SD-03隧道开挖施工作业指导书3

三江至南川线扩能改造工程土建I标编号：SD-03隧道开挖施工作业指导书单位:中铁十八局三南铁路工程指挥部编制:刘松审核:张玉辉批准:王坤2015年5月17日发布2015年5月17日实施中铁十八局三南铁路工程指挥部白塔寺隧道进口开挖施工作业指导书-1-隧道开挖施工作业指导书1.编制目的为了规范施工程序，明确技术要求，落实标准化工艺工法，严格控制施工过程，保证隧道施工工程质量和施工安全，特制定本施工作业指导书，请严格遵照执行。2.编制依据1）《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）2）《铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10417-2003）3）《铁路混凝土工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）4）《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》（TB10424-2003）5）《铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南》（TZ231-2007）6）《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》（铁建设[2010]120号）7）铁路隧道超前地质预报技术指南（铁建设（2008）105号）3．适用范围本作业指导书适用于本标段白塔寺隧道进口正洞剩余工程的开挖施工，本隧剩余开挖工程量主要为III级围岩与IV级围岩,其中剩余III级围岩171m，IV级围岩415m。4．技术要求采用光面爆破，控制开挖轮廓，减少超欠挖，同时减少对围岩的扰动；正洞Ⅲ级、Ⅳ级围岩采用上、下台阶同步起爆快速施工法。隧道开挖根据隧道围岩情况，按规范设计留足围岩收敛、沉降量。中铁十八局三南铁路工程指挥部白塔寺隧道进口开挖施工作业指导书-2-隧道施工必须坚持“先预报、管超前、短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测、速反馈”的二十四字施工原则。施工过程中严格执行铁道部《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》的要求，Ⅲ级围岩仰拱与掌子面的距离不大于90m，二衬与掌子面的距离不大于120m；Ⅳ级围岩仰拱与掌子面的距离不大于35m,二衬与掌子面的距离不大于90m。5．施工要求5.1施工方法见图5-1-1洞身开挖施工工艺流程图图5-1-1洞身开挖施工工艺流程图中铁十八局三南铁路工程指挥部白塔寺隧道进口开挖施工作业指导书-3-5.2工艺原理单线隧道上、下台阶同时起爆快速施工工法的工艺原理是上下台阶同时起爆，上台阶立钢拱架、挂设钢筋网片、安装锚杆、超前支护的工序与下台阶出碴工序同步进行（出碴时间不占作业循环时间）；使上下断面作业时间基本相同，从而实现上下错开的全断面施工工法，同时在管理上把时间和空间用足，极大地压缩了循环作业时间，达到快速掘进的目的。5.3操作要点（1）台阶的形成1）水平位置的确定。根据自身的资源配置、施工组织，保证上下台阶作业时间基本相同。上台阶作业时间包含的工序：测量-钻眼-装药-起爆-排险-扒碴-立拱架（测量定位）-挂钢筋网、钻锚杆孔及安装、超前支护、喷混凝土，下台阶作业时间包含的工序：钻眼-装药-起爆-出碴-立拱架-挂钢筋网-钻锚杆孔及安装-喷混凝土，从而循环时间上形成水平作业。以上下台阶只需要立一个作业台架为原则，即是上台阶使用作业台架，下台阶不使用作业台架,确定上、下台阶高度为上台阶5.6m，下台阶3.3m。2）纵向位置的确定以挖掘机能够到掌子面，可以实现扒碴、找顶、端作业台架的操作；进入III级以后，为了形成进尺，需使用3m钻杆，因此台阶长度必须满足打3m钻杆放置台架的需要。通过实践经验，台阶纵向长度以4.5-5m为最佳。中铁十八局三南铁路工程指挥部白塔寺隧道进口开挖施工作业指导书-4-图5-3-1上下台阶施工断面示意图（2）测量放样根据洞口导线控制网对上半段面开挖轮廓线进行测量（含预留沉降量），待形成上下台阶作业面后，可以对上下断面开挖轮廓线同时进行测量放样，放出开挖轮廓线。（3）钻爆作业测量放样完成之后，作业班组根据开挖轮廓线和钻爆设计合理布置钻孔位置，上台阶钻孔利用钻孔台架采用Y28气腿式凿岩机成孔，下台阶采用Y28气腿式凿岩机成孔；钻孔作业应按光面爆破要求成孔，注意掏槽孔、辅助孔、周边孔、底孔的钻孔角度和钻孔间距；周边孔的外插角应小于5°，周边孔起钻位置应与上排炮周边孔孔底在一条线上，保证开挖效果。开挖班完成上下台阶同时钻孔、清孔后，严格按照钻爆设计进行装药，采用毫秒延时起爆技术分别按掏槽孔（1、2）、辅助孔（1、2）、底孔、周边孔的顺序，对上下断面分别联炮，再用毫秒雷管对上下台阶起爆网路接力，采用起爆器一次起爆。爆破作业时，人员、机械设备应撤离到安全距离以外，周边环境达到安全作中铁十八局三南铁路工程指挥部白塔寺隧道进口开挖施工作业指导书-5-业条件。（4）施工通风爆破后，应马上通风排烟，通风时间应为15-30分钟，由安全员确认作业环境达标后，方可进行下道工序。（5）安全检查及危石处理爆破通风后，由安全员和爆破班长检查爆破效果，是否存在瞎跑、盲炮、危石、超欠挖等风险因素。按照安全管理规定进行处理，达到安全条件和开挖断面效果。（6）扒碴、出碴排险后，采用挖掘机扒碴，为初期支护提供工作面，扒碴后，采用CZ40B型装载机装碴，自卸式汽车运输。出碴时应加强现场指挥调度，防止车辆刮碰洞内的风水管、电线、台车等设备，防止行车事故。（7）开挖辅助洞室及会车道隧道大、小避车洞、综合洞室、设备洞等辅助洞室开挖，应在洞身开挖完成、仰拱施做前开挖，开挖前先测量放样，再按掏槽孔、辅助孔、周边孔、底孔的钻爆要求进行作业，完成设计断面的开挖。结合大避车洞左右各150米位置情况，根据掘进的长度和物流组织的要求，单线隧道会车道宜150-300米设一处，具体开挖方法，根据具体位置的围岩情况，进行交底施工。（8）超前地质预报为了确保施工安全，规避施工风险，开挖前应做好超前地质预报，根据设计，做好TSP、地质雷达、超前水平钻、地质素描等预报工作。中铁十八局三南铁路工程指挥部白塔寺隧道进口开挖施工作业指导书-6-5.4洞身开挖5.4.1施工程序超前地质预报→测量放线→钻孔→装药起爆→通风排烟→清危排险→出渣→进入下道工序1）每循环开挖前必须测量放线，并采用红油漆标出开挖轮廓线及钻孔位置点。开挖作业必须保证安全，开挖时应减少对围岩的扰动，开挖面及未衬砌地段应随时检查，险情应及时处理。开挖工作面与衬砌的距离满足铁建设[2010]120号文相关要求，Ⅲ级围岩仰拱与掌子面的距离不大于90m，二衬与掌子面的距离不大于120m；Ⅳ级围岩仰拱与掌子面的距离不大于35m,二衬与掌子面的距离不大于90m；IV级围岩上台阶开挖不得大于2榀拱架间距，下台阶开挖进尺不得大于2榀拱架间距。2）隧道开挖断面应以衬砌设计轮廓线为基准，考虑预留变形量、测量贯通误差和施工误差等因素适当放大。开挖施工不得危及衬砌、初期支护及施工设备的安全。3）隧道洞身钻爆开挖应采用光面爆破，并作出爆破设计，施工中应根据爆破效果及量测报告调整爆破参数，在施工过程中不断进行优化。4）隧道开挖必须严格控制超欠挖，开挖后每循环采用全站仪测量检测开挖断面，绘制实际开挖断面与设计开挖断面核对，初期支护完成后每5m测量检查1个断面，采用断面仪量测，绘制实测断面并与设计断面核对。隧道开挖超挖应满足下表。中铁十八局三南铁路工程指挥部白塔寺隧道进口开挖施工作业指导书-7-隧道允许超挖值（cm）围岩级别开挖部位ⅠⅡ～ⅣⅤ、Ⅵ拱部平均线形超挖101510最大超挖202515边墙线形超挖101010仰拱、隧底平均线形超挖10最大超挖25隧道开挖应严格控制欠挖，当围岩完整、石质坚硬时，允许岩石个别突出部分侵入衬砌不大于5cm（每1m2不大于0.1m2）；拱脚和墙脚以上1m范围内严禁欠挖。5）隧道爆破、通风后，应立即对工作面暴露围岩进行初喷混凝土。采用分部开挖时，应在初期支护喷射混凝土强度达到设计强度的70％及以上时进行下一部分的开挖。隧道通过膨胀性围岩或破碎围岩时，支护应紧跟开挖工作面，尽快封闭。6）施工时，按规定做好围岩量测，地质核对和描述及地质超前预报，及时了解掌握前方地质情况，以便提前作好相关准备工作及应急预防措施。7）当两相对开挖工作面接近贯通时，两端施工应加强联系，统一指挥。当两开挖工作面间的距离剩下20m时，从一端开挖贯通。5.5钻爆作业1）隧道开挖应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破器材等结合爆破振动要求进行钻爆设计。施工中应根据爆破效果不断调整爆破参数。2）钻爆设计的内容应包括炮眼（掏槽眼、辅助眼、周边眼、底板眼）的布置、深度、斜率和数量，爆破器材、装药量和装药结构，起爆方法和爆破中铁十八局三南铁路工程指挥部白塔寺隧道进口开挖施工作业指导书-8-顺序，钻眼机具和钻眼要求、主要技术经济指标及必要的说明等。3）掏槽眼的形式有直眼掏槽、楔形掏槽,施工中应根据隧道断面大小、围岩级别以及爆破振动等要求选定。4）炮眼布置应符合下列规定：①周边眼应沿隧道开挖轮廓线布置。②辅助炮眼应交错均匀布置在周边眼与掏槽眼之间。③周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上，掏槽炮眼应加深10～20cm5）隧道爆破应采用光面爆破或预留光爆层爆破，光面爆破参数应通过试验确定。当无试验条件时，有关参数可参照下表选用。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极硬岩50～6055～750.8～0.85硬岩40～5550～600.8～0.85软质岩30～4545～600.75～0.86）根据地质、水文条件和炮眼选择适当的炸药品种和型号。掏槽眼宜选用高猛度的炸药；周边眼宜选用低密度、低爆速、低猛度或高爆力的炸药。采用导爆管和毫秒雷管起爆，毫秒雷管系列的选用应根据钻爆设计所需的段位数和便于操作确定。7）钻爆作业必须按照钻爆设计进行测量放线、钻眼、装药、接线和起爆，其施工应满足以下要求：（1）测量放线测量人员定出隧道中线和开挖轮廓线，用红油漆按钻爆设计图画出炮眼中铁十八局三南铁路工程指挥部白塔寺隧道进口开挖施工作业指导书-9-位置，经检查符合设计要求后方可钻眼。在直线段宜安设激光导向仪，以减少测量时间和提高测量精度。（2）钻眼钻眼作业应符合下列规定：①在钻孔过程中，设专人负责指挥钻孔位置和角度，提高钻孔质量；②炮眼的深度和角度应符合设计，掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm；③辅助眼眼口排距、行距误差不大于10cm；周边眼眼口位置误差不得大于5cm，眼底不得超出开挖断面轮廓线15cm；④当开挖面凸凹较大时，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。⑤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。⑥周边眼在断面轮廓线上开孔，要严格控制外插角，外斜率不得大于5cm/m，以尽可能使前后两排炮接茬处台阶减小。（3）清孔装药清孔可采用Φ25钢管输入高压风吹出孔内残渣和泥浆。装药按自上而下顺序装填，雷管要分段对号入座。炮孔按规定药量装药后，炮口用炮泥堵塞，长度不小于20cm。周边孔装药量较小，采用小直径药卷间隔装药，用竹片固定药卷，用导爆索、毫秒雷管起爆；辅助孔和掏槽孔采用连续装药，用毫秒雷管起爆，当裂隙水较多时采用防水乳化炸药。（4）联网爆破中铁十八局三南铁路工程指挥部白塔寺隧道进口开挖施工作业指导书-10-用联结元件将导爆管联结成复式起爆网络，在检查无误后，人员设备撤离至安全区域，由爆破工起爆。炮孔的装药、堵塞和起爆网路的联结应严格按爆破规定由考核合格的炮工完成。9）起爆宜采用毫秒雷管，除应符合现行国家标准《土方与爆破工程施工及验收规范》（GBJ201）有关规定外，应遵守下列规定：①装药前电灯及电线应撤离工作面，到达安全距离。装药时可用探照灯或矿灯；②起爆主导线应敷设在电线和管道的对侧，当设在同侧时与钢轨、管道、电线等导电体的间距必须大于1.0m并应悬空架设；③多工作面掘进依次爆破时，对主导线的连接必须检查；确认起爆顺序正确后方可起爆；④所有爆破材料应能防水或采用防水措施，连接导线应采用塑料导线。敷设爆破网络时应避免接头浸在水中，并应加强接头的绝缘；⑤起爆电源应使用直流电或低电压大电流起爆