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
1.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 DK1878+193～+222 折岭隧道 DK1878+355～+377 DK1885+010 DK1879+235～+275 DK1879+385～+430 DK1879+575～+670 仙殿岭隧道 DK1879+755～+906 三台阶法 DK1880+065～+110 DK1880+175～+310 DK1888+515～+535 DK1888+740～+865 沉源水隧道 DK1888+890～+945 DK1888+990～ DK1889+090 金门口隧道 三台阶法 DK1885+780～+820 DK1885+880～+945 DK1886+617～+885 DK1887+034～+175 DK1887+330～+382 DK1885+660～+710 寒水隧道 DK1885+180～+220 DK1885+360～+390 DK1885+490～+520 开挖方法 工程名称 适用里程 DK1884+810～+910 DK1884+960～
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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 DK1884+910～折岭隧道 DK1878+222～+355 +960 DK1885+010～DK1879+208～+235 +180 DK1885+220～DK1879+275～+385 +360 DK1885+390～DK1879+430～+520 寒水隧道 +490 DK1885+520～台阶法 仙殿岭隧道 DK1879+670～+755 +660 台阶法 DK1879+916～DK1880+065 DK1885+710～+780 DK1885+820～DK1880+110～+175 +880 DK1887+175～DK1880+310～+570 金门口隧道 +330 DK1888+535～+740 沉源水隧道 DK1888+945～+990 2.施工工艺（以三台阶为例） 2.1.超前小导管预注浆
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φ42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。
超前小导管正面施工图1：100φ42小导管超前支护纵向布置图（示 意）隧道中线钢花管构造图（示 意）钢花管架设位置示意图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
注浆设备就位调试 否 注浆配置 注浆参数试验 注浆设计 测量导管孔位 钻孔 否 孔位检查 是 安设导管 喷射混凝土封闭注浆面 导管注浆 效果检查 是 导管预制加工 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
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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）
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。
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喷射混凝土止浆墙施工 测量放线、标注钻孔位置 钻机及平台架定位 钻孔方向确定 钻设注浆孔3～5m 配制浆液 第一分段注浆 第二个分段钻孔 第二分段注浆 … 分段 配制浆液 钻孔口管孔至2m深度 安设孔口管、继续钻注浆孔 注 浆 不合格 效果检查 合格 结束该孔钻孔注浆施工 不合格 整体注浆 效果检查 合格 结 束 补孔注浆 继续注浆 隧道小导管超前预注浆施工工艺框图
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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
结 束 Ⅶ、仰拱浇注 Ⅷ、拱墙整体衬砌 1、上部开挖 Ⅱ、上部初期支护及临时仰拱 3、中部开挖 Ⅳ、中部初期支护及临时仰拱 5、下部开挖 Ⅵ、下部初期支护 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
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挖下部台阶，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。
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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 1 2 3 4 5 7 8 9 周边眼装药结 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 Kg/0.12 炮眼深度 M 1.7 1.1.7 1.5 1.5 1.5 1.5 炮眼数量 个 2 2 4 22 23 39 14 每个炮眼 Kg 1.93 1.1.93 1.42 1.26 0.12 1.42 小计装药量 Kg 3.86 3.7.72 31.24 28.98 4.68 19.88 每个炮眼 节 周边炮眼装 节 起爆顺序 1# 3# 5# 7-9# 11# 13# 15# 开挖断面积 M2 33.1 炮眼总数 个 106 比炮眼数 个3.2 总计药量 Kg 100.22 比耗药量 kg/2.01 说明：堵塞长度不小于20cm。
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中台阶钻爆参数（表二）
项目 单位 辅助拱内周边底板眼 圈眼 眼 眼 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 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 Kg/m 0.12 炮眼深度 M 1.5 1.5 1.5 1.5 炮眼数量 个 34 12 20 17 每个炮眼装药量 Kg 1.42 1.26 0.12 1.42 小计装药量 Kg 48.3 15.1 2.4 24.1 每个炮眼 节 周边炮眼装 节 起爆顺序 2-6# 8# 10# 12# 开挖断面积 M2 51.8 炮眼总数 个 83 比炮眼数 个/m2 1.07 总计药量 Kg 89.9 比耗药量 kg/m3 1.16 说明：堵塞长度不小于20cm。 中铁五局（集团）武广客运专线XXTJIV标项目经理部
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下台阶钻爆参数（表三） 项目 单位 辅助拱内周边底板 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 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 Kg/m 0.12 炮眼深度 M 1.5 1.5 1.5 1.5 炮眼数量 个 36 12 20 15 每个炮眼装药量 Kg 1.42 1.26 0.18 1.42 小计装药量 Kg 51.1 15.1 3.6 21.3 每个炮眼 节 周边炮眼装 节 起爆顺序 1-5’8’# 10’# 12’# # 开挖断面积 M2 51.5 炮眼总数 个 81 比炮眼数 个/m2 1.57 总计药量 Kg 91.1 比耗药量 kg/m3 1.17 中铁五局（集团）武广客运专线XXTJIV标项目经理部
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说明：堵塞长度不小于20cm。
5#3#5#
1054040
13#11#9#5#
1#
4015
3#
402595507#85105105858615#5#4#
8010#8#9'#7'#15055
557#11'#
1'#3'#5'#7012#2'#504'#2#6#
40851、本图尺寸均以厘米计。2、根据岩石软硬增加2-3个空眼。951#
5#
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3．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 线性超挖 拱部 最大超挖 边墙线性超挖 线性超挖 仰拱、隧底 最大超挖 25 15 10 25 10 10 15 10 Ⅰ Ⅱ～Ⅳ Ⅴ，Ⅵ 10 15 10 3.2.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差
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为5厘米，外插角应符合设计要求，眼底不应超出开挖断面轮廓线15厘米。要求技术人员使用钢卷尺，每一开挖循环检查全部掏槽眼和10个周边眼。
3.2.5.光爆效果检查，炮眼痕迹保存率硬岩不小于80％，中硬岩不小于60％。并在开挖轮廓面上均匀分布。要求技术人员每一开挖循环检查一次炮眼痕迹保存率。
3.3.质量保证措施
3.3.1.隧道开挖质量保证措施
隧道不良地质地段施工坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。
开挖前，做好超前地质预报，根据预测结果采取合理的开挖方法和支护措施。
成立超欠挖管理领导小组，编制超欠挖管理办法，制订详细的奖罚措施，并严格执行。
派专人负责超欠挖控制，每次爆破由专业工程师值班检查监督爆破全过程，以保证钻爆作业按设计进行。
采用光面爆破，减少对周边围岩的扰动，保证开挖成型质量。 每循环用断面仪对开挖面进行检查，并根据检查结果进行分析，及时将分析的信息反馈到施工中，不断优化设计，以进一步改进光面爆破质量。
选择合理的爆破参数,周边眼采用光爆小药卷不耦合装药,选择合理周边眼间距和光面层厚度,以确保光面爆破。
施工时设备操作人员相对固定，以利于提高钻眼质量。 3.3.2.支护质量保证措施 1）喷射砼
（1）原材料进场前必须有产品合格证，并经检验合格。
（2）喷射砼采用湿喷工艺、拌合楼严格按配合比自动计量配料、拌料，拌料时间不少于1.5min，砼搅拌运输车运输，喷射砼要求连续进行，喷射厚度符合要求；
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（3）喷射砼表面平整、无空鼓、裂缝、松酥； 2）锚杆及钢筋网
（1）原材料进场前必须有产品合格证，并经检验合格； （2）钢筋网格间距严格按设计制作，网片与岩面紧贴； （3）锚杆垫板与围岩密贴； （4）钻杆施作严格按设计施工； 3）钢架
（1）原材料进场前必须有产品合格证，并经检验合格；
（2）钢架加工必须经培训合证，持证上岗的技工进行加工，避免出现钢架加工存在假焊、焊缝表面有裂纹、焊瘤等缺陷；
（3）钢架安装前应清除底脚下的虚碴及杂物。并测出每榀钢架位置，使其安装后，钢架垂直度误差±2°，横向与高程偏差小于±5cm；
（4）沿钢架外缘每隔2m用钢楔或砼预制块楔紧；
（5）钢架底脚置于牢固的基础上。钢架尽量密贴围岩并与锚杆焊接牢固，钢架之间按设计纵向用钢筋连接。
（6）分部开挖法施工时，钢拱架拱脚打设φ22锁脚锚杆，其长度不小于3.5m，数量为2～4根，下半部开挖后钢架及时落底接长，封闭成环；
（7）钢架与围岩间隙用喷射砼充填密实，先喷射钢架与围岩间的空隙，再喷射钢架与钢架间砼，钢架与喷砼形成一体，各种形式的钢架全部被喷射砼覆盖，保护层厚度不得小于40mm。
4．主要机具设备
机械：挖掘机1台、装载机1台、自卸车3台、湿喷机3台、YT28
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风钻15台、压浆机1台。
5．劳动力组织
管理人员：作业队长1人，技术主管1人，副队长1人，施工员3人，技术员1人，试验员2，安质员1人。
作业人员：开挖班25人、喷锚班14人、运输班10人、综合班8人四个班组共57人。
6．安全、质量、环保措施 6.1.安全措施
6.1.1.施工前对全体作业人员进行培训，增强施工人员安全意识； 6.1.2.施工时必须选用经检验合格的料具，防止机械事故的发生； 6.1.3.施工作业平台必须搭设牢固，平整；
6.1.4.注浆作业人同必须按要求配带防护用品，不得直接接触浆液； 6.1.5.施工的各班组间，应建立完善的交接班制度，并将施工、安全等情况记载于交接班的记录簿内。工地值班负责人应认真检查交接班情况；
6.1.6.所有进入隧道工地的人员，必须按规定配带安全帽等安全防护用品，遵章守纪，现场有专人指挥；
6.1.7.无关人员严禁入场；
6.1.8.在钻孔作业中，要采取措施防止孔口喷水突泥，如有发生应及时处理；
6.1.9.爆破后及时撬帮、找顶，对有垮帮、掉块迹象的要及时清理； 6.1.10.架立格栅钢架时，防止倾覆伤人。 6.2.环保保证措施
隧道内、搅拌站以及其他施工区产生的施工污水经治理净化处理后排放，不直接排入河道。生活污水采取二级生化或化粪池等措施进行净化处理，生活废水必须经沉淀处理，经检查符合标准后方可排放。
注意保护自然水流形态，做到不淤、不堵、不留施工隐患，不阻塞河道。
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