铁路隧道工程土石方开挖作业指导书.docx

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铁路隧道工程土石方开挖作业指导书

铁路隧道工程土石方开挖作业指导书（明洞段）

1、适用范围

适用于新建标段站前工程双线隧道明洞土方开挖施工。

2、隧道明洞开挖施工

2.1施工准备

2.1.1主要施工人员配置

明洞土石方开挖工程架子队全面负责实施，架子队技术负责人负责技术，项目部负责过程监督、检查、指导。

架子队另安排两名现场技术员，一名专职质检员，一名专职安全员，负责本工程的施工、质量、安全工作。

配备的施工人员有：

现场电工2名，汽车司机8人，机械操作手6人，风钻工10人，爆破工6人，普工12人，共44人。

2.2.2主要施工设备配置

1.0m3挖掘机1台，3.0m3装载机1台，12t自卸汽车3台，20m3/min空压机2台，YT—28风钻10台。

3、土方开挖方法和程序

土方开挖采用挖掘机开挖，装载配合，自卸汽车运输的方法。

3.1测量放线

开挖施工前，根据设计图纸提供的座标、高程准确定位，并按设计坡度放出开挖上开口线，经检查复核确定无误时方可进行开挖施工。

开挖过程中，应经常校核测量开挖平面位置、水平标高、控制桩号、水准点和边坡坡度等是否符合施工图纸的要求。

3.2场地清理

包括植被清理和表土清挖。

其范围包括开挖面、料场、存弃渣场等施工用地需要清理的全部区域的地表。

3.3植被清理

包括开挖和回填区域内的树根、杂草、垃圾、废渣。

应注意保护清理区域附近的天然植被，防止施工不当造成清理区域附近林业资源的毁坏，以及对环境保护造成不良影响。

3.4运输道路

通过既有道路和施工便道时，弃渣运输车安全慢行，尽量不要堵塞道路，影响过往车辆通行。

3.5机械开挖的边坡修整

使用机械开挖土方时，实际施工的边坡坡度应适当留有修坡余量，再用人工修整，其修整的边坡应满足施工图纸要求的坡度和平整度。

3.6边坡面渗水排除

在开挖边坡上遇有地下水渗流时，根据渗水量的大小，在边坡修整和加固前，采取有效的疏导和保护措施。

3.7施工期临时性排水措施

在雨季或者汛期，可在边坡上设置临时急流槽，共同协助截水天沟、路堑边沟及排水沟进行排水疏导。

3.8土方开挖前的质量检查和验收

土方开挖施工前，应会同监理人进行以下各项的质量检查和验收。

a、用于开挖工程量计量的原地形测量剖面的复核检查。

b、按施工图纸所示的工程建筑物开挖尺寸进行开挖剖面测量放样成果的检查。

其开挖剖面放样成果，应经监理人复核签认后，作为工程量计量的依据。

c、按施工图纸所示进行开挖区周围排水和防洪保护设施的质量检查和验收。

3.9土方开挖过程中的质量检查

在土方开挖过程中，定期测量校正开挖平面的尺寸和标高，以及按施工图纸的要求检查开挖边坡的坡度和平整度，并将测量资料提交监理人。

3.10土方明挖工程完成后的质量检查和验收

土方明挖工程完成后，会同监理人进行以下各款的质量检查和验收。

a、主体工程开挖基础面检查清理的验收：

按施工图纸要求检查基础开挖面的平面尺寸、标高和坡度；

b、永久边坡的检查和验收：

永久边坡的坡度和平整度的复测检查。

3.11完工验收资料

土方明挖工程完工后，应向监理人提交完工验收申请，并提交以下完工验收资料：

a、土方明挖工程竣工平面和剖面图；

b、质量检查和验收报告；

4、石方开挖方法和程序

石方采用钻爆法开挖，挖掘机挖装，自卸汽车运碴至公路外侧弃碴场。

4.1开挖施工工艺

开挖施工工艺如下图：

4.2主要施工方法

4.2.1测量放线

根据测量控制网点建立进口明洞开挖施工的测量放样控制点。

然后根据设计提供的开挖几何尺寸和放坡系数进行测量放线。

开挖施工过程中要求每排炮进行测量放样控制，采用红铅油画出洞中心线、设计开挖边线，并现场作测量放样技术交底。

随着开挖高程下降，及时对坡面进行测量检查以防止偏离设计开挖线，避免在形成高边坡后再进行处理。

4.2.2开挖顺序

开挖采用自上而下分梯段进行开挖的方法，梯段的高度根据自然地形控制在8m以内。

4.2.3开挖方法

为使开挖面符合设计开挖线，保持开挖后基岩的完整性和开挖面的平整度，施工中采用控制预裂爆破技术。

其工艺方法如下：

a、钻孔：

采用YT—28风钻钻孔，孔径40mm，孔深3.5m～4.0m，孔间距1.0m～1.2m，孔排距0.8m～1.0m，梅花型布孔。

钻孔完成后，用高压风清孔，如不能及时装药，应临时堵塞炮孔，以免杂物进入。

b、装药：

用竹杆将药卷送入炮孔，联网后用炮泥封堵。

炸药选用φ32mm普通硝铵炸药，基本参数为：

单孔药量1.8kg以内，线装药量控制在0.45kg/m左右，单耗量控制在0.40kg/m3以内。

爆破施工前应进行控制爆破试验，以修正和选择合理的钻爆孔布置和线装药密度等参数。

c、联网爆破：

采用非电毫秒雷管，按设计联网。

爆破网络要处于松弛状态，不要拉得太紧，要有一定的拉伸余地。

联网结束后，要检查复核整个网络，避免漏装漏联。

爆破前进行清场警戒，施工人员撤离警戒区域，机械设备做好安全防护，并预警三次。

第三次预警结束，确认一切准备工作完毕后，由爆破员点火起爆。

d、检查处理：

待烟尘消散后，爆破员进入作业面进行检查，发现瞎炮、拒爆及时处理。

确认安全后解除警报、警戒，进行安全处理转入下一工序。

采用预裂爆破技术的相邻两炮孔间岩面的不平整度应不大于15cm，孔壁表层不应产生明显的爆破裂隙。

与预裂面相邻的松动爆破孔，应严格控制其爆破参数，避免对保留岩体造成破坏，或使其间留下不应有的岩体而造成施工困难。

对于边坡开挖出露的软弱岩层和构造破碎带区域，必须按施工图纸和监理人的指示进行处理，并采取排水或堵水等措施。

紧靠洞口1.5米以内的垂直面保护层，必要时采用手风钻逐层钻孔装药，火花起爆，其药卷直径不得大于32毫米（散装炸药加工的药卷直径不得大于36毫米），最后一层炮孔孔底高程可钻至建基面终孔，但孔深不得超过50厘米；对于软弱、破碎岩石基础，则最后一层应留足30厘米的撬挖层。

4.3边坡开挖前的检查

a、按施工图纸所示检查边坡开挖剖面和测量放样成果，经监理人复核签认后作为工程量计量的依据。

b、按监理人的指示，对边坡开挖区上部的危岩清理进行检查，经监理人复查确认达到安全标准后，才能开始边坡开挖。

c、按施工图纸所示和监理人的指示，对边坡开挖区周围排水设施的完工质量进行检查，经监理人确认合格后才能开始边坡开挖。

d、在边坡工程开挖过程中，定期检查开挖剖面规格和边坡软弱岩层及破碎带等不稳定岩体的处理质量，经监理人复查确认安全后，才能继续向下开挖。

4.4边坡开挖后的验收

边坡开挖全部完工后，对边坡开挖质量进行验收。

5、边坡支护施工

开挖边坡的支护应在分层开挖过程中逐层进行，上层的支护应保证下一层的开挖安全顺利进行。

未完成上一层的支护，严禁进行下一层的开挖。

5.1锚杆

锚杆设计为Ф22、L=3.5m，间距120x120cm，共288根。

锚杆的布置，在爆破开挖后，根据岩面的具体情况现场确定。

锚杆施工工艺如下：

5.1.1钻孔、清孔

采用YT—28风钻钻孔，孔径37mm，孔深3.5m，锚杆外露0.1m。

钻孔完成后，用高压风清孔，如不能及时安装锚杆，应临时堵塞钻孔，以免杂物进入。

5.1.2锚杆注浆及安装

锚杆注浆安装前须先做好材料、机具、脚手平台和场地准备工作，注浆材料使用普通硅酸盐42.5水泥，粒径小于2.5mm的砂子，并须过筛，胶骨比1:

0.5～1:

1，水灰比0.38～0.45，砂浆标号不小于M30。

砂浆锚杆作业程序是：

先注浆，后放锚杆，具体操作是：

先将水注入牛角泵内，并倒入少量砂浆，初压水和稀浆湿润管路，然后再将已调好的砂浆倒入泵内。

将注浆管插至锚杆眼底，将泵盖压紧密封，一切就绪后，慢慢打开阀门开始注浆。

在气压推动下，将砂浆不断压入眼底，注浆管跟着缓缓退出眼孔，并始终保持注浆管口埋在砂浆内，以免浆中出现空洞，将注浆管全部抽出后，立即把锚杆插入眼孔，然后用木楔堵塞眼口，防止砂浆流失。

锚杆孔中必须注满砂浆，发现不满须拨出锚杆重新注浆。

注浆管不准对人放置，以防止高压喷出物射击伤人。

砂浆应随用随拌，在初凝前全部用完，使用掺速凝剂砂浆时，一次拌制砂浆数量不应多于3个孔，以免时间过长，使砂浆在泵、管中凝结。

锚注完成后，应及时清洗，整理注浆用具，除掉砂浆凝聚物，为下次使用创造好条件。

5.2钢筋网

5.2.1钢筋网片加工

钢筋网片采用Ⅰ级φ6或φ8钢筋焊制，在钢筋加工场内集中加工。

先用钢筋调直机把钢筋调直，再截成钢筋条，钢筋网片尺寸根据拱架间距和网片之间搭接长度综合考虑确定。

钢筋焊接前要先将钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均清除干净；加工完毕后的钢筋网片应平整，钢筋表面无削弱钢筋截面的伤痕。

5.2.2成品的存放

制作成型的钢筋网片必须轻抬轻放，避免摔地产生变形。

钢筋网片成品应远离加工场地，堆放在指定的成品堆放场地上。

存放和运输过程中要避免潮湿的环境，防止锈蚀、污染和变形。

5.2.3挂网

按图纸标定的位置挂设加工好的钢筋网片，钢筋片随初喷面的起伏铺设，绑扎固定于先期施工的系统锚杆之上，再把钢筋片焊接成网，网片搭接长度为1～2个网格。

5.2.4钢筋网施工注意要点

⑴钢筋网格尺寸应符合设计要求。

⑵铺设钢筋网按照以下要求执行：

①钢筋网在初喷混凝土4cm以后铺挂，且保护层厚度不得小于4cm。

②砂层地段应先加铺钢筋网，沿环向压紧后再喷射混凝土。

③钢筋网应随初喷面的起伏铺设，与受喷面的间隙一般不大于3cm，与锚杆（锚杆安装3d后）或其它固定装置连接牢固。

④开始喷射时，应减小喷头至受喷面的距离，并调整喷射角度，钢筋网保护层厚度不得小于4cm。

⑤喷射中如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时，应及时清除后再喷射混凝土。

5.3喷砼

5.3.1喷射前准备

⑴喷射前应对受喷岩面进行处理。

一般岩面可用高压水冲洗受喷岩面的浮尘、岩屑，当岩面遇水容易潮解、泥化时，宜采用高压风吹净岩面。

若为泥、砂质岩面时应挂设细钢筋网（网格宜不大于20×20mm、线径宜小于3mm），用环向钢筋和锚钉或钢架固定，使其密贴受喷面，以提高喷射混凝土的附着力。

⑵设置控制喷射混凝土厚度的标志，一般采用埋设钢筋头做标志，亦可在喷射时插入长度比设计厚度大5cm的铁丝，每1～2m设一根，作为施工控制用。

⑶检查机具设备和风、水、电等管线路，湿喷机就位，并试运转。

①选用的空压机应满足喷射机工作风压和耗风量的要求；压风进入喷射机前必须进行油水分离；

②输料管应能承受0.8MPa以上的压力，并应有良好的耐磨性能；

③保证作业区内具有良好通风和照明条件。

④喷射作业的环境温度不得低于5℃。

⑷若遇受喷面有涌水、渗水或潮湿的岩面，喷射前应按不同情况进行处理。

①大股涌水宜采用注浆堵水后再喷射混凝土。

②小股水或裂隙渗漏水宜采用岩面注浆或导管引排后再喷射混凝土。

③大面积潮湿的岩面宜采用粘结性强的混凝土，如添加外加剂、掺合料以改善混凝土的性能。

5.3.2混凝土搅拌、运输

湿喷砼搅拌采取拌合站集中拌制，施工配料应严格按配合比进行操作，速凝剂在喷射机喂料时加入。

混凝土的搅拌工艺应确保骨料在拌合物中分散均匀，不产生结团，宜优先采用将水泥、粗细骨料先干拌后加水湿拌的方法，且干拌时间不得少于1.5min。

搅拌时间应通过现场搅拌试验确定，并应较普通混凝土规定的搅拌时间延长1～2min，采用先干拌后加水的搅拌方式时，干拌时间不宜小于1.5min，搅拌时间不宜小于3min。

运输采用砼运输罐车，随运随拌。

喷射砼时，多台运输车应交替运料，以满足湿喷砼的供应。

在运输过程中，要防止混凝土离析、水泥浆流失、坍落度变化以及产生初凝等现象。

5.3.3喷射作业

⑴喷射操作程序应为：

打开速凝剂辅助风→缓慢打开主风阀→启动速凝剂计量泵、主电机、振动器→向料斗加混凝土。

⑵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。

⑶喷射速度要适当，以利于混凝土的压实。

风压过大，喷射速度增大，回弹增加；风压过小，喷射速度过小，压实力小，影响喷混凝土强度。

因此在开机后要注意观察风压，起始风压达到0.5MPa后，才能开始操作，并据喷嘴出料情况调整风压。

⑷喷射时使喷嘴与受喷面间保持适当距离，喷射角度尽可能接近90°，以使获得最大压实和最小回弹。

喷嘴与受喷面间距宜为1.5～2.0m；喷嘴应连续、缓慢作横向环行移动，一圈压半圈，喷射手所画的环形圈，横向40～60cm，高15～20cm；如果喷嘴与受喷面的角度大小，会形成混凝土物料在受喷面上的滚动，产生出凹凸不平的波形喷面，增加回弹量，影响喷混凝土的质量。

5.3.4养护

喷射混凝土终凝2小时后，应进行养护。

采用喷雾养护。

养护时间不小于14d。

5.3.5施工控制要点

⑴喷射混凝土原材料先检验合格后才能使用，速凝剂应妥善保管，防止受潮变质。

严格控制拌合物的水灰比，经常检查速凝剂注入环的工作状况。

喷射混凝土的坍落度宜控制在8～13cm，过大混凝土会流淌，过小容易出现堵管现象。

喷射过程中应及时检查混凝土的回弹率和实际配合比。

喷射混凝土的回弹率：

侧壁不应大于15%，拱部不应大于25%。

⑵喷射混凝土拌合物的停放时间不得大于30min。

⑶必须在隧道明洞开挖后及时进行施作。

喷射混凝土严禁选用具有潜在碱活性骨料。

喷混凝土厚度应预埋厚度控制标志，严格控制喷射砼的厚度。

⑷喷射前应仔细检查喷射面，如有松动土块应及时处理。

喷射机应布置在安全地带，并尽量靠近喷射部位，便于掌机人员与喷射手联系，随时调整工作风压。

⑸喷射完成后应检查喷射混凝土与岩面粘结情况，可用锤敲击检查。

同时测量其平整度和断面，并将此断面与开挖断面对比，确认喷射砼厚度是否满足设计和规范要求。

当有空鼓、脱壳时，应及时凿除，冲洗干净进行重喷，或采用压浆法充填。

⑹经常检查喷射机出料弯头、输料管和管路接头，发现问题及时处理。

管路堵塞时，必须先关闭主机，然后才能进行处理。

⑺喷射完成后应先关主机，再依次关闭计量泵、震动棒和风阀，然后用清水将机内、输送管路内残留物清除干净。

6、施工安全保证措施

根据本工程的具体特点及施工难点，制定相应的安全保证措施，切实做到从组织上、思想上、制度上得到保证，进一步做到危险点预测，落实安全预控措施。

具体措施如下：

6.1组织保证措施

6.1.1项目部成立以项目经理为组长，项目副经理和项目总工程师为副组长，专职安全员和各职能部门主任为组员的安全管理小组，负责检查、指导各施工队、工点的安全生产防护措施落实情况；

6.1.2各架子队设立以队长为组长的安全生产小组，负责项目部以及监理、业主各项安全措施的实施。

6.1.3除专职安全员外，各施工点设1～2名兼职安全员负责本施工点的安全监督工作。

6.1.4实行专、兼职安全员向各架子队安全生产小组负责，安全生产小组向项目部安全管理小组负责，安全管理小组向监理和业主负责的层层负责责任制，切实把安全生产落到实处。

6.2思想保证措施

6.2.1加大宣传力度，使全体职工树立安全第一的思想，和“保护自己、保护他人、互相保护”的安全意识；

6.2.2在各项评比中，把安全生产作为重要内容，放在首位，并专设安全生产先进单位和先进个人奖项，定期评比奖励。

6.2.3组织多种形式的安全防护和安全自救演练活动，通过演练加深认识，提高安全防范意识。

6.3制度保证措施

（1）建立安全生产制度，层层落实，责任到人；

（2）建立安全检查制度，层层把关，环环控制；

（3）建立安全奖罚制度，奖优罚劣，激励先进；

（4）建立岗位培训制度，掌握技术，规范操作；

（5）建立班前交底制度，事前预控；消除隐患；

（6）坚持安全事故申报制度，出现事故，及时上报；

（7）坚持紧急事故处理制度，出现事故及时抢救，减小损失。

（8）建立施工方案、安全措施集体研究、上报审批、监督实施制度。

6.4针对性措施：

6.4.1在施工前，应详细了解工程地质结构、地形地貌和水文地质情况。

对可能引起的滑坡和崩塌体应及时采取有效的预防性保护措施；在陡坡下施工，应仔细检查边坡的稳定性，如遇有孤石、崩塌体等，应事先作好妥善的清理和支护。

6.4.2土石方明挖应从上至下分层分段依次进行，严禁自下而上或采取倒悬的开挖方法，施工中随时作成一定的坡度，以利排水，开挖过程中应避免边坡稳定范围内形成积水。

6.4.3土石方明挖过程中，如出现裂缝和滑动迹象时，立即暂停施工和采取应急抢救措施，并通知监理人，必要时，按监理人的指示设置观测点，及时观测边坡变化情况，并做好记录。

6.4.4不允许在开挖范围的上侧弃土，必须在边坡上部堆置弃土时应确保开挖边坡的稳定。

6.4.5爆破作业人员应持有有关部门签发的特种作业岗位合格证书（爆破证），并按规定在当地公安部门备案，无证人员不得上岗。

6.4.6爆破作业时装药量要通过计算确定，为保证通讯电缆高压输电线路和其他设施、设备安全，尽量采用小药量浅层爆破的方法，同时要采取用柔性材料覆盖等保护措施。

6.4.7爆破作业要划定安全区域，爆破前要发出爆破信号，将人员设备撤出危险区域，并加强安全警戒，爆破结束并确定无哑炮后组织排险，排险结束后发出解除爆破信号，撤除警戒。

6.4.8加强对爆破材料使用的监管，对爆破材料的采购、验点入库、提领发放、现场使用以及每次爆破后剩余材料回库等进行全面监管和清点登记，防止爆破材料丢失。

6.4.9对实施电引爆的作业区，采用必要的特殊安全装置，以防止暴风雨时的大气或邻近电器设备放电和闸栅电流的影响，特殊安全装置应经过试验证明其确保安全可靠时方可使用。

6.4.10加强施工用电管理，所有电器设备都应绝缘良好并加设漏电保护装置，各项绝缘指标均应达到规定值。

电线电缆不得直接与脚手架杆或其他金属体接触。

接拉电源必须由现场电工操作，严禁非专业人员私拉乱接。

6.4.11现场照明的照度应满足使用要求，所有局部照明及易发生危险场所的照明和行灯均使用36V以下的安全电压。

6.4.12各类油料，炸药、雷管等火工材料应设专库分别存放，且远离生活区和人员较密集的地方，设专人看管，出入库要有签字记录；严禁炸药雷管同库存放，严禁滥用、私用和倒卖炸药；库房地面宜用土地面或砖地面，严禁用水泥地面和穿带有铁钉的硬底鞋出入库房；发现炸药等火工材料被盗要立即上报主管部门和公安部门，严禁隐匿不报或少报。

6.4.13遇雨、雪、雾、大风等恶劣天气时停止施工，待天气晴好后复工，复工前要注意观察坡体变形和裂隙发展情况，在确定坡体稳定后首先进行排险，然后组织施工。

6.4.14加强机动车辆和机械设备管理，司机和机械操作手都要持证上岗，无证人员不得乱开乱动车辆和机械设备，车辆机械设备有故障应及时检修排除，不开病车，不疲劳驾驶和酒后驾驶。

6.4.15施工现场设立醒目标志，通过施工区域的车辆一律限速5km/h，且在现场值班人员的统一指挥下通过。

6.4.16发动职工群策群力，挖掘与之有关的其他安全隐患，制定安全防护措施，做到事前控制，确保安全生产。

7、文明施工和环境保护措施

7.1文明施工措施

7.1.1开展文明工地、文明班组建设活动，教育职工文明施工；

7.1.2施工现场做到场地整洁，道路畅通，排水畅通，材料堆放整齐有序，工完、料尽、场清；

7.1.3施工现场不得乱扔垃圾废料，不得随地大小便，施工班组按范围实行分区卫生包干，责任到人；

7.1.4教育职工遵纪守法，严禁打架斗殴、酗酒闹事、吸毒赌博；

7.1.5树立企业形象，举止大方，说话文明，礼貌待人；

7.1.6尊重当地民风民俗，尊重少数民族生活习惯，与当地政府和群众建立良好关系；

7.1.7尊重业主代表，尊重设计代表，尊重监理工程师，尊重兄弟单位领导和职工，创造文明良好的施工氛围；

7.1.8工程竣工验收后，我方将迅速撤离施工现场，并彻底清除施工垃圾，拆除临时设施。

7.2环境保护措施

7.2.1教育职工学习并遵守《中华人民共和国环境保护法》，地方政府有关环境保护的法令法规，合同文件的有关环境保护的规定，进一步提高环境保护的意识及水平；

7.2.2自觉接受当地环保部门，业主，监理的检查、监督和指导，自觉维护现场环境；

7.2.3遵守国家对有关鱼类、野生动物、天然林、花草树木、文物的保护规定，不滥杀滥捕；

7.2.4保持施工场地和施工道路干净卫生，雨天要疏通排水沟管，排除积水，晴天要洒水清扫，控制扬尘；

7.2.5水泥、粉煤灰等材料要有专门库房，不得露天堆放，以防受潮和扬尘，燃料、油料、化学品、酸碱类材料要严格管理，特殊保管，库房要远离地表水源；

7.2.6运土、运碴车辆装车高度不得超出车厢挡板高度，以防落土掉碴；

7.2.7减小施工车辆和机械噪音，控制尾气排放量，减少人为噪音；

7.2.8不得随意焚烧野草树木垃圾和其它废料，现场垃圾要归堆，按规定统一处理；

7.2.9采取严密措施，防止任何污染物直接或间接进入耕地、河道、水源。

污水处理要做到“三个统一”，即统一集中，统一排放，统一无害化处理；

7.2.10保护植被，防止水土流失，对因施工而破坏的植被，在施工完后要及时恢复，施工中掉入河道的土石料要及时清理，以防堵塞河道，造成人为性泥石流和水土流失。

7.2.11凡属无法烧尽或严重影响环境的清除物，必须按监理人指定的地区进行掩埋。

掩埋物不得妨碍自然排水或污染河川。

7.2.12表土系指含细根须、草本植物及覆盖草等植物的表层有机土壤，按监理人指示的表土开挖深度进行开挖，并将开挖的有机土壤运到指定地区堆放。

防止土壤被冲刷流失。

7.2.14在冲沟内或沿河岸岸边弃土时，应防止山洪造成泥石流或引起河道堵塞，根据冲沟可能出现的最大流量，底部做好排、通水设施。