铁路施工作业指导书范本_《隧道篇》

-1-铁路施工作业指导书范本—隧道篇隧道篇-2-隧道开挖作业指导书1目的明确隧道开挖作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范隧道开挖施工，尽可能地减少超挖，保证隧道的开挖作业安全、保证开挖质量。2编制依据⑴《客运专线铁路隧道工程施工指南》（TZ214-2005）⑵《客运专线铁路隧道工程施工质量验收标准》铁建设[2005]160号⑶《新建铁路福厦线施工图设计文件》3适用范围适用于新建铁路福厦线双线隧道正洞及其辅助坑道的开挖施工。4隧道开挖施工4.1方案设计要求本线隧道按新奥法原理组织施工，并要根据不同围岩级别及周边环境选择相应工法，应根据监控量测结果，适时施作二次衬砌。黄土隧道施工严格按照“严控水、强支护、短进尺、勤量测”的原则组织施工，应特别注意地表冲沟、陷穴对隧道的影响，要加强调查和处理。石质隧道破碎带按照“先支护、后开挖、短进尺、弱爆破、快封闭、勤量测”的原则进行组织施工。隧道开挖前，首先完成洞口截水沟、洞口土方及边仰坡防护施工。洞口土方采用挖掘机配合装载机自上而下分层施工，大型自卸汽车运输，并及时做好坡面防护，开挖一段（台阶）防护一段（台阶）。洞口明洞采用明挖法施工，开挖至明暗分界线后，先施做护拱混凝土，然后-3-施做暗洞超前大管棚，随后立即做好明洞衬砌，随后进入暗洞施工，待明洞混凝土达到设计规定的强度后及时进行明洞洞顶回填。暗洞开挖根据围岩情况Ⅴ级地段采用CRD法或双侧壁导坑法施工，Ⅳ级采用CD法或弧型导坑预留核心土法施工，每循环进尺控制在1m以内，Ⅱ、Ⅲ级及横洞Ⅳ、Ⅴ级围岩采用台阶法施工，每循环进尺控制在2.5m以内。黄土隧道开挖采用人工配合挖掘机进行，出碴采用装载机配合大型或中型自卸汽车无轨运输。石质隧道采用钻爆法开挖，出碴采用装载机配合大型或中型自卸汽车无轨运输。施工通风采用管道压入式通风。在施工过程中应不断总结经验，优化工艺。加强超前地质预测、预报，加强围岩监控量测管理。根据量测结果，及时调整预留变形量及支护参数，适时施作二次衬砌，确保隧道安全。开挖方法的改变，要严格按程序申请设计变更。4.2中隔壁法（CD法）CD法是在软弱围岩大跨度隧道中，先开挖隧道的一侧，并施作中隔壁，然后再开挖另一侧的施工方法，主要应用于双线隧道Ⅳ级围岩深埋硬质岩地段以及老黄土隧道（Ⅳ级围岩）地段。4.2.1CD法施工工艺CD法施工工艺流程见图1。4.2.2CD法施工工序说明CD法施工工序见图2。㈠、⑴利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁Ф50超前钢花管及导坑侧壁Ф22水平锚杆超前支护。⑵人力配合机械开挖①部，高约为6.0m，宽约为7.5m。⑶施作①部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，架立型钢钢架和I18临时钢架，并设锁脚锚杆（管），安装径向锚杆及铺设钢筋网片，复喷混凝土至设计厚度。㈡、⑴在滞后于①部一段距离后，挖掘机开挖②部，人工整修表面。⑵导坑周边部分初喷4cm厚混凝土。⑶接长型钢钢架和I18临时钢架，并设锁脚锚杆（管）。⑷钻设径向锚杆并铺设钢筋网片，复喷混凝土至设计厚度。㈢、在滞后于②部一段距离后，挖掘机开挖③部，人工整修表面，施作导坑周边初期支护，步骤及工序同①。㈣、在滞后于③部一段距离后，挖掘机开挖④部，人工整修表面，施作导坑周边初期支护，步骤及工序同②。㈤、⑴在滞后于④部一段距离后，挖掘机开挖⑤部。⑵接长I18临时钢架至隧底，底部垫槽钢。㈥、⑴根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，拆除I18临时钢架。⑵利用仰拱栈桥灌筑Ⅵ部边墙基础与仰拱。-4-㈦、利用仰拱栈桥灌筑仰拱填充Ⅶ部至设计高度。㈧、利用衬砌模板台车一次性灌注Ⅷ部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。-5--6-4.2.3CD法施工控制要点⑴上导坑①、③部的开挖循环进尺控制为1榀钢架间距（0.75～0.8m），下导坑②、④部的开挖可依据地质情况适当加大。⑵导坑开挖孔径及台阶高度可根据施工机具、人员等安排进行适当调整。⑶钢架之间纵向连接钢筋应及时施作并连接牢固。4.3交叉中隔壁法（CRD法）CRD法是在软弱围岩大跨度隧道中，先开挖隧道一侧的一或二部分，施作部分中隔壁和横隔板，再开挖隧道另一侧的一或二部分，完成横隔板施工的施工方法，主要应用于Ⅳ级围岩深埋软质岩、浅埋、偏压地段以及Ⅴ级围岩深埋地段的施工。4.3.1CRD法施工工艺流程CRD法施工工艺流程见图3。4.3.2CRD法施工工序说明CRD法施工工序见图4。㈠、⑴利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁Ф50小导管及导坑侧壁Ф22水平锚杆超前支护。⑵机械开挖①部，人工配合整修。⑶必要时喷5cm厚混凝土封闭掌子面。⑷施作①部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，架立型钢钢架和I18临时钢架，并设锁脚锚杆（管），安设I18横撑。⑸安装径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。㈡、在滞后于①部一段距离后，机械开挖②部，人工配合整修，必要时喷5cm厚混凝土封闭掌子面，导坑周边部分初喷4cm厚混凝土，接长型钢钢架和I18临时钢架，安装锁脚锚杆（管），安设I18横撑，钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。㈢、在滞后于②部一段距离后，机械开挖③部，人工配合整修，并施作导坑周边的初期支护，步骤及工序同①。㈣、在滞后于③部一段距离后，机械开挖④部，人工配合整修，并施作导坑周边的初期支护，步骤及工序同②。㈤、⑴在滞后于④部一段距离后，机械开挖⑤部，人工配合整修。⑵隧底周边部分初喷4cm厚混凝土。⑶接长Ⅰ18临时钢架，复喷混凝土至设计厚度。⑷拆除下部横撑，安设型钢钢架仰拱单元，使之封闭成环。-7-图3CRD法施工工艺流程图-8--9-㈥、⑴根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，拆除I18临时钢架及上部临时横撑。⑵利用仰拱栈桥灌筑Ⅵ○部边墙基础与仰拱混凝土。㈦、灌筑仰拱填充Ⅶ○部至设计高度。㈧、利用衬砌模板台车一次性灌注Ⅷ○部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。4.3.3CRD法施工控制要点⑴为确保施工安全，上导坑①、③部的开挖循环进尺控制为1榀钢架间距（0.6～0.75m），下部②、④部的开挖可依据地质情况适当加大，⑤部仰拱一次开挖长度依据监控量测结果、地质情况综合确定，一般不宜大于6m。⑵中间支护系统的拆除中间支护系统的拆除时间应考虑其对后续工序的影响，通过围岩监控量测进行确定。当围岩变形达到设计允许的范围之内，并在严格考证拆除的安全性之后，方可拆除。同时要注意后续作业的及时跟进。如围岩稳定条件满足设计要求，临时支撑可在仰拱混凝土浇筑前一次性拆除，一次拆除长度依据仰拱浇筑长度确定（一般为4～6m）。中隔壁混凝土拆除时，要防止对初期支护系统形成大的振动和扰动。可采用风镐由上至下逐榀拆除钢支撑之间的喷射混凝土，以及临时支护与初期支护连接部位附着在钢架上的喷射混凝土，临时钢构件采用气焊烧断。4.4双侧壁导坑法先开挖隧道两侧的导坑，并进行初期支护，再分部开挖剩余部分的方法。该方法主要应用于Ⅴ级围岩浅埋、偏压及洞口地段。4.4.1双侧壁导坑法施工工艺施工工艺流程见图5。4.4.2双侧壁导坑法施工工序施工工序见图6。㈠、⑴利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁Ф50小导管及导坑侧壁Ф22水平锚杆超前支护。⑵机械开挖①部，人工配合整修。⑶必要时喷5cm厚混凝土封闭掌子面。⑷施作①部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，架立型钢钢架和I18临时钢架，并设锁脚锚杆（管），安设I18横撑。⑸安装径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。㈡、⑴在滞后于①部一段距离后，机械开挖②部，人工配合整修。⑵必要时喷5cm厚混凝土封闭掌子面。⑶导坑周边部分初喷4cm厚混凝土。⑷接长型钢钢架和I18临时钢架，安装锁脚锚杆（管），根据实际地质情况，必要时安设I18横撑。⑸钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。㈢、在滞后于②部一段距离后，机械开挖③部，人工配合整修，并施作导坑周边的初期支护，步骤及工序同①。-10--11--12-㈣、在滞后于③部一段距离后，机械开挖④部，人工配合整修，并施作导坑周边的初期支护，步骤及工序同②。㈤、⑴利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁Ф50小导管超前支护。⑵机械开挖⑤部，人工配合整修。⑶喷5cm厚混凝土封闭掌子面。⑷导坑周边初喷4cm厚混凝土，架立拱部型钢钢架，安装径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。㈥、⑴在滞后于⑤部一段距离后，机械开挖⑥部，人工配合整修。⑵喷5cm厚混凝土封闭掌子面。㈦、⑴在滞后于⑥部一段距离后，机械开挖⑦部，人工配合整修。⑵喷5cm厚混凝土封闭掌子面。㈧、⑴在滞后于⑦部一段距离后，机械开挖⑧部，人工配合整修。⑵隧底周边部分初喷4cm厚混凝土。⑶接长Ⅰ18临时钢架，复喷混凝土至设计厚度。⑷拆除下部横撑，安设型钢钢架仰拱单元，使之封闭成环。㈨、⑴根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，拆除I18临时钢架及上部临时横撑。⑵利用仰拱栈桥灌筑Ⅸ○部边墙基础与仰拱混凝土。㈩、灌筑仰拱填充Ⅹ○部至设计高度。（十一）、利用衬砌模板台车一次性灌注Ⅺ○部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。4.5弧形导坑预留核心土法先开挖上部导坑成环形，并进行初期支护，再分部开挖剩余部分的施工方法。主要应用于Ⅳ级围岩、岩质较好地段的施工。-13-4.5.1岩石隧道弧形导坑预留核心土法工艺流程见图7,施工工序见图8。-14--15-岩石隧道弧形导坑预留核心土施工工序说明:弧形导坑预留核心土法，将开挖断面分为上、中、下及底部四个部分逐级掘进施工。上部宜超前中部3～5m，中部超前下部3～5m，下部超前底部10m左右。为方便机械作业，上部开挖高度控制在4.5m左右，中部台阶高度也控制在4.5m左右，下部台阶控制在3.5m左右。⑴开挖前拱部施作φ42或φ50超前小导管对拟开挖岩体进行注浆预加固，待浆液达到一定强度后，采用小型挖掘机开挖，预留一定厚度由人工持风镐修边到位。⑵每一台阶开挖完成后，及时喷射4cm厚微纤维混凝土对围岩进行封闭，设立型钢钢架及锁脚锚杆，施作系统锚杆，最后铺设钢筋网，分层复喷微纤维混凝土到设计厚度，必要时各台阶设临时仰拱加强支护，完成一个开挖循环。4.5.2黄土隧道弧形导坑预留核心土法工艺流程见图9，施工工序见图10。弧形导坑预留核心土施工工序说明：㈠、⑴利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁Ф50小导管。⑵机械开挖①部，人工配合整修。⑶施作①部初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，架立钢架和Ⅰ18临时竖撑。⑷钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。㈡、⑴机械开挖②部，人工配合整修。⑵初喷4cm厚混凝土。⑶接长型钢钢架，并设锁脚锚杆。⑶钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。㈢、⑴在滞后于②部一段距离后，机械开挖③部，人工配合整修。⑵初喷4cm厚混凝土。⑶接长型钢钢架，钢架基础垫设槽钢并设锁脚锚杆。⑷钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。㈣、开挖④部，并施作导坑周边的初期支护，步骤及工序同②。㈤、⑴在滞后于④部一段距离后，机械开挖⑤部，人工配合整修。步骤及工序同③。㈥、⑴根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，逐步拆除I18临时竖撑。⑵开挖⑥部。㈦、在滞后于⑥部一段距离后，机械开挖⑦部，人工配合整修。㈧、开挖隧底剩余部分⑧部。㈨、利用仰拱栈桥灌筑Ⅸ○部边墙基础与仰拱及Ⅹ隧底填充混凝土（仰拱与填充应分次施作。㈩、利用衬砌模板台车一次性灌注Ⅺ○部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。-16--17--18-4.6正台阶法先开挖上半断面,待开挖至一定长度后同时开挖下半断面,上下半断面同时并进的施工方法。主要应用于正洞Ⅱ、Ⅲ级围岩及横洞Ⅳ、Ⅴ级围岩的施工。施工工艺流程见图11，施工工序见图12。-19--20-台阶法施工工序说明：第1部：开挖①部后及时进行上台阶喷、锚、网系统支护，架设钢架并复喷砼至设计厚度，形成较稳定的承载拱。第2部：在滞后①部3～6m后开挖②部，并进行下导初期支护。第3、4部：及时施作仰拱砼、填充混凝土，及早封闭成环。第5部：根据围岩量测结果，适时施作二次衬砌。4.7全断面开挖法采用全断面一次开挖成形的施工方法。主要应用于客运专线双线隧道Ⅰ、Ⅱ级围岩和斜井Ⅱ、Ⅲ级围岩的施工。循环进尺宜控制在3～4.0m。5CD、CRD等施工方法的相互转换隧道开挖方法的合