万山隧道台阶开挖支护技术交底正文.docx
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万山隧道台阶开挖支护技术交底正文
技术交底书
主控部门
公司
技术部
编号
项目
工程部
QNZJZQ4-Ⅲ-
JSJD-2016018
项目名称
中铁隧道股份有限公司衢宁铁路浙江段（Ⅳ标）项目经理部三分部
工程名称
新建衢州至宁德铁路浙江段站前Ⅳ标
设计文件图号
衢宁施（隧）38、衢宁隧参02、衢宁隧参04
施工部位
万山隧道Ⅳ级围岩台阶法开挖
交底日期
2016年09月15日
技术交底内容：
1.技术交底范围
本交底适用于万山隧道DK184+000.0～DK183+930.0台阶法开挖、支护施工。
2.设计情况
2.1.工程概况
万山隧道为燕尾隧道，起于浙江省龙泉市查田镇附近，止于浙江省龙泉市查田镇万山村附近。
隧址区为剥蚀低山区，地形起伏较大，自然坡度为20°～50°，植被发育，灌木丛生，穿行极为困难。
测区内最高标高450m。
隧道全长1182.09m，最大埋深80m。
隧道进口山体地形较缓，其中进口DK182+981.91～DK183+080段为大跨地段；DK183+080～DK183+120段为小间距加强段；DK183+120～DK184+164段为单线地段；考虑预留Ⅱ线影响，ⅡDK183+00～DK183+260段一次复线建成。
2.2.支护参数
①钢架：
拱、墙位置采用150格栅钢架，间距1.2m；
②连接筋：
ф22螺纹钢筋，环向呈30°与钢架斜交，长1.73m；
③锁脚钢管：
ф50无缝钢管长4m，壁厚3.5mm，上下台阶拱脚位置每榀钢架各设置2根（一组）；
④钢筋网：
拱部、边墙设置，ф6盘条，网格20cm×20cm；
⑤中空锚杆：
拱顶144°范围内设置ф25中空锚杆，长度3m，梅花形布置，环、纵向间距1.2m×1.2m（环×纵）；
⑥砂浆锚杆：
边墙设置ф22砂浆锚杆，长度3m，梅花形布置，环、纵间距1.2m×1.2m（环×纵）；垫板尺寸为150*150*6mm，钢板材质Q235；
⑦喷射混凝土：
采用湿喷工艺，C25混凝土，拱部、边墙厚度23cm;
⑧超前支护：
φ42超前小导管长4.5m，壁厚3.5mm，环向间距0.4m，共29根每环。
3.开始施工的条件及施工准备工作
3.1.开工条件
（2）空压机、挖掘机、装载机、手风钻、自卸汽车等各种设备进场并试转正常；做好进场设备的维修保养，使相应配套性能良好，应用方便，器具齐全，并符合安全要求规定。
（3）提前做好超前地质预报，并认真阅读施工图纸和工程地质与水文地质报告，使能更好的应对突发事故，充分掌握施工技术要求和施工技术标准。
（4）按照设计图、规范和相关文件做出交底，并确定合理的施工顺序。
（6）按规定对进场的原材料进行检查。
入库必须具备出厂质量证明书，对其品种、相应标号、包装、出厂日期进行检验核对，并按有关规定储存。
按规定对原材料进行取样，并送检测中心实验室检验，检验合格后方可使用。
3.2.人员准备
表3-1人员配置表
序号
职位
人数
工作
备注
1
生产副经理
1
负责工程总体安排
2
技术负责人
1
负责工程总体技术指导和管理
3
值班工程师
2
负责现场技术指导和施工管理
4
开挖队长
1
负责现场开挖、配合副经理管理
5
施工员
2
负责现场施工，车辆调配
6
作业队长
1
做好施工管理工作，负责劳动力安排
7
测量员
4
负责洞内测量放线
8
安全员
2
负责现场施工安全检查和管理
9
电工
2
负责电力设施的安装及线路搭接
10
挖掘机司机
2
负责洞内扒砟、出砟
11
装载机司机
2
负责洞内扒砟、出砟
12
空压机操作工
2
空压机操作及日常保养
13
开挖班
12
负责钻爆开挖
14
立钢架班
10
负责架设钢架
15
喷浆班
6
负责喷射混凝土
16
文明施工
3
负责洞内外文明施工
合计
53
3.3.机械准备
表3-2投入的机械设备配置表
序号
设备名称
规格或型号
数量
备注
1
交流电焊机
BX3-500
2
2
风镐
G10
3
3
空压机
20m3/min
3
4
挖机
SY205C-9
1
5
装载机
50C
1
6
自卸车
15m3
4
7
湿喷机
PZ-7D
1
8
风钻
YT28
15
9
开挖台架
1
3.3.材料准备
表3-3投入的主要材料配置表
序号
材料名称
规格型号
单位
用量
1
格栅钢架
150mm
榀
60
2
超前小导管
Φ42
t
20
3
钢筋网片
HPB300Φ6
t
5.3
4
连接钢筋
HRB400Φ22
t
8.4
5
喷射砼
C25
m3
630.3
6
中空锚杆
Φ25
m
2612.5
7
砂浆锚杆
Φ22
t
5.8
8
锁脚钢管
Φ50
t
19.4
9
螺栓螺母
M24*60
套
2934
4、施工进度
表4-1隧道施工进度指标表
项目
施工进度
备注
Ⅱ级
Ⅲ级
Ⅳ级
Ⅴ级
（m/月）
（m/月）
（m/月）
（m/月）
辅助坑道
无轨运输
150
135
80
45
5.施工工艺
隧道开挖以光面爆破为主，辅以液压破碎锤，上台阶爆破洞碴部分被抛到下台阶，采用挖机扒碴至下台阶，挖掘机配合装载机装碴，自卸汽车运输至指定弃碴场。
支护钢架在加工厂集中加工，汽车运输至洞内，人工配合机械现场安装。
5.1.施工顺序（台阶法）
（1）开挖上部，施作上部导坑周边的初期支护，初喷4cm厚混凝土，架立初期支护钢架，并设锁脚钢管。
钻设系统锚杆挂设钢筋网片后复喷混凝土至设计厚度。
（2）在滞后于上部一段距离后，弱爆破开挖下部，初喷4cm厚混凝土，接长初期支护钢架，并设锁脚钢管。
钻设系统锚杆并挂钢筋网片后复喷混凝土至设计厚度。
（3）在滞后于下部一段距离后，开挖仰拱。
喷射10cm厚混凝土封闭成环。
图5-1台阶法施工台阶位置图
5.2施工流程
测量放线→打眼→装药→爆破→通风排烟→出渣→清邦找顶→初喷砼→锚杆、网片、钢架、超前小导管施作→复喷→下一循环
5.3开挖
5.3.1测量放线
首先由测量组进行测量放线，用全站仪在掌子面准确画出隧道中线及开挖轮廓线。
开挖断面尺寸见附图1：
《Ⅳ级围岩开挖断面交底图》。
5.3.2钻眼
a．掏槽眼：
用于爆出新的自由面，为其它后爆炮眼创造有利的爆破条件。
掏槽眼采用水平楔形掏槽方式，深度角度按照爆破设计施工，掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm，掏槽眼的深度一般比其他眼的深度深20cm，掏槽眼尽量垂直于岩石层理面。
b.掘进眼：
在掏槽眼和周边眼间设置平行或大致平行的炮眼，有时还设置一定的辅助眼，用来进一步扩大掏槽眼爆破形成的槽腔，是破碎岩石的主要炮眼。
掘进眼间距一般为60cm至80cm之间，掘进眼眼口排距、行距误差不大于10cm。
钻眼方向垂直于隧道开挖断面。
c．周边眼：
周边眼又称轮廓眼，主要用途是使爆破后的掘进断面、形状和方向符合设计要求。
周边眼包括顶眼、帮眼和底眼，开眼位置在设计断面轮廓线上，允许沿轮廓线调整，但是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。
周边眼间距为30～40cm之间。
d．注意事项
①当钻杆开口时，注意钻杆的方向与隧道中线的夹角是否符合设计要求。
②除掏槽眼外，其他眼的眼底必须落在同一垂直面上。
5.3.3装药
炮眼检查无误后，即可装药。
装药前首先对炮眼进行清眼，清眼可采用Φ20钢管输入高压风吹出眼内残渣和泥浆。
装药按自上而下顺序装填，雷管要分段对号入座。
炮眼按规定药量装药后，炮口用炮泥堵塞，周边眼堵塞长度不小于30cm，其他眼堵塞长度不小于40cm。
周边眼装药采用间隔装药，药量较小，采用小直径药卷或专用的低爆速、低密度、低威力炸药，用半边塑料管固定药卷，用导爆索、非电毫秒雷管起爆；辅助眼和掏槽眼采用连续装药。
参数详见附图2：
《Ⅳ级围岩钻爆设计图》
5.3.4爆破
起爆宜采用非电毫秒雷管和导爆索将导爆管联结成复式起爆网络，检查无误后，人员设备撤离至安全区域，由爆破员起爆。
爆破通风15分钟后方可进入爆破面，检查有无盲炮及可疑现象，盲炮未经爆破技术人员处理，禁止进行出渣作业。
5.3.5通风排烟
爆破后必须通风15分钟以上，工作人员（爆破技术员和安全员）才可以进入掌子面检查及进行下一道工序的施工。
5.3.6找顶、初喷
开挖完成后首先应清除浮石，然后立即初喷4cm厚混凝土封闭围岩，以期充分发挥围岩的自稳能力，以保证后续施工的安全。
5.3.7出渣
采用无轨运输出渣方式，由装载机配合出渣车完成出渣；装载机在装渣过程中，应注意装渣量不能高出渣车货箱高度，以防止渣石在运输过程中滑落伤人。
5.4初期支护
5.4.1.混凝土初喷
隧道开挖完成后，及时对围岩进行初喷，以封闭裸露围岩，防止围岩逐渐松动，发生掉块、坍塌等安全事故。
初喷厚度一般为4cm，采用湿喷工艺进行。
5.4.2.中空锚杆
①按设计间距定出中空锚杆位置。
②打孔：
由作业队按照定出的中空锚杆位置打出符合设计要求的孔。
打孔时要求钻杆与其所在部位的围岩结构面垂直，钻孔深度及直径应与杆体相匹配，锚杆杆体露出岩面长度不大于喷层厚度。
③清孔，用高压风把孔内的余渣清除干净。
④注浆，注浆之前先插入杆体并安设止浆塞和孔口垫板，插入排气管，锚杆钻进长度不得小于设计长度的95%，注浆管应插至距孔底5cm～10cm处，注浆必须饱满密实。
5.4.3.砂浆锚杆施工
（1）施工流程：
锚杆材料加工、人、料、机准备→标注锚杆孔位→钻孔→清孔→安装锚杆→安装垫板→注浆
（2）施工方法及措施
①依据设计要求采用Φ22砂浆锚杆，梅花型布置。
②锚杆施工前要求定出孔位，钻孔应与围岩壁面或其所在部位岩层的主要结构面垂直。
③钻孔应圆而顺直，钻孔直径应大于杆体直径15mm,钻孔深度应大于锚杆体设计长度10cm,允许偏差为5mm。
④用注浆泵将孔内注满砂浆，将锚杆送入孔内，使杆体位于孔位中央，安装垫板，垫板必须用螺帽紧固在岩面上，增强锚杆与喷砼的综合支护作用，锚杆插入长度不得小于锚杆设计长度的95%。
⑤锚杆使用前应顺直，除油、除锈。
钢筋网应冷拉调直后使用，表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。
⑥锚杆和钢筋网应在初喷后安装，锚杆尾部车丝，按M18螺栓规格加工，并设置150*150*6mm钢垫板，钢筋网应与锚杆连接牢固。
⑦网片由φ6钢筋加工而成，网格尺寸为20cm×20cm，网片间搭接长度不小于1个网格。
5.4.4.钢筋网施工
（1）施工工艺流程
施工准备→锚杆施工→铺设钢筋网
（2）施工方法
①钢筋网应在初喷混凝土后铺挂，使其与喷射混凝土形成一体，并与锚杆焊接牢固，底层喷射混凝土厚度不宜小于4cm，钢筋网搭接长度不小于1个网格，允许偏差为±50mm；
②喷射混凝土时，应调整喷头与受喷面的距离、喷射角度，以减少钢筋震动，降低回弹；
③喷射中如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时，应及时清除。
5.4.5.钢架施工
（1）施工流程
钢架洞外分段集中加工，人、料、机等施工准备→开挖面欠挖处理→初喷砼4cm→锚网施作→测定钢架位置→清除拱脚底虚碴→架立钢架、施作锁脚及钢架定位钢筋→安装纵向连接筋。
（2）施工方法
①按照设计钢架加工图进行洞外集中预加工→钢架试拼、检验→检验合格进行批量加工生产、不合格则进行调整。
②对作业面进行欠挖处理及危石排除，初喷砼4cm。
③在初喷后架设钢架，用全站仪进行测量，放出钢架里程位置、中线、高程，做到准确无误，并在围岩上标识出钢架控制点。
④安装前先清除钢架底脚虚碴，钢架底脚应置于牢固的基础上。
⑤人工配合机械将钢架安装到位。
⑥施作钢架定位钢筋及锁脚钢管，对钢架与初喷砼面缝隙过大的部位采用混凝土预制块楔紧。
⑦施作钢架纵向连接筋八字形布置小口间距52.7cm大口间距1.473m。
⑧复喷砼至设计厚度。
5.4.6.超前小导管
（1）施工工艺流程
超前小导管加工→超前小导管安装→超前小导管注浆。
（2）小导管加工
超前小导管采用Ф42×3.5mm热轧无缝钢管，管长4.5m，注浆管前端加工成锥形，另一端焊上加劲箍，在距加劲箍端30cm处开始钻孔，钻孔沿管壁间隔150mm呈梅花形布设，孔径10mm，尾部300mm不钻孔段作为止浆段。
图5-3超前小导管纵向
图5-4小导管构造图
（3）小导管安装
①钢架架立完成后，用风钻在掌子面拱部沿开挖轮廓线进行钻孔，钻孔直径比钢管直径大3～5mm，然后将小导管穿过格栅钢架，用锤击或钻机顶入，顶入长度不小于管长的90%，并用高压风将钢管内的砂石吹出，纵向水平搭接长度不小于1米。
②钻孔孔位偏差不得超过10cm，外插角5～10°，可根据实际情况调整，孔深不得少于超前小导管长的95%。
③小导管按设计要求插入孔中，外露一定长度支撑于开挖面后方的钢架上，与钢架共同组成预支护体系。
④小导管安设完毕后用塑胶泥封堵孔口及周围裂缝，必要时在小导管附近及工作面喷射混凝土，以防止工作面滑塌。
⑤隧道的开挖长度应小于小导管的注浆长度，预留部分作为下一次循环的止浆墙。
（4）小导管注浆
①注浆浆液采用水泥浆液，浆液配合比应由现场试验确定，浆液可采用水灰比为1:
1（重量比），注浆压力应为0.5～1.0MPa，在孔口处设置止浆塞。
水泥标号为P·O42.5，每环注浆量约2.23m3。
②注浆前应进行压水实验，检查机械设备是否正常，管路连接是否正确，为加快注浆进度和发挥设备效率，可采用群管注浆（每次3-5根）。
③注浆前先用高压风吹净管内沉积物，由下至上顺序进行。
单孔注浆压力达到设计要求值或注浆量达到设计注浆量可结束注浆。
④注浆施工中认真填写注浆记录，随时分析和改进作业，并注意观察注浆压力及注浆泵排浆量变化，分析注浆情况，防止堵浆、跑浆、漏浆。
注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况调整，一般注浆结束4小时后，方可进行掌子面的开挖。
⑸小导管注浆注意事项：
①配制浆液时，操作工人戴胶手套、护目镜、防护帽，穿长筒胶鞋，不允许工人穿短袖、短裤上班。
②注浆时，作业工人不准站在注浆口附近。
③发现压力表有异常情况时，停止注浆，查找故障。
④浆液即配即用，剩余浆液应倒掉，并清洗储浆桶。
图5-5φ42超前小导管横断面布置图
5.4.7.锁脚钢管
①定位：
锁脚钢管安装在拱脚处。
②钻孔：
按照锁脚钢管的设计位置打孔。
③清孔：
用高压风把孔内的余渣清除干净。
④安装锁脚钢管：
将钢管插入孔内长度至少达到设计长度的95%，使用L型钢筋与钢架双面满焊连接15cm，与钢管满焊连接20cm。
⑤数量要求及位置：
台阶钢架脚板位置各安装2根锁脚钢管。
⑥注浆：
注浆之前先排气，注浆必须饱满密实。
5.4.8.混凝土复喷
（1）施工流程
施工准备→受喷面处理→埋设φ50预留孔和接地钢筋→机具到位→接通风水电，试机→分层喷射砼
（2）施工方法
①埋设检查混凝土厚度的预留孔，每台阶左右两侧均采用φ50PVC管，作为喷砼厚度标识；复喷初凝后拔出，保证孔口圆顺，孔壁完整。
下台阶轨面上50cm左右处设置光圆φ16的接地钢筋，1组/10m,接地钢筋露出混凝土面20cm。
②喷射前应对受喷面进行处理。
一般用高压水冲洗受喷面上的浮尘、岩屑，当岩面遇水容易潮解、泥化时，宜采用高压风吹净岩面。
③喷射混凝土应连续进行。
喷射作业应分层、分段、分片，后层喷射混凝土应在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1h后再喷射，应先用水冲洗喷射面。
④喷头距喷射面的距离宜为0.6～1m，喷混凝土终凝后3h内不得进行爆破作业。
喷射混凝土3h强度不得低于1.5MPa，24h强度不得小于10MPa。
⑤工作风压的调整：
一般为0.15～0.2mPa之间。
根据喷射砼的部位变化，距离远近及喷射混合料的具体含水率大小，及时调整工作风压。
⑥喷射混凝土作业应采用分段、分片、分层依次进行，喷射顺序应自下而上，分段长度不宜大于6m。
喷射时先将低洼处大致喷平，再自下而上顺序分层、往复喷射。
分片喷射要自下而上进行，边墙混凝土应从墙脚开始向上喷射，使回弹不致裹入最后喷层。
⑦钢架与围岩间的间隙必须用喷射混凝土充填密实，先喷射钢架与围岩间的空隙，再喷射钢架与钢架间的混凝土，将钢架全部覆盖，钢架靠隧道净空侧喷射混凝土保护层不得小于3cm。
6.控制要点
（1）、允许超挖值：
拱部：
平均10cm，最大值15cm；边墙、仰拱、隧底：
平均10cm。
（2）、欠挖规定：
隧道不应欠挖，当围岩完整、石质坚硬时，允许个别岩石突出部分侵入衬砌，每1.0m2不大于0.1m2。
对整体式衬砌，侵入值应小于衬砌厚度的1/3，并小于10cm；对喷锚衬砌不应大于5cm；拱脚和墙脚以上1m范围内严禁欠挖。
（3）、预留变形量：
Ⅳ级围岩：
8～10cm。
7.质量标准
工序
项目
允许偏差（mm）
钢架安装
间距
±100
横向
±50
高程
±50
垂直度
±2º
保护层厚度
－5
钢筋网片
网格尺寸
±10
搭接长度
±50
锚杆
孔距
±150
孔深
±50
超前小导管
外插角
2°
孔距
±50
孔深
+500
8.安全、环保、文明施工等技术措施
8.1.安全要求
（1）为保证施工安全，现场要求专人统一指挥，并设一名专职安全员负责现场的安全工作，坚持班前进行安全教育制度。
（2）施工区域应设置警示标志，严禁非工作人员出入。
（3）施工中应对机械设备进行定期检查、养护、维修。
（4）严格按设计及施工规范要求进行施工，认真执行相关的施工安全规程。
（5）加强对围岩进行动态监控量测，实行信息化管理，科学地组织施工。
（6）加强洞内洞顶现场观察，增加巡查人员及次数，发现异常，及时停止施工。
（7）钢钢架焊接施工时，作业人员必须戴好安全保护设施。
（8）氧气瓶与乙炔瓶隔离存放，严格保证氧气瓶不沾染油脂、乙炔发生器有防止回火的安全装置。
（9）配电箱前要有绝缘垫，并安装漏电保护装置。
（10）施工现场的临时用电严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规范规定执行。
（11）钻孔过程中时刻观察，做好遇到高压水粉细砂层砂子的防范措施，必要时孔口安装防突装置，防止高压水及钻杆冲出伤人。
（12）超前小导管孔口管、止浆阀要安装固结牢固，施工期间严禁人员站在其冲出方向前方，以防止孔口管、止浆阀冲出伤人。
（13）需高空作业时，应搭设稳固安全的开挖架和施工平台，防止伤人事故发生。
8.2.环保要求
（1）对各类施工机械、机具采取定人定点控制，对操作人员进行安全、环保教育。
（2）对特种作业人员采取持证上岗，并对作业人员配有相关的防护。
对可能出现的粉尘采取喷雾降尘的方法。
（3）隧道内保持良好的通风排气效果，禁止使用排气量超标的工程车辆。
（4）设立专门弃碴场，隧道内的弃碴，必须运输到指定弃碴场，严禁随意弃碴。
8.3.文明施工
（1）施工区域内道路通畅、平坦、整洁，不乱堆放杂物，及时清理散落物，垃圾集中堆放，及时处理。
（2）在施工现场的标志牌齐全、干净、清晰。
（3）施工班组用料做到物尽其用，杜绝浪费现象。
施工作业时，要做到活完场清。
（4）现场有防止尘土飞扬、泥浆洒漏、污水外流等措施。
（5）施工场地设排水系统，并保持畅通不堵塞。
（6）水泥、速凝剂须随用随取，严禁乱堆乱放。
9.成品保护措施
（1）在扒渣过程中有专有指挥挖掘机对掌子面进行扒渣，严禁挖掘机碰撞已支护的钢架及喷射混凝土。
（2）开挖下台阶时，预留上台阶脚板下方基岩，下台阶开挖至设计标高之后再对预留部分围岩进行人工风镐修整凿除，以防止爆破开挖不当对上台阶脚板的破坏。
（3）出渣过程中挖掘机及装载机不得将初支面以及钢架刮伤破坏，需有专人指挥扒渣、装渣。
10.附图
附图1：
《Ⅳb级围岩开挖断面交底图》
附图2：
《Ⅳb型复合式衬砌格栅钢架图》
附图3：
《Ⅳb围岩钻爆设计图》
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