2隧道施工台阶法开挖作业指导书.docx

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2隧道施工台阶法开挖作业指导书

新建蒙西至华中地区铁路煤运通道工程

MHSS-7标段隧道工程

编号：

MHTLSZ-002

台阶法开挖施工作业指导书

单位：

中铁十九局集团有限公司

蒙华铁路MHSS-7标段项目经理部

编制：

审核：

批准：

2016年3月20日发布2016年3月20日实施

1.适用范围

适用于蒙华铁路MHSS-7标段九岭山隧道。

2.作业准备

2.1内业技术准备

在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，熟悉以下规范、标准、条例：

《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）

《铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10417-2003）

《爆破安全规程》（GB6722-2014）

《民用爆炸物品安全管理条例》

施工前，对作业人员进行技术培训和安全教育，考核合格后持证上岗。

制定施工安全保证措施及应急预案。

收集隧道工程地质、水文地质、开挖断面尺寸、围岩级别、开挖方式、开挖进尺、不良地质条件等信息。

2.2外业技术准备

由作业队长确认人员、材料、设备机具、作业环境满足施工需求。

检查机具设备和风、水、电等管线路，并试运转。

3.技术要求

（1）施工前做好超前地质预报。

（2）钻爆施工前要根据技术交底明确炮眼（掏槽眼、辅助眼、周边眼）的布置、数目、深度和角度、钻爆器材、装药量和装药结构、起爆方式和起爆顺序，钻眼机具和钻眼要求等。

（3）隧道开挖施工中，控制并确认各项作业按规定程序和标准进行，记录好水文、地质、监控量测、中线高程、开挖的超欠和成型等资料。

根据爆破效果、地质条件合理调整开挖参数。

（4）采用水压爆破技术。

4.施工程序与工艺流程

4.1施工程序

（1）土质地段

超前地质预报→测量放线→开挖→出碴→初期支护→进行下一循环。

（2）石质地段

超前地质预报→测量放线→布孔→钻孔→清孔、验孔→装药及爆破→找顶→出碴→初期支护→进行下一循环。

4.2工艺流程

（1）土质地段台阶法开挖工艺流程图，见图4.2。

（2）石质地段台阶法开挖工艺流程图，见图4.1。

下一循环施工

图4.1石质地段台阶法开挖工艺流程图

图4.2土质地段台阶法开挖工艺流程图

5.施工要求

5.1施工准备

（1）经超前地质预报、监控量测确认安全。

（2）进行班前讲话，了解掌子面围岩情况，掌握本循环的施工参数。

（3）机具设备、风水电管线路完好，满足施工需求。

（4）装药用的炮泥、水袋等材料准备到位。

5.2施工工艺

5.2.1土质地段台阶法开挖

采用人工配合机械开挖。

挖掘机扒碴，装载机装碴。

为防止超挖，四周及仰拱留取30cm以上采用人工对开挖轮廓线进行修整。

上台阶长度不大于5米，台阶高度3.5～4.5米；中台阶长度不大于5米，台阶高度2.7米左右；下台阶长度不大于4米，台阶高度3～3.5米。

5.2.2石质地段台阶法开挖

采用水压爆破开挖。

台阶长度不大于5米，台阶高度定为5.5～6（斜井3.5～4.5）米。

台阶法开挖示意图，见图5.1。

炮泥、水袋加工工艺与全断面开挖作业指导书相同。

（1）测量放样：

对开挖断面进行放样，在掌子面画出开挖轮廓线。

（2）布孔：

工班长根据爆破设计进行布孔，炮眼布置按爆破布置图进行，并在施工过程中根据爆破效果进行优化、调整。

（3）钻孔：

采用YT-28风钻湿式钻眼，钻孔采用Φ42mm长4m钻钎，炮眼位置应先捣平防止打滑或移位，开钻时先低速运转，待钻进一定深度后再全速钻进。

严禁在残眼处、裂缝处钻孔，如开孔确有困难，可以适当调整开孔位置，调整范围不超过5倍钻孔直径。

图5.1台阶法开挖示意图

（4）清孔、验孔：

将带有阀门专用吹管插入孔内，利用高压风将杂物吹出，检查有无堵孔、塌孔、串孔。

（5）装药：

装药由持证爆破员操作，每2人一组，按照钻爆设计图自上而下进行装药。

先在眼底装入水袋，然后连续装药，孔口段装入水袋后用炮泥堵塞密实，如图5.2。

图5.2装药示意图

（6）网络连接：

网络连接按爆破设计将规定数目导爆管捆成束，由工作面向起爆点逐段进行连接。

起爆网络采用复式联结网络，每一束导爆管在自由端15cm以上处安装2个引爆雷管，各束导爆管在自由端10cm以上处安装2个引爆导爆管，各联结处均采用黑胶布包扎，以保证起爆的可靠性和准确性。

（7）起爆：

起爆前进行警戒，所有人员撤离至安全地点，距离掌子面不小于300m且不受有害气体、振动及飞石伤害的安全地点，掌子面距洞口小于300m时起爆点应设在洞口侧面50米以外。

起爆由两爆破员负责实施，一人操作，一人监督。

（8）炮眼布置及爆破参数

炮眼布置图，见图5.3、5.4。

光面爆破参数，见表5.1。

图5.3上台阶炮眼布置图

图5.4下台阶炮眼布置图

表5.1光面爆破参数

参数

岩石种类

周边眼间距

E（cm）

周边眼最小抵抗线V（cm）

相对距

E/V

周边眼药集中度q（kg/m）

极硬岩

55～70

60～80

0.7～1.0

0.30～0.35

硬岩

45～65

60～80

0.7～1.0

0.20～0.30

软岩

35～50

45～60

0.5～0.8

0.07～0.12

（9）排炮：

爆破后通风15min，由原装药爆破员进入作业现场查看，检查有无盲炮，有无残存的爆破器材，发现盲炮，必须当班处理。

（10）找顶：

利用挖机对爆破完毕的岩壁进行找顶，将松散的岩块全部抖落，确保后序作业的施工安全。

（11）出碴：

出碴采用无轨运输方式，挖掘机扒碴，装载机配合自卸汽车装运出洞。

（12）超欠挖处理：

石质地段超挖，调整爆破参数；土质地段欠挖部位采用风镐、铁锹等进行处理，石质地段欠挖部位补炮处理。

6.劳动组织

（1）劳动组织模式：

采用作业队组织模式。

（2）配备专职作业队长、技术主管、专职安全员、质检、材料、测量人员，均应由正式职工担任。

人员配置情况见表6.1。

表6.1人员配置表（单作业面·单循环）

序号

工种或职务

人数

1

作业队长

1

2

技术主管

1

3

专职安全员

1

4

质检、材料、测量人员

6

5

工班长

1

6

空压机司机

1

7

开挖工

12

8

电工

2

9

爆破员

4

7.材料要求

炸药：

采用2＃乳化炸药，周边眼采用Φ25mm小药卷，其它采用Φ32mm药卷。

雷管：

孔外采用导爆管引爆，连接件及孔内均采用非电毫秒雷管（1、3、5、7、9、11段），共6种段别。

导爆索：

周边眼采用导爆索不耦合装药。

起爆器：

导爆管采用起爆器引爆。

8.机具设备配置

设备机具配置结合隧道开挖方法、工期要求进行合理配置，配套的生产能力为均衡施工能力的1.2～1.5倍。

表8.1开挖主要机械设备配置表（单工作面）

序号

机械设备名称

型号

数量（台/套）

1

作业台架

1

2

空压机

27m³

1

3

风钻

YT-28

15

4

挖掘机

PC140

1

5

装载机

ZL40B

1

6

出碴车

25t

4

7

炮泥机

PNJ-A

1

8

水袋灌装封口机

KPS-60

1

9.质量控制及检验

9.1质量控制

（1）隧道开挖断面中线及高程符合设计要求，每开挖循环必须采用仪器检查一次。

（2）土质隧道在开挖过程中，尽量减少挖掘机对隧道边缘的开挖，应采用人工对隧道周边进行修整，减少对围岩的扰动，避免侧壁或拱顶掉块现象。

拱脚、墙角应预留30cm人工开挖，严禁欠挖。

土质隧道拱墙脚严禁被水浸泡。

开挖完毕后，应尽早对围岩进行支护封闭，减少围岩暴露的时间。

（3）石质隧道其它控制事项参照全断面开挖作业指导书。

9.2质量检验

主要控制指标见表9.2。

表9.2隧道开挖质量控制标准

序号

项目

质量标准

备注

1

开挖断面中线、高程

符合施工技术交底要求

2

超

欠

挖

欠挖

当围岩完整、石质坚硬时，岩石个别突出部位（每1m2不大于0.1m2）侵入衬砌必须小于5cm

拱脚和墙脚以上1m以内断面严禁欠挖

围岩类别

Ⅳ

Ⅴ

超挖

拱部线性

15cm

10cm

拱部最大

25cm

15cm

边墙线性

10cm

10cm

隧底线性

10cm

隧底最大

25cm

3

围岩判定

洞身开挖必须核对地质，在每一次开挖后及时观察、描述开挖面地层的层理、节理、裂隙的结构状况、岩体的软硬程度，出水情况等，核对施工图地质情况，判断围岩的稳定性

4

钻眼要求

光面爆破或预裂爆破钻孔眼，必须根据钻爆设计图准确标示出钻孔位置。

钻孔时必须按钻爆设计要求严格控制钻孔的间距、深度和角度

掏槽眼的眼口间距和深度允许偏差为5cm

周边眼的间距允许偏差为5cm

外插角必须符合钻爆设计要求

5

加深炮孔探测

探孔深度大于循环进尺深3m以上，深度允许偏差为±5cm

6

炮眼保存率

光面爆玻的钻孔痕迹保存率，硬岩不得小于80%，中硬岩不得小于60%，并在开挖轮廓面上均匀分布

10.安全及环保要求

10.1安全要求

（1）未按规定进行监控量测不得进洞。

（2）监控量测出现红色预警未处理时不得继续施工。

（3）所有进洞人员必须正确佩戴防护用品，特种作业人员持证上岗。

（4）开挖人员到达工作地点时，首先检查开挖工作面是否处于安全状态，并检查支护是否牢固，如有松动的石、土块或裂缝应先排险。

（5）各种运输设备严禁人料混装；装载料具时，不超出装载限界。

（6）装药与钻孔不得平行作业。

（7）爆破后通风排烟15分钟，检查人员方可进入工作面，在检查无“盲炮”及残余炸药或雷管，顶板、拱部无松动石块，支护无损坏变形，确认安全后其他作业人员方可进入工作面。

（8）相向开挖两工作面相距40m时，两端应加强联系与统一指挥。

当两开挖工作面距离15m时，从一端开挖贯通。

（9）坚决落实爆破物品登记制度，实行爆破物品及爆破器材领用专人负责制，指定专职安全员和材料员进行爆破材料的领用。

领出但未使用爆破物品退库处理，严禁施工人员私自留存爆破物品。

10.2环保要求

（1）全面控制施工污染，减少污水、粉尘及噪声污染。

（2）施工完成后做到“工完、料尽、场地清”。

（3）施工用水经三级沉淀后排放。