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隧道三台阶七步开挖法作业指导书
1 适用范围
本标段隧道软岩比例较大,地质情况复杂。根据各隧道工程岩性和地质构造,围岩等级主要分布有Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级三个级别。其中三台阶七步开挖法适用于Ⅴ级围岩,三台阶临时仰拱法适用于Ⅴ级、Ⅳ级围岩,三台阶法适用于Ⅳ级围岩,台阶法适用于Ⅲ级围岩。
三台阶七步开挖法工序简单,各工序衔接灵活。施工空间大,主要采用机械开挖,人工辅助配合的施工方法,可大大提高开挖作业效率。在开挖过程中,根据围岩量测数据,可及时、灵活地调整施工工序,从而能保证隧道开挖作业快速、稳定、高效地进行,将大大加快隧道的掘进进度。三台阶七步开挖法施工,不存在拆除临时支护的工序,不产生围岩的二次扰动。目前已在贵广客运专线上广泛采用
台阶长度必须根据隧道断面跨度、围岩地质条件、初期支护形成闭合断面的时间要求、上部施工所需空间大小等因素来确定,如围岩较差,台阶长度可缩短,宜为 3~5m 左右。
2 作业准备
内业技术准备
1、认真学****设计图纸,了解设计意图,深入工地做好施工调查、核对设计文件。
2、结合设计图纸和施工方案进行测量放线,确定洞门、明洞的平面位置、几何尺寸和地面高程等。
3、进行钻爆设计,内容包括炮眼的布置、深度、斜率和数目,爆破器材、装药量和装药结构,起爆方式和爆破顺序,钻眼机具和钻眼要求等。钻爆设计图应包括炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要经济技术指标及必要的说明。
4、制定施工安全保证措施,提出应急预案。
5、对施工人员进行技术交底,对参加施工人员进行上岗前技术培训,考核合格后持证上岗。
外业技术准备
施工作业层中所设计的各种外部技术数据收集。修建生活房屋,配齐生活、办公设施,满足主要管理、技术人员进场生活、办公需要。
3 技术要求
1、超前地质预报:采用地质超前预测预报系统对前方围岩进行超前探测,分析围岩的各种性能指标,以确定合理的施工方案。
2、施工测量放样:开挖前将控制开挖的中线、水平引至开挖部位掌子面,确定开挖轮廓。根据钻爆设计布置好炮眼。
3、线平控制桩与现场放样桩点相对应。铁路隧道施工为避免侵限,一般需将净空放大5cm,所以在绘制开挖草图时将开挖轮廓尺寸放大5cm(底部不再扩大)。而且还要根据实际,结合规范要求,预留初期支护变形量10~15cm,即开挖轮廓线还要放大10~15cm。
4、开挖作业照明安装,钻眼机具到位,高压风、水管的连接。
5、做好洞内、外排水系统,保证排水畅通。
6、规划弃碴位置,布置出碴路线,出碴设备准备。
4工艺流程
三台阶七步开挖法开挖施工工艺及质量控制流程见图4-1。
5 施工要求
施工准备

1)格栅及钢架加工所用的原材料必须满足设计及规范要求。
2)钢格栅、钢架应按分部开挖情况分段、分节制作加工,在加工场地按1∶1放样,型钢钢架宜采用冷弯成型,格栅钢架采用胎模焊接。钢格栅、钢架不得在拱顶等剪应力较大或弯矩最大的地方分段、分节,钢架加工的焊接不得有假焊,焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。
3)首榀格栅、钢架加工完成后应放在平整的水泥地面上进行试拼,检查各部尺寸均符合设计要求时才可进行批量生产。周边拼装允许误差为±3cm,平面翘曲应小于2cm。
4)格栅、钢架应在开挖或喷混凝土后及时架设。架设前应由测量人员将待架格栅或钢架的位置(里程、中线和水平)测放在岩面或喷射混凝土面上。
5)格栅及钢架在运输过程中应避免磕碰变形。
图4-1 三台阶七步开挖法施工工艺流程图

一、编制施工工艺设计、工序质量控制设计和作业指导书;
二、确定却渣场的位置和范围;汽车运输道路的引入和其他运输设施的布置;
三、施工用风、用水和用电设施布置。
(一)施工用风
1、空压机功率要求隧道施工用风应采用固定或移动空压机供风,空压机最大功率应能满足同时工作的各种风动机具的最大用风量和足够风压的要求。
2、空压机位置要求固定式空压机站应设在洞口附近,并靠近变电站,当有多个洞口需集中供风时,可选在适中位置,但应靠近用风量较大的洞口。空压机站应有具体的防水、降温和保温设施。移动式空压机可根据工作面掘进距离布置在洞口或洞内,但需要做好防护措施。
3、工作风压隧道工作面风压不应小于 ,高压风管的直径应根据最大送风量、风管长度、闸阀等条件计算确定。
4、风管的安装和使用
( 1 )高压风管及接头装置的材质必须符合相关标准规定;
( 2 )高压风管应敷设平顺,接头严密,不漏风;
( 3 )在洞外地段,当风管长度大于 100m 以内和温度变化较大时宜安装伸缩器,靠近空压机 150m 以内,风管的法兰盘接头宜用石棉衬垫;
( 4 )长度