铁路隧道工程(三台阶七步开挖法).pdf

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1、典典 型型 施施 工工 方方 案案工 程 名 称：新建兰新铁路第二双线兰州至西宁段站前工程 LXS-3 标段典型施工项目：三台阶七步开挖法断面开挖方案编制日期：2010 年 4 月 19 日方案报送日期：2010 年 4 月 20 日审批：编制：2010 年 4 月 20 日目目录录一一 编写依据编写依据.2.2二、施工工艺二、施工工艺.2.2三、三台阶七步开挖法控制要点三、三台阶七步开挖法控制要点.3.3四、质量保证措施四、质量保证措施.6.61 1一 编写依据1、客运专线铁路隧道工程施工技术指南TZ214-20052、客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准铁建设 2005160号3、施工

2、作业指导书4、施工设计图纸二、施工工艺IV 级围岩较差、V 级围岩较好地段采用三台阶七步法。开挖采用挖机开挖，人工或风镐配合修整，局部围岩较好部分采用浅眼松动爆破，严格控制装药量。三台阶七步开挖法施工施工工艺见图“V 级围岩三台阶七步开挖法施工作业程序示意图”及图“V 级围岩三台阶七步开挖法施工作业工艺流程图”。以下是本标段采用三台阶七步开挖法的施工段落：序号12345678910111213141516171819三台阶七步开挖施工方法分段里程长度围岩级别起始里程终止里程m104+480104+680200a-1107+340107+39050c-1111+480111+57090b-111

3、1+620111+760140b-1113+380113+46181c-1113+578113+690112c-1113+690113+895205b-1113+895114+015120c-1114+015114+115100b-1114+655114+755100b-1114+755114+82570a-1114+825114+925100b-1116+465116+565100b-1116+565116+765200a-1116+765117+100235b-1118+705118+855150hs118+855119+015160a-1120+315120+390100b-1122+2

4、70122+317200b-12备注大阳山隧道东村隧道张家庄隧道第一步是上台阶开挖。弧形开挖拱部，预留核心土。核心土顶部距拱顶1.61.8m，两侧距边墙3.0m，核心土顶部留有3.04.0m 长的平台。根据地质情况每一次掘进 12 榀钢架间距，最长不得大于 2 榀钢架间距。开挖、修整至设计轮廓后立即初喷 35cm 混凝土，及时铺设钢筋网、架设拱脚以上 50cm处，紧贴钢架两侧按斜向下倾角 45打设锁脚锚管，锁脚锚管于钢架采用 U形钢筋牢固焊接，锚、喷至 30cm 厚度。第二、三步是中台阶开挖。应先开挖边墙一侧，再开挖边墙的另一侧，并错开 2.03.0m 的距离，避免上台阶的初期支护在同一位置是

5、悬空。每侧每次开挖长度为 12 榀钢架间距，最长不得大于 3 榀钢架间距。开挖、修整至设计轮廓后立即初喷 4cm 混凝土，及时铺设钢筋网、架设钢架，在钢架墙腰以上 50cm 处，紧贴钢架两侧按斜向下倾角 45设锁脚锚管，锁脚锚管与钢架采用 U 形钢筋牢固焊接，锚、喷至 30cm 混凝土。第四、五步是下台阶开挖，同第二、三步中台阶开挖。第六步是开挖中部上、中、下台阶预留核心土。第七步是仰拱开挖。隧道仰拱初期支护长度 4.06.0m，施工仰拱二衬和仰拱填充混凝土。上台阶掌子面 3040m，施做二次衬砌。三、三台阶七步开挖法控制要点1.据隧道的水文地质条件，严格按设计要求做好超前支护，控制好超前支护

6、外插角，严格按注浆工艺加固地层，防止围岩松弛，保证隧道开挖在超前支护的保护下施工，确保隧道施工安全。在断层、破碎带、浅埋段等自稳性较差或富水地层中，超前支护应按设计要求进行加强，以确保安全。3IV、V 级围岩三台阶七步法施工作业程序示意图6m1116-112326-2346-3545栈桥7687m35m23m23m23m23m1525开挖横断面开挖纵断面说明：1、本图为隧道穿越IV、级围岩，三台阶七步法施工图；2、开挖前施作超前支护，施工顺序：上部弧形导坑开挖（1），左、右侧中台阶开挖（2、3），左、右侧下台阶开挖（4、5），上、中、下台阶核心土开挖（6-1、6-2、6-3），隧底开挖（7）。

7、数字代表部位。3、开挖中各台阶长度、循环进尺、左、右台阶错开长度、上、下台阶高度严格控制。4、初期支护喷射砼强度达到设计强度的70%以上时进行下一部分的开挖。5、作业流程为：12345上部弧形导坑开挖、支护左侧中台阶开挖、支护 右侧中台阶开挖、支护左侧下台阶开挖、支护7右侧下台阶开挖、支护6浇筑仰拱混凝土二次衬砌仰拱填充隧底开挖上中下台阶核心土开挖4 4IVIV、V V级围岩三台阶七步法施工作业工艺流程图级围岩三台阶七步法施工作业工艺流程图测量放样超前支护上部弧形导坑开挖，施作初期支护断面检查满满左右错开开挖中台阶，施作初期支护围岩稳定性评判修正支护参数左右错开开挖下台阶，施作初期支护开挖上、

8、中、下台阶预留的核心土分段开挖隧底，施做临时仰拱施作砼仰拱施作仰拱填充2.导坑应沿开挖轮廓线环向开挖，预留核心土，以人工开挖为主，机械开挖为辅，人工配合挖掘机从台阶上向下刨土。开挖后应及时支护；其他各分部平行开挖，平行施作初期支护，各分部初期支护衔接紧密，及时封闭成环；临时仰拱紧跟下台阶，及时闭合构成稳固的支护体系。3.过程通过变形监控量测，掌握围岩和支护的变形情况，及时指导调整支护参数和预留变形量，保证施工安全；4.三台阶七步开挖法施工应做好工序衔接。工序安排应紧凑，尽量减少围岩暴露时间，避免因长时间暴露引起围岩失稳。5.超前施作仰拱，仰拱距上台阶开挖工作面宜控制在40m 左右。铺设防水板、

9、二次衬砌等后续工作应及时进行。6.衬砌距仰拱保持 2 倍以上衬砌循环作业长度，但不得大于40m。5 57.留足作业空间和台阶稳定的前提下，尽量缩短台阶长度，核心土长度应控制在 35m，宽度为隧道开挖宽度的 1/31/2。8.三台阶大拱脚七步开挖法施工应严格控制开挖长度，根据隧道围岩地质情况，合理确定循环进尺，每次开挖长度一般为0.60.8m；开挖后立即初喷 35cm 混凝土，以减少围岩暴露时间。9.周边部位预留 30cm 人工开挖，其余部位采用机械开挖，中、下台阶左、右侧开挖应错开，严禁对开，左右侧错开距离宜为 23m。10.严格按设计及规范要求加工制作和架设。钢架应架设在坚实基面上，并加垫槽

10、钢，严禁拱（墙）脚悬空或采用虚土回填。钢架应与锁脚锚杆焊接牢固。11.超挖部位必须回填密实，严禁初期支护背后存在空洞。必要时初期支护背后应进行充填注浆，保证初期支护与围岩密贴。12.洞内临时排水应通畅，严禁积水浸泡拱（墙）脚及在施工现场漫流，防止基底承载力降低。当地层含水量大时，在上台阶开挖工作面附近开挖横向水沟，将水引至隧道两侧排水沟排出洞外。反坡施工时，设置集水坑将水集中抽排。四、质量保证措施1、严格施工质量管理，重点加强成孔质量、灌浆质量、挂网质量和喷射混凝土质量，实行当班作业人员自检、互检，设质检员负责专检。2、加强原材料质量检查，合格后方可使用。3、严格按有关施工规范和验收规程操作。

11、4、施工时设专职安全员，严格执行有关安全法规和安全操作规程。5、对重点施工工序和重点部位，要由有经验的施工人员组成施工班组来完成，不得随意换人。6、按要求搞好养护、送检，对钢材、焊件、地材，按规范要求进行现场抽样检验，确保材料合格使用。五、安全环保措施61.建立安全管理体系，要加强对施工人员的安全意识教育，使每个职工牢固树立“安全第一”的观念,工人正确使用机械设备、各种工、器具、安全防护设施及个人防护用品负责。对设备、机具的安全防护设施齐全、有效负责，并经常检查设施运行情况，及时消除不安全隐患或采取临时措施。对新工人和调换岗位的职工负责安排专人负责其安全。设置安全员、负责现场安全施工，施工前对

12、施工人员进行安全技术交底，施工中应进行定期和不定期安全检查。2.施工人员进入现场必须佩带安全帽，戴安全帽必须系带，穿好工作鞋、工作服，工作服必须三紧（袖口、领口、腰口）；高空作业（高度 2 米以上）人员必须穿防滑鞋、系好安全带，安全带必须挂在牢固的地方，应高挂低用。对需加强安全防护的地方设立安全标志。3.施工人员上岗必须穿戴整齐，妥善保管和正确使用各种劳动保护用品，严格遵守操作规程精心操作，严格执行工艺要求和操作纪律，并及时作好各项记录，交班者要为接班者创造良好的环境和各项规章制度，做到工完场清，做好文明生产工作。4.对电器系统专人负责，持证上岗，对施工现场所用机械必须严格执行安全用电制度，现

13、场由专人负责各种机电设备，施工机械必须做到“一机一闸一漏电开关”。5.施工用电电缆严禁放在泥水中，过路电缆必须架离地面或挖沟埋设，埋设深度不得小于 0.5 米，电缆接头必须包扎好，剩余电缆应悬挂在支架或盘放在干燥的地面上。6.配电箱、开关箱必须有防风、防雨措施，严禁用铁丝、铜丝代替保险丝，配电箱必须有门，箱内严禁放任何东西。箱内外闸刀开关、按纽必须有名称标识。7.严格执行“三工制度”，做到工前交底，工中检查。8.设专职机械检修人员，对施工机械定期进行安全检查，发现问题及时整改，防患于未然。79.严禁非操作人员进入施工现场，并严格执行施工现场安全用电规范。10.注浆、喷射砼工人作业时，必须戴防护眼镜，以防因高压喷射造成的人身伤害。11.在需要搭接脚手架的施工部位，脚手架应搭接牢靠、稳固，以防止倒塌伤人。12.开挖外排的弃砟必须排至设计给定的弃砟场，禁止乱排乱放。8 8