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1、工程技术交底书施工单位：中铁十六局广昆铁路第三项目部编号：日期： 2009 年 8 月 25 日工程名称及施工里程工程部位洞身开挖（三台阶七步开挖法）交底内容：铁路大断面隧道三台阶七步开挖法（以下简称“三台阶七步开挖法”）是以弧形导坑开挖留核心土为基本模式，分上、中、下三个台阶七个开挖面，各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开，平行推进的隧道施工方法。一、三台阶七步开挖法的施工工艺流程：三台阶七步开挖法的施工工艺流程二、三台阶七步开挖法的施工工序及步骤：三台阶七步开挖法施工步骤见图-1，开挖透视图见-2，施工工序见图-3 所示。第 1 步，上部弧形导坑开挖：在拱部超前支护后进行，环向开挖上部弧形导坑
2、，预留核心土，核心土长度为35m ，宽度为隧道开挖宽度的1/3 1/2 。开挖循环进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5 m ，开挖后立即初喷3 5cm 混凝土。上台阶开挖矢跨比应大于 0.3 ，开挖后及时进行喷、锚、网系统支护，架设钢架，在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30打设锁脚锚杆， 锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。第 2、3 步，左、右侧中台阶开挖：开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5 m ，开挖高度一般为3 3.5m，左、右侧台阶错开23m ，开挖后立即初喷35cm混凝土，及时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架墙
3、脚以上30cm 高度处，紧贴钢架两侧边沿否满足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左右错开开挖中台阶，施作初期支护左右错开开挖下台阶，施作初期支护开挖上、中、下台阶预留核心土分段开挖隧底，施做初期支护施作仰拱施作仰拱填充围岩稳定性评判、 修正支护参数按下倾角 30打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。第 4、5 步，左、右侧下台阶开挖：开挖进尺应根据初期支护钢架间距确定，最大不得超过1.5 m ，开挖高度一般为3 3.5m，左、右侧台阶错开23m ，开挖后立即初喷35cm混凝土，及时进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架墙脚以上30cm 高度处，紧贴钢
4、架两侧边沿按下倾角 30打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，复喷混凝土至设计厚度。第 6 步，上、中、下台阶预留核心土：各台阶分别开挖预留的核心土，开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。第 7 步，隧底开挖：每循环开挖长度为2 3m ，开挖后及时施作仰拱初期支护，完成两个隧底开挖、支护循环后，及时施作仰拱，仰拱分段长度宜为46m 。三、三台阶七步开挖法初期支护：三台阶七步开挖法的初期支护由喷射混凝土、锚杆（管）、钢筋网和钢架等组成，各部分联合受力。初期支护应在开挖后立即施作，以保护围岩的自然承载力，其施工工艺流程见图。1 初喷混凝土封闭岩面1） 初喷混凝土应在开挖后立即进行。2） 用高压风自上而下
5、吹净岩面，埋设控制喷射混凝土厚度的标志钉。3） 工作面滴水或淋水时，宜采用钻孔埋管做好引排水。大面积潮湿的岩面宜采用粘结性强的混凝土， 通过添加外加剂、 掺合剂改善混凝土性能，也可采用干喷形式快速封闭渗水岩面。4） 喷射混凝土必须满足设计强度、厚度及其与岩面粘结力要求。5） 喷射作业应分段分片依次进行，喷射作业从拱脚或墙脚自下而上进行，作业时应避免上部喷射回弹料虚掩拱（墙）脚；先找平凹洼部分，后喷射凸出部分，各部平顺连接。喷头应与受喷面垂直，喷嘴口至受喷面距离宜保持在1.0 2.0m，沿水平方向以螺旋形划圈移动。2 系统锚杆（管）、钢筋网施作：1） 初喷混凝土后应及时施作锚杆，锚杆必须设置垫板
6、。岩石隧道拱部系统锚杆必须带排气装置，采取沿锚杆孔进浆的施工工艺；黄土隧道系统锚杆按设计要求选用。初期支护施工工艺流程清理岩面初喷混凝土封闭岩面施作系统锚杆，挂钢筋网安装钢架复喷混凝土至设计厚度量测数据分析、反馈开挖2） 钢筋网可采用为 8 的 HPB235钢制作， 网格尺寸采用20cm20cm，搭接长度应为12个网格，网片间采用焊接方式连接。3） 钢筋网随受喷面起伏铺设，其间隙不应大于3cm ，钢筋网应与锚杆、钢架连接牢固，且钢筋保护层厚度不应小于4cm。3 安装钢架：1） 拱部单元安装工序：放样确定钢架基脚位置施作定位锚杆架设钢架布设纵向连接筋。2） 墙部单元安装工序：墙脚部位铺设槽钢垫板
7、施作定位锚杆对应拱部单元架设墙部钢架单元布设纵向连接筋。拱、墙部钢架单元宜采用栓接的方式连接。3） 加强钢架拱（墙）脚锁脚锚杆（管）施工，各台阶每单元钢架拱（墙）脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30打设 4 根或 4 根以上锁脚锚杆（管），锁脚锚杆（管）与钢架牢固焊接，锁脚锚杆直径不应小于22mm ，锁脚锚管直径不应小于42mm ，长度不得小于3.5m，以控制基脚变形。4） 施工注意事项及要求：钢架拱（墙）脚应架设在稳固的基岩上或底部铺垫槽钢，以保证钢架基础稳固。安装前应清除基脚下的虚碴、虚土及杂物。钢架安装允许偏差：钢架间距、横向位置和高程与设计位置的偏差不超过5cm ，垂直度
8、允许偏差为2。钢架应与纵向连接筋、锁脚锚杆焊接牢固，以增强钢架的整体稳定性。锁脚锚杆施工应作为施工质量控制的重点，锁脚锚杆尾部宜加工成“L”型。钢架连接板应采用栓接牢固连接。钢架和初喷混凝土间有较大间隙时，每隔2m应采用骑马或楔形垫块顶紧；钢架与围岩的间隙不应大于5cm。4 喷射混凝土厚度应符合设计要求，二次复喷混凝土应分层喷射，每层厚宜为56cm 。喷射混凝土表面应平顺，无空鼓、裂缝、松酥，平整度宜采用2m靠尺检查，允许偏差为侧壁5cm 、拱部 7cm 。四、仰拱施工隧底开挖应采用全幅分段施工，上面铺设仰拱栈桥，每循环开挖长度宜控制在23m 。当仰拱施工滞后下部台阶开挖面3040m时，应停止
9、前方工作面开挖或短距离跳槽进行隧底开挖。短距离跳槽的次数不得多余3 次，每次跳槽间隔不得大于10 m。隧底开挖后， 应及时清除虚碴、杂物、 泥浆、 积水， 立即初喷3 5cm厚混凝土封闭岩面，按照设计要求安装仰拱钢架，复喷射混凝土至设计厚度，使初期支护及时闭合成环。仰拱应超前拱墙衬砌，每循环浇筑长度宜为46m ，仰拱应采用浮放模板支架成型。仰拱混凝土应分段全幅浇筑，一次成型，不留纵向施工缝，仰拱施工缝和变形缝应设置止水带。仰拱表面应平顺，不积水。仰拱填充混凝土应在仰拱混凝土终凝后浇筑，浇筑前应清除仰拱表面的杂物和积水，连续浇筑，一次成型，不留纵向施工缝。填充混凝土强度达到5MPa后允许行人通行
10、，达到设计强度的 100后允许车辆通行。仰拱填充表面坡度应符合设计要求，应平顺、 排水通畅、 不积水。 质量保证措施：1 隧道进洞前应做好洞顶及洞口防排水系统。洞顶及洞口排水沟应铺砌，用砂浆抹面，防止地表水及施工用水下渗，影响结构安全。2 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。1）初期支护应及时封闭成环，全断面初期支护闭合时间宜控制在15d 左右；2）仰拱应超前施作，仰拱距上台阶开挖工作面宜控制在3040m 。铺设防水板、二次衬砌等后续工作应及时进行。3）二次衬砌距仰拱保持2 倍以上衬砌循环作业长度，但不得大于50m 。3 在满
11、足作业空间和台阶稳定的前提下，应尽量缩短台阶长度，核心土长度应控制在35m ，宽度为隧道开挖宽度的1/3 1/2 。4 三台阶七步开挖法施工应严格控制开挖长度，根据围岩地质情况，合理确定循环进尺，每次开挖长度不得超过1.5m；开挖后立即初喷35cm混凝土，以减少围岩暴露时间。5 严格按设计要求施作超前支护，控制好超前支护外插角，严格按注浆工艺加固地层，保证隧道开挖在超前支护的保护下施工。6 隧道周边部位应预留30cm 人工开挖，其余部位宜采用机械开挖，局部需要爆破时，必须采用弱爆破，不得超挖。施工时应严格控制装药量，减少对围岩的扰动。7 中、下台阶左、右侧开挖应错开，严禁对开，左右侧错开距离为
12、 2 3m。8 钢架应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，严禁拱（墙）脚悬空或采用虚碴回填。钢架应与锁脚锚杆（管）焊接牢固。9 隧道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。10 施工过程中可采用增加拱（墙）脚锁脚锚杆（管）、增设钢架拱（墙）脚部位纵向连接筋、扩大拱（墙）脚初期支护基础及增设拱（墙）脚槽钢垫板等增强拱（墙）脚承载力等措施控制变形。11 应加强监控量测工作，根据量测结果，及时调整支护参数，确定二次衬砌施作时间，进行信息化施工管理。12 应完善洞内临时防排水系统，严禁积水浸泡拱（墙）脚及在施工现
13、场漫流，防止基底承载力降低。当地层含水量大时，上台阶开挖工作面附近宜开挖横向水沟，将水引至隧道中部或两侧排水沟排出洞外。必要时应配合井点降水等措施，降低地下水位至隧道仰拱以下，确保施工顺利进行。反坡施工时，应设置集水坑将水集中抽排。13 隧道施工应加强洞内通风，作业环境应符合职业健康及安全标 安全保证措施：在高于 3m的架子上作业，必须拴安全绳。严禁在同一安全桩上拴几根安全绳和在一根安全绳上拴几个人。进入施工现场的所有人员，必须戴安全帽。各个作业面特别是与装、运作业面要相互错开，严禁上下重叠作业。从事爆破、电力、高处起重等特种作业人员，各种机械的操作人员及机动车辆驾驶人员，经劳动部门专业培训和
14、考试并取得合格证后，方能独立操作，并严格按照相应的技术操作规程操作。进入施工现场的所有人员要听从现场指挥人员的统一指挥，严格执行各级相关安全纪律，所有进入施工现场的人员都有维护施工安全的义务。严格按交底、施工图纸、相关规范施工，以质量确保施工安全。附图：见附后：三台阶七步开挖法施工步骤见图-1，开挖透视图见-2，施工工序见图-3 所示。交底人：复核：审核：接收人：图-1 开挖步骤图111234576-16-26-33m 5m23m23m23m23m4m 6m166623457核心土7542116-234m 6m3040m23m23m23m23m3m 5m仰拱填充仰拱初期支护6-36-11525
15、m栈桥h1h2h3H注：1 、上台阶开挖高度不小于上台阶开挖跨度的0.3 倍，一般为 3.0 4.0m。2 、中、下台阶开挖高度为隧道总开挖高度( 不含仰拱)减去上台阶开挖高度后平均分配，一般为3.0 3.5m。3 、上台阶核心土长度 ( 隧道纵向 )3.0 5.0m,高度1.52.5m,宽度为上台阶开挖跨度的1/3 1/2 。施工步骤：第 1 步：施作超前支护后，开挖拱部弧形导坑，预留核心土，施作拱部初期支护；第 2、3 步：开挖左右侧中台阶并施作初期支护；第 4、5 步：开挖左右侧下台阶并施作初期支护；第 6 步：分别开挖上、中、下台阶核心土；第 7 步：开挖隧底并施作仰拱初期支护封闭成环。图-2 开挖透视图1 1 1 2 3 4 5 6-1 6-2 6-3 7 超前支护衬砌仰拱栈桥施工工序纵断面示意图施工工序正面示意图35m1.0m超前支护472176-11超前支护初期支护16-26-32413523m23m23m23m4-6m15-25m35栈桥图-3 施工工序图
