及截水天沟，排水系统宜在雨季及边、仰坡开挖前完成施作，确保排水系统畅通，施工安全。（2）洞口开挖前应首先清除洞口开挖范围内的树木、杂草和树根，检查边、仰坡以上的山坡稳定情况，清除悬石、处理危石。（3）洞口土方采用机械施工时，边、仰坡预留30cm的整修层，用人工刷坡并及时夯实整平成型，防止超挖，保证边、仰坡平顺。（4）洞口石方开挖宜采用浅孔小台阶爆破，严禁采用洞室爆破，边仰坡开挖采用松动控制爆破并预留光爆层，光爆成型。（5）洞口土石方应自上而下分层开挖，严禁掏底开挖或上下重叠开挖，结合正洞开挖方法，预留进洞台阶，形成进洞面（洞脸）及边、仰坡。（6）洞口段可能出现地层滑坡、崩塌时，及时采取相应的工程措施，并适当的放缓坡率，保证人员安全和边、仰坡稳定。3.1.1洞身开挖（1）开挖方法Ⅴ级围岩一般采用三台阶临时仰拱法或CRD法施工，Ⅳ级围岩一般采用台阶法或三台阶法施工，Ⅱ、Ⅲ级围岩一般采用全断面法施工。（2）安全步距隧道安全步距：Ⅱ、Ⅲ级围岩仰拱距掌子面的距离不大于90m，Ⅳ、Ⅴ级围岩仰拱距掌子面的距离不大于35m。Ⅱ级围岩二衬距掌子面的距离不大于200m，Ⅲ级围岩二衬距掌子面的距离不大于120m，Ⅳ级围岩二衬距掌子面的距离不大于90m，Ⅴ级围岩二衬距掌子面的距离不大于70m。辅助坑道安全步距与正洞一致。中铁十一局集团成昆铁路米易至攀枝花段MPZQ-4标隧道工程作业指导书24.施工工序与工艺流程结合本标段隧道的特点，隧道洞身开挖施工工法有全断面开挖、台阶法、三台阶临时仰拱法与交叉中隔壁法，具体施工工序和工艺流程如下：4.1台阶法（1）施工大样图施工工艺流程见图1，施工工序见图2。（2）台阶法施工工序说明：第1步：开挖①部后及时进行上台阶初喷混凝土，铺设钢筋网，架设钢架（设锁脚锚管）并钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度，形成较稳定的承载拱。第2步：在滞后①部3～6m后开挖②部，并进行下台阶初期支护。第3步：爆破开挖仰拱部位，当该段衬砌仰拱底设计有喷射混凝土时施做喷射混凝土。第4步：及时施作仰拱混凝土，待仰拱混凝土初凝后，灌注填充混凝土至设计高度。第5步：根据监控量测结果分析，利用衬砌模板台车一次性浇筑拱墙衬砌。图1台阶法施工工艺流程围岩稳定性评判、修正施工方案，确定二次衬砌施作时间中铁十一局集团成昆铁路米易至攀枝花段MPZQ-4标隧道工程作业指导书3图2台阶法施工工序图2横断面示意图Ⅰ2纵断面示意图11图12正台阶开挖法施工工序图中铁十一局集团成昆铁路米易至攀枝花段MPZQ-4标隧道工程作业指导书44.2全断面开挖法（1）施工大样图全断面法施工工序见示意图，全断面法开挖施工工艺流程图详见下图：图3全断面法施工工序示意图全断面法施工工艺流程图Ⅱ1Ⅴ3Ⅳ说明:1、全断面开挖；Ⅱ、初期支护；3、隧道底部开挖(捡底)；Ⅳ、底板(仰拱)浇筑；Ⅴ、拱墙二次衬砌20～40mⅡⅤ6～12m40～100m栈桥Ⅳ13中铁十一局集团成昆铁路米易至攀枝花段MPZQ-4标隧道工程作业指导书5（2）全断面法施工注意事项：1）全断面法开挖量大，爆破引起的震动较大，严格控制一次同时起爆的炸药量，按钻爆设计要求控制炮眼间距、深度和角度，钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查并做好记录，对不符合要求的炮眼应重钻，经检查合格后方可装药。2）钻眼时，周边眼及掏槽眼应定人定岗，并严格控制周边眼外插角。每循环爆破后，应认真查看爆破效果，并根据超欠挖及炮眼痕迹保留率不断优化钻爆参数，改善爆破效果，减少超欠挖。3）确定合理的循环进尺，确保两个循环的接茬位置平滑、圆顺。4）每循环爆破后及时找顶，初期支护施作前应按要求进行地质素描。4.3三台阶临时仰拱法（1）三台阶临时仰拱法施工作业程序图详见下页（2）三台阶临时仰拱法施工注意事项1）钢架纵向连接钢筋应及时施作并连接牢固，工序变化处钢架应设锁脚锚管或锚杆，以确保钢架基础稳定，下台阶安全，防止坍塌。2）I18横支撑连接处或与钢架连接处均设钢垫板。3）若拱顶钢架发生明显下沉，必要时可参照CRD法增加临时竖撑，并进行系统支护补强，以确保施工安全。4）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。4.4交叉中隔壁法（CRD法）交叉中隔壁法施工作业程序图详见下页。5.施工要求施工前进行超前地质预报，探明前方地质情况。5.1综合超前地质预测预报隧道地质情况复杂，存在昔格达地层、人工弃土、处在滑坡地带、浅埋段等不良地质，需结合施工地质工作予以查明。为此，要求针对隧道的具体情况，开展综合超前地质预测预报，成立专业的超前地质预报室，由总工程师负责，配置物探、水文、地质、试验专业工程师并配备先进的预测、预报设备和仪器，并将综合超前地质预测预报纳入施工工序。尤其是通过浅埋段时，必须提前做好超前地质预报工作，确保隧道安全通过。中铁十一局集团成昆铁路米易至攀枝花段MPZQ-4标隧道工程作业指导书6中铁十一局集团成昆铁路米易至攀枝花段MPZQ-4标隧道工程作业指导书7图4交叉中隔壁法施工工序示意图针对隧道具体的工程特点，采用地貌、地质调查与地质推理相结合的方法，进行定性预测。具体采取的措施有：对开挖全过程进行综合预测、预报，方法有地质素描法（常规地质法）、超前探孔近距离预报、地质雷达中短期预报、TSP长期预测预报、红外线探水及前兆法预报等。施工中应该将几种预报手段综合运用，取长补短，相互补充和印证。综合监测结果，及时提出对不良地质的处理措施，以降低施工风险，确保工程质量和运营安全。超前地质预报若发现前方地质情况与设计不符时要及时通知设计单位到现场核实，以便及时采取有效的设计变更方案。①常规地质法常规地质法适用于为近期开挖、支护提供预报。开挖面围岩级别、岩性、围岩风化变质情况、节理裂隙、产状、地下水等情况进行观察和测定后，绘制地质素描图，通过开挖后利用罗盘仪、地质锤、放大镜、皮尺等简单工具对开对洞内围岩地质特征变化分析来推测开挖面前方的地质情况，据以指导施工。②超前水平钻孔采用超前水平钻机钻进过程中钻速和钻碴的变化对开挖面前方较短距离内的地质情况进行判断，为提高其预报的准确度，与地质素描配套使用。通过超前钻探取芯测定含水率为主要手段确定下一步施工方案。③地质雷达为提高地质预报的准确性，除采用常规地质法和陆地声纳以进行地质预报外，同时利用地质雷达进行地质超前预报，其探测范围在40m范围内，是一种非破坏型的探测技术，具有抗电磁干扰能力强，分辨率高，可现场直接提供实时剖面记录图，图象清晰直观。地质雷达主要应用于探测隐伏断层、破碎带，探测地下岩溶、洞穴，探测地层划分。5.2爆破施工石质隧道的爆破作业，应采用光面爆破或预裂爆破。爆破作业应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、循环进尺和爆炸材料进行钻爆设计。钻爆设计应根据爆破效果不断优化爆破参数。ⅡⅦⅥ仰拱栈桥Ⅱ～ⅠⅠⅧⅣ～～～ⅢⅨ说明Ⅰ超前支护左侧上部开挖Ⅱ左侧上部初期支护成环左侧中部开挖Ⅲ左侧中部初期支护成环左侧下部开挖Ⅳ左侧下部初期支护成环右侧上部开挖Ⅴ右侧上部初期支护成环右侧中部开挖Ⅵ右侧中部初期支护成环右侧下部开挖Ⅶ右侧下部初期支护成环拆除中隔墙及临时仰拱Ⅷ仰拱及填充混凝土Ⅸ拱墙二次衬砌。～Ⅸ、ⅤⅢⅣ、、ⅨⅡ中铁十一局集团成昆铁路米易至攀枝花段MPZQ-4标隧道工程作业指导书8钻爆设计的内容包括炮眼（掏槽眼、辅助眼、周边眼）的布置、深度、斜率和数目，爆破器材、装药量和装药结构，起爆方法和爆破顺序，钻眼机具和钻眼要求等。钻爆设计图应包括炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要经济指标和必要的说明。爆破参数应通过试验确定。当无试验条件时，可参照表1、表2选用。表1光面爆破参数岩石类别周边眼间距E（cm）周边眼抵抗线W（cm）相对距离E/W装药集中度q（kg/m）极硬岩50～6055～750.8～0.850.25～0.30硬岩40～5050～600.8～0.850.15～0.25软质岩35～4545～600.75～0.80.07～0.12表2预裂爆破参数岩石类别周边眼间距E（cm）至内排崩落眼间距（cm）装药集中度q（kg/m）极硬岩40～50400.3～0.4硬岩40～50400.2～0.25软质岩35～40350.07～0.12注：1.表中所列参数适用于炮眼深度1.0～4.0m，炮眼直径40～50mm，药卷直径20～25mm。2.当断面较小或围岩软弱、破碎或对曲线、折线开挖成形要求较高时，周边眼间距E应取较小值。3.周边眼抵抗线W值在一般情况下均应大于周边眼间距E值。软岩在取较小E值时，W值应适当增大。4.E/W：软岩取小值，硬岩及断面小时取大值。5.表列装药集中度q为2号岩石硝铵炸药，选用其它类型炸药时，应修正。周边眼应沿隧道开挖轮廓线布置，保证开挖断面符合设计要求，硬岩开眼位置在轮廓线上，软岩可向内偏5～10cm。底板和仰拱底面采用预留光爆层爆破，Ⅱ级围岩段的中心水沟应与隧底光爆层同时爆破成形。辅助眼交错均匀布置在周边眼和掏槽眼之间，力求爆破出的石块块度适合装碴需要。周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上，掏槽炮眼加深10～20cm。当开挖面凹凸较大时，应按实际情况调整炮眼深度，使周边眼和辅助眼眼底在同一垂直面上。炸药可选用岩石硝铵炸药和乳化炸药。6.劳动组织6.1劳动力组织方式：采用架子队组织模式。6.2施工人员应结合试验段确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。6.3人员、机械设备应结合隧道开挖方法、工期要求进行合理配置。配套的生产能力应为均衡施工能力的1.2～1.5倍。根据客货共线铁路单线隧道断面的特点，每工班开挖作业人中铁十一局集团成昆铁路米易至攀枝花段MPZQ-4标隧道工程作业指导书9员不宜少于25人。7.材料要求7.1