隧道三台阶施工方案

新建铁路武汉至广州客运专线乌龙泉至花都段第Ⅳ标段三台阶法、台阶法施工作业指导书编制人：审核人：技术负责人：单位负责人：中铁五局武广客运专线XXTJIV标项目经理部第一总队二00六年八月湖南·郴州·宜章·太平里乡新建铁路武广客运专线乌龙泉至花都段站前工程第Ⅳ标段第七单元仙殿岭隧道三台阶法施工方案中铁五局（集团）武广客运专线XXTJIV标项目经理部11.适用条件、范围1.1.适用条件台阶法：单线Ⅲ、Ⅳ级围岩；双线Ⅲ级围岩；围岩干燥或潮湿。三台阶法：双线Ⅳ级围岩一般地段；Ⅲ级围岩偏压段施工。Ⅳ级围岩土质地段时，临时仰拱可根据具体情况增设临时钢架。1.2.适用范围一总队隧道三台阶法施工范围汇总表开挖方法工程名称适用里程开挖方法工程名称适用里程三台阶法折岭隧道DK1878+193～+222三台阶法寒水隧道DK1884+810～+910DK1878+355～+377DK1884+960～DK1885+010仙殿岭隧道DK1879+235～+275DK1885+180～+220DK1879+385～+430DK1885+360～+390DK1879+575～+670DK1885+490～+520DK1879+755～+906DK1885+660～+710DK1880+065～+110DK1885+780～+820DK1880+175～+310DK1885+880～+945沉源水隧道DK1888+515～+535金门口隧道DK1886+617～+885DK1888+740～+865DK1887+034～+175DK1888+890～+945DK1887+330～+382DK1888+990～DK1889+090一总队隧道台阶法施工范围汇总表开挖方法工程名称适用里程开挖方法工程名称适用里程台阶法折岭隧道DK1878+222～+355寒水隧道DK1884+910～+960仙殿岭隧道DK1879+208～+235台阶法DK1885+010～+180DK1879+275～+385DK1885+220～+360DK1879+430～+520DK1885+390～+490DK1879+670～+755DK1885+520～+660DK1879+916～DK1880+065DK1885+710～+780DK1880+110～+175DK1885+820～+880DK1880+310～+570金门口隧道DK1887+175～+330沉源水隧道DK1888+535～+740DK1888+945～+9902.施工工艺（以三台阶为例）2.1.超前小导管预注浆新建铁路武广客运专线乌龙泉至花都段站前工程第Ⅳ标段第七单元仙殿岭隧道三台阶法施工方案中铁五局（集团）武广客运专线XXTJIV标项目经理部2φ42小导管采用热轧无缝钢花管加工，管壁钻注浆孔，孔径10mm，孔间距10～20cm，呈梅花形布置，前端加工成锥形，尾部长度不小于30cm，作为不钻孔的止浆段。小导管布置及大样图见下图。2.1.1.超前小导管施工工艺流程见“超前小导管施工工艺流程图”。超前小导管施工工艺框图2.1.2.施工方法钻孔前按五寸台画出小导管位置轮廓线，按孔间距定出孔位，并能满足设计要求，如开始位置在软弱带或夹泥砂带时，可适当变动孔位，但不孔位检查测量导管孔位钻孔注浆设备就位调试注浆配置注浆参数试验注浆设计安设导管喷射混凝土封闭注浆面效果检查导管注浆导管预制加工是否否是内轨顶面2％2％隧道中线超前小导管正面施工图1：100设计开挖轮廓线钢架φ42超前小导管140°0'0内轨顶面间距0.8～1.0m钢架（连接筋未示）φ42小导管超前支护纵向布置图（示意）径向系统锚杆φ42超前小导管φ6加筋箍预留止浆段150150150Ф10mm注浆孔2003500～4200钢花管构造图（示意）φ42mm800～1000钢花管ф42mm,厚3.5mm3～5°钢花管架设位置示意图喷混凝土3～5°新建铁路武广客运专线乌龙泉至花都段站前工程第Ⅳ标段第七单元仙殿岭隧道三台阶法施工方案中铁五局（集团）武广客运专线XXTJIV标项目经理部3能超过30cm；钻孔面必须按要求先喷一层素砼作为止浆墙，并确保钻孔面不出现坍塌。采用YT-28风钻、φ60钻头钻孔，并用风钻或大锤将小导管顶入，高压注浆泵注浆。2.1.3.超前预注浆支护施工方法1)隧道小导管超前预注浆施工工艺流程图（见下图）隧道小导管超前预注浆施工工艺框图2)施工方法进行前进式分段注浆施工工艺时，即在施工中，实施钻一段注一段，再清孔钻一段、再注一段的钻、注交替方式进行钻孔注浆施工。每次钻孔注浆分段长度根据围岩情况定位1～4m。前进式分段注浆采用止浆塞或孔口管法兰盘进行止浆。不合格不合格注浆测量放线、标注钻孔位置钻机及平台架定位钻孔方向确定补孔注浆钻设注浆孔3～5m第一分段注浆第二个分段钻孔第二分段注浆…合格继续注浆结束该孔钻孔注浆施工效果检查合格结束整体注浆效果检查配制浆液分段配制浆液喷射混凝土止浆墙施工钻孔口管孔至2m深度安设孔口管、继续钻注浆孔新建铁路武广客运专线乌龙泉至花都段站前工程第Ⅳ标段第七单元仙殿岭隧道三台阶法施工方案中铁五局（集团）武广客运专线XXTJIV标项目经理部4进行后退式分段注浆施工时，在检查合格的钻孔中放入止浆塞及其它配套装置，对一个注浆分段段长进行注浆施工，第一分段注浆完成后，后退一个分段长度进行第二分段注浆，如此往复，直到将整个注浆段完成。进行后退式分段注浆施工，注浆分段长度宜取0.6m～2.5m。取全孔一次性注浆时，直接将注浆管路接在孔口管上，在孔口处利用孔口管进行全孔注浆施工。2.2.三台阶法开挖2.2.1.施工工艺流程图（见下图）三台阶开挖示意图及流程图2.2.2.施工方法施工时将隧道分为三个台阶进行开挖。先开挖上部台阶，上部开挖完成后施作上部洞身结构的初期支护，即初喷4cm厚混凝土，架立钢架，然后钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度，底部喷10cm混凝土作为临时仰拱封闭。上台阶施工至3～5m后，开挖中部台阶，接长钢架，施作洞身结构的初期支护及封底，工序与上台阶相同。中台阶开挖10～20m后，开挖1、上部开挖Ⅱ、上部初期支护及临时仰拱Ⅳ、中部初期支护及临时仰拱Ⅶ、仰拱浇注Ⅷ、拱墙整体衬砌3、中部开挖5、下部开挖Ⅵ、下部初期支护结束新建铁路武广客运专线乌龙泉至花都段站前工程第Ⅳ标段第七单元仙殿岭隧道三台阶法施工方案中铁五局（集团）武广客运专线XXTJIV标项目经理部5下部台阶，及时封闭初期支护。下台阶开挖完成后及时灌筑该段仰拱及隧底填充。最后利用衬砌模板台车一次性灌筑二次衬砌（拱墙衬砌一次施作）。2.3.钻爆设计2.3.1.施工方法简述钻眼采用简易钻眼平台，YT-28风钻打眼，起爆方式为非电雷管孔内微差起爆。钻爆参数为：掏槽眼眼深1.7m，其它炮眼深1.5m，计划循环进尺1.5m，周边眼采用Φ25mm小直径药卷空气间隔装药，其它炮眼采用Φ32mm药卷连续装药，掏槽眼孔底加强装药。2.3.2.爆破参数（见表一、表二、表三）2.4.施工注意事项2.4.1.施工时坚持短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测的原则。2.4.2.如有超前支护等辅助施工措施，应首先利用上一循环架立的钢架施工完毕，再开挖。2.4.3.开挖方式均采用弱爆破，爆破时严格控制炮眼深度及装药量。2.4.4.锁脚小导管根据需要设置，以确保下台阶施工的安全。2.4.5.各部台阶一次开挖长度宜在2～3米之间。下部台阶开挖后仰拱应紧跟。2.4.6.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。新建铁路武广客运专线乌龙泉至花都段站前工程第Ⅳ标段第七单元仙殿岭隧道三台阶法施工方案中铁五局（集团）武广客运专线XXTJIV标项目经理部6上台阶钻爆参数（表一）项目单位掏槽眼辅助眼拱内圈眼周边眼底板眼序号12345789周边眼装药结构φ25×630乳化炸药间隔装药周边眼外插角沿径向外斜5%周边眼装药集中度Kg/m0.12炮眼深度M1.71.71.71.51.51.51.5炮眼数量个22422233914每个炮眼装药量Kg1.931.931.931.421.260.121.42小计装药量Kg3.863.867.7231.2428.984.6819.88每个炮眼装标准药节周边炮眼装小直径药卷节起爆顺序1#3#5#7-9#11#13#15#开挖断面积M233.1炮眼总数个106比炮眼数个/m23.2总计药量Kg100.22比耗药量kg/m32.01说明：堵塞长度不小于20cm。新建铁路武广客运专线乌龙泉至花都段站前工程第Ⅳ标段第七单元仙殿岭隧道三台阶法施工方案中铁五局（集团）武广客运专线XXTJIV标项目经理部7中台阶钻爆参数（表二）项目单位辅助眼拱内圈眼周边眼底板眼序号123456789周边眼装药结构φ25×630乳化炸药间隔装药周边眼外插角沿径向外斜5%周边眼装药集中度Kg/m0.12炮眼深度M1.51.51.51.5炮眼数量个34122017每个炮眼装药量Kg1.421.260.121.42小计装药量Kg48.315.12.424.1每个炮眼装标准药节周边炮眼装小直径药卷节起爆顺序2-6#8#10#12#开挖断面积M251.8炮眼总数个83比炮眼数个/m21.07总计药量Kg89.9比耗药量kg/m31.16说明：堵塞长度不小于20cm。新建铁路武广客运专线乌龙泉至花都段站前工程第Ⅳ标段第七单元仙殿岭隧道三台阶法施工方案中铁五局（集团）武广客运专线XXTJIV标项目经理部8下台阶钻爆参数（表三）项目单位辅助眼拱内圈眼周边眼底板眼序号123456789周边眼装药结构φ25×630乳化炸药间隔装药周边眼外插角沿径向外斜5%周边眼装药集中度Kg/m0.12炮眼深度M1.51.51.51.5炮眼数量个36122015每个炮眼装药量Kg1.421.260.181.42小计装药量Kg51.115.13.621.3每个炮眼装标准药节周边炮眼装小直径药卷节起爆顺序1-5’#8’#10’#12’#开挖断面积M251.5炮眼总数个81比炮眼数个/m21.57总计药量Kg91.1比耗药量kg/m31.17新建铁路武广客运专线乌龙泉至花都段站前工程第Ⅳ标段第七单元仙殿岭隧道三台阶法施工方案中铁五局（集团）武广客运专线XXTJIV标项目经理部9说明：堵塞长度不小于20cm。5#7#7#1502'#4'#9#11#13#15#2#4#6#12#8#10#1'#3'#5'#7'#9'#11'#1055080857010595851059586555040551、本图尺寸均以厘米计。2、根据岩石软硬增加2-3个空眼。1#1#3#3#5#5#5#5#4040404015254085新建铁路武广客运专线乌龙泉至花都段站前工程第Ⅳ标段第七单元仙殿岭隧道三台阶法施工方案中铁五局（集团）武广客运专线XXTJIV标项目经理部103．质量控制3.1.质量控制标准隧道允许超挖值（cm）围岩级别开挖部位ⅠⅡ～ⅣⅤ，Ⅵ拱部线性超挖101510最大超挖152515边墙线性超挖101010仰拱、隧底线性超挖10最大超挖253.2.质量检测3.2.1.中线及高程应符合设计要求，使用全站仪和水准仪进行检测，技术人员每一开挖循环检查一次。3.2.2.隧道开挖一般不允许欠挖，当围岩完整、石质坚硬时，岩石个别突出部分（每一平方米不大于0.1平方米）侵入衬砌应小于5厘米，拱脚和墙脚以上1米内断面严禁欠挖。技术人员使用断面仪测量洞身周边轮廓断面，绘制断面图与设计断面进行核对3.2.3.洞身开挖中，地质工程师应在每一次开挖后及时观察、描述开挖面地层的层理、节理、裂隙结构状况、岩体的软硬程度、出水量大小等，核对地质情况，判断围岩稳定性。要求地质工程师每开挖一环，应立即对对工程地质进行素描。3.2.4.石质隧道钻爆要求采用光面爆破。钻眼前，应根据钻爆设计图准确标出炮眼位置。钻孔时应按钻爆设计要求严格控制炮眼的间距、深度和角度。掏槽眼的眼口间距和深度允许偏差为5厘米，周边眼的间距允许偏