1、三台阶大拱脚临时仰拱法施工作业指导书1.编制目的明确中铁二十局蒙华铁路MHTJ-7标隧道工程三台阶大拱脚临时仰拱法开挖施工工艺、施工技术措施、质量控制要点以及安全注意事项，规范蒙华七标隧道工程三台阶大拱脚临时仰拱法施工，确保施工质量和安全。2.编制依据2.1蒙西至华中地区铁路煤运通道工程浩勒报吉至三门峡段施工招标文件、施工图、施工合同等。2.2国家和铁道部现行的设计、施工、验收采用的规范、规则和标准。2.3我单位现场踏勘所了解的资料等。2.4中铁二十局多年类似工程施工经验和目前施工队伍的技术水平及机械设备状况。2.5中铁二十局的质量管理体系、环境管理体系、职业健康安全管理体系等。3.适应范围本
2、作业指导书适用于蒙华铁路MHTJ-7标段采用三台阶大拱脚临时仰拱法施工的隧道工程。4.工程简介中铁二十局集团蒙华铁路MHTJ-7标段，起讫里程DK343+843.33DK379+530.98，正线全长为35.7km，全线共有隧道13座，长31.863 km，占线路总长的89.3，均为单洞双线隧道，青化砭1号隧道、青化砭2号隧道等级岩衬砌类型为（土）、b，级围岩衬砌类型为Vb（土）、Va（土）、Va（土）锚段关节1等段超采用108管棚、超前小导管、超前长导管超前支护、三台阶大拱脚临时仰拱法施工。5.108超前管棚108超前管棚适应级、V级围岩衬砌类型为（土）、Va（土）、Vb（土）段。管棚施作在
3、拱部范围120，长2040m。5.1导向墙施工 导向墙截面尺寸1m1m，采用C20混凝土成型，内部设置2环I18钢架，2环I18钢架间距60，钢架距离导向墙外端20。 导向墙为1405无缝钢管，导向管长100，导向管环向间距40，与两榀I18钢架焊接，外插角1015，每环43只。5.2108超前管棚施工管棚加工管棚采用1086的无缝钢管制作，每节长46m，每节钢管两端均预加工成外丝扣，丝扣长度15，以便连接接头钢管，套管外径1146无缝钢管，长300，车成内丝扣；钢花管上钻注浆孔，孔径1016，孔间距15，呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段110。钻孔施工施钻时，用于钻引导孔的钻杆外径取128
4、mm,为防止颤动过大，影响施钻精度，钻机开孔时钻速宜低，钻深20cm后转入正常钻速；当钻杆钻入孔位设计深后，钻机低速反转，将钻引导孔的钻杆拔出。安放钢花管待钻孔完毕后，人工通过导向管放入钢花管至孔内，各节钢花管之间采用套管连接。6.超前小导管超前小导管适应级、级围岩中衬砌类型为（土）、Va（土）、b围岩；施作拱部范围120。6.1小导管加工小导管采用423.5无缝钢管加工，长度3.54m，导管的管口位置设加强环；钢管前段1.5米范围内不钻出浆孔，其余部分每隔15cm在环向钻四个孔，呈梅花形布置；管尖长10cm，先用氧气、乙炔焊切除缺口，再加工成尖端，并进行焊接。6.2小导管施工为了提高工程机械
5、化施工程度，小导管的钻进、顶管采用台车。小导管环向间距40，相邻两环小导管搭接长度不小于1m，小导管外插角107.超前长导管超前长导管适应V级围岩衬砌方式Va（土）围岩。超前长导管采用超前小导管、超前长导管交替施作的方式，施作范围为拱部120，小导管为423.5的无缝钢管，长3.5m，长导管长6m，钢管型号605，管壁上均设置梅花形孔洞，孔洞间距15。每隔2环小导管施作1环长导管，相邻两环长导管及小导管的水平投投影搭接长度不小于1m。外插角106.1长导管加工小导管采用605钢管加工，长度6m，导管的管口位置设加强环；钢管前段1.5米范围内不钻出浆孔，其余部分每隔15cm在环向钻四个孔，相邻两
6、道孔口方向交错45角；管尖长10cm，先用氧焊切除缺口，再加工成尖端，并进行焊接。6.2长导管安装为了提高工程机械化施工程度，长导管的钻进、顶管采用凿岩台车。长导管环向间距40，搭接长度不小于1m，外插角108.注浆施工注浆顺序遵循“先两侧后中间”、“跳孔注浆”的原则进行；为防止串浆和跑浆，利用分浆器，同时灌注四根钢花管。注浆工艺参数 浆液水灰比定为1:1；水泥与外掺剂专用粉质量比为：1:0.05，注浆使用425#水泥。注浆压力。取0.52Mpa。单孔注浆量Q=.R02.L.n.Q=0.152400.030.6=0.051m3压力达到终压并稳定1015MIN，注浆量达到80%以上时，可结束注浆
7、。9.三台阶大拱脚临时仰拱法三台阶大拱脚临时抑拱法横断面见图5-8-1。三台阶大拱脚临时抑拱法横断面图5-8-19.1衬砌类型为（土）.利用上一循环架立的钢架施作超前支护。开挖上台阶（含大拱脚）施作上台阶初期支护（含大拱脚），施作6（纵）8（环）钢筋网（2020）；边墙施作22砂浆锚杆（黄土为22药包锚杆），L3m；环纵=1.2m1m，梅花形布置，每环10根，格栅钢架主筋4根HRB40022，8字形筋HRB40014、圆端形筋HRB40016，纵向间距1m，22纵向连接筋（环向间距1m），锁脚锚管425mm，底脚设置2根，采用22锁脚筋与20主筋双面焊；施作临时仰拱，临时仰拱用3根I16工字钢
8、（每根长2.956米）连接，两端采用钢板与格栅钢架焊接；型钢钢架（临时支护）间距 =1m,临时仰拱喷射C25砼厚22，格栅钢架内侧保护层厚3。开挖中台阶（含大拱脚）开挖中台阶，支立格栅钢架、锁脚锚管，喷射混凝土。人工拆除临时仰拱。下台阶开挖下台阶开挖，支立边墙格栅钢架，安装锁脚锚管，喷射混凝土。开挖仰拱开挖仰拱、安装仰拱格栅钢架，22纵向连接筋（环向间距1m），模筑C35混凝土，厚度50。仰拱填充C20。根据量测结果分析，待初期支护收敛后，利用衬砌模板台车一次性灌筑部二次衬砌C30厚40（拱墙衬砌一次施作）。9.2衬砌类型为b.利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护。开挖上台阶（含大拱脚）。8
9、（环）钢筋网（2525）；边墙施作22砂浆锚杆，L3m，环1.2m，梅花形布置，每环10根；拱部施作22HRB400中空锚杆，L3m，环纵间距=1.2m1m，每环9根，梅花形布置。格栅钢架主筋主筋4根22；8字形筋14、圆端形筋16，纵向间距1m，22纵向连接筋（环向间距1m），锁脚锚管42开挖中台阶（含大拱脚）。下台阶开挖。开挖仰拱。开挖仰拱、安装仰拱格栅钢架，22纵向连接筋（环向间距1m），模筑C30混凝土，厚度45。9.3衬砌类型为Va（土）施作上台阶初期支护（含大拱脚），施作8钢筋网（20边墙施作22药包锚杆，L3.5m，环纵=1m1m，梅花形布置，每环11根。格栅钢架I18工字钢，纵
10、向间距0.75m，22纵向连接筋（环向间距1m）；锁脚锚管425mm，底脚设置2根，每根长4m，采用22锁脚筋与钢架双面焊；施作临时仰拱，临时仰拱用3根I16工字钢，每根长2.956米，两端采用钢板与型钢钢架焊接，临时仰拱间距1.5m；临时仰拱喷射C25砼厚22，格栅钢架内侧喷射砼保护层厚3。根据量测结果分析，待初期支护收敛后，利用衬砌模板台车一次性灌筑部二次衬砌C35厚50（拱墙衬砌一次施作）。9.4衬砌类型为Vb（土）格栅钢架I18工字钢，纵向间距0.6m，22纵向连接筋长97.5（环向间距1m）；钢架两侧底角设通长28a；施作临时仰拱，临时仰拱用3根I18工字钢；每根长2.956米，两端
11、采用钢板与型钢钢架焊接，临时仰拱间距1.2m；临时仰拱喷射C25砼厚24，格栅钢架内侧喷射砼保护层厚3。5.7.2.2施工措施上、中台阶钢架基脚处上下两层钢架节点板横向找度向围岩方向延伸，延伸范围至距离初期支护钢架外缘60。大拱脚节点钢板与初支钢架间采用尺寸为202014的等边角钢焊接连接。每处大拱脚处2014连接角钢内，采用2块厚度为14的HPB300钢板与等边角钢内缘焊接，钢板尺寸为181814，每块钢板直角边两侧均与等边角钢焊接。大拱脚位置纵向开挖长度为初支钢架基脚处节点钢板纵向长度，大拱脚处钢架（含大拱脚结构）安装完成后，在施做初期支护C25喷射混凝土时，同时将大拱脚位置采用初期支护C
12、25喷射混凝土将其封闭。5.8防水板施工防水板采用台车铺设，防水板铺设时做好竖向及纵向排水盲沟的施作。防水板须在洞外宽敞平整的场地上，将幅面较窄的防水卷材拼接成大幅防水板。防水板搭接宽为10cm，采用热焊粘结，施工前须检查防水板是否有变色、波纹（厚薄不均）、斑点、刀痕、撕裂、小孔等缺陷，如果存在质量疑虑，应进行张拉试验、防水试验和焊缝拉强度试验。台车就位后，应用电焊或氧焊将初期外露的锚杆头、钢筋网头等铁件齐根切除，并抹砂浆遮盖，以防刺破防水板。对于开挖面严重凹凸不平的部位须进行修凿和找平。将防水板利用小型卷扬机提升到台车上，以防水板的全幅中部对均隧道中线，根据防水板幅面大小，将防水板托起贴在施
13、工支护表面铺设，松紧适度并用热焊机将防水板焊在吊挂肋条上，拱部固定点间距0.5m左右，边墙固定点间距1.0m左右。上下循环两幅大幅面的防水板接头处留10cm搭接幅面，用热焊机将搭接缝焊好，焊缝宽度不大于2cm。10.人员、机械设备及仪器10.1人员配置施工期间根据需要配置生产人员、管理人员，人员共计55人。见劳动力配置表6-1-1。劳动力配置表6-1-1序号工种人数（人）工作内容备注1技术员2施组、方案、交底测量员中线、标高、监控3安全员现场安全管理4质量员现场质量管理5电工现场配电管理6现场管理现场管理，机械调配、协调7开挖工班10掌子面开挖、仰拱开挖、出渣8初支工班超前支护，喷砼，挂网，支
14、立钢架9二衬工班20防水板，模板，砼振捣抽水工洞内排水11机修工 机械修理12通风工风管安装及保障13供水工洞内通水及保障14运输工钢材、水泥等材料运输15钢筋工钢架加工小计10510.2机械设备配置见机械设备配置表6-2-1。设备名称规格型号单位数量开挖装运设备混凝土运送设备由拌合站统一管理风动凿岩机YT-28台30电动空压机40m3/min多功能作业台架套挖掘机DH500LC-7装载机ZL50自卸汽车CQ3260TF18辆变压器S9-500支护与衬砌设备管棚钻机YGL-100A高压注浆泵KBY5070注浆泵SJB-6混凝土喷射机TK961衬砌台车9m混凝土输送泵HBT60C仰拱栈桥10m挂
15、板台车6m爬行热合焊机2302900W通风设备轴流通风机CDF（C）12.5其他设备污水处理单机泵22KW污水泵7.5KW10.3测量仪器配置见测量仪器配置表6-3-1。自动安平水准仪全站仪11.质量控制措施11.1超前支护注浆质量保证措施双层159超前长管棚注浆压力0.52MPA，压力达到终压并稳定1015MIN，注浆量达到80%以上时，可结束注浆。超前小导管423.5，注浆压力0.52MPA，压力达到终压并稳定1015MIN，注浆量达到80%以上时，可结束注浆。11.2模筑混凝土质量保证措施（1）原材料保证措施水泥优先选用年产百万吨上水泥厂家。选用级配合格、质地坚硬、颗粒洁净的天然砂或硬质
16、岩石机制砂，云母、轻物质、硫化物及硫酸盐、有机物含量均符合规范要求。 （2）配合比管理措施配合比由试验室负责设计和管理，根据不同的结构、不同部位、不同的强度等按要求分别进行设计。配合比选定后，按照规范要求制作试件试验，确保设计的配合比满足设计要求。混凝土施工时严格按照设计配合比拌制混凝土。（3）模筑混凝土质量控制措施 砼运输a、采用砼搅拌输送车运输，以更好地控制砼质量。b、制定好运输路线，并根据使用情况安排好输送车数量，保证现场连续灌注。 混凝土灌注a、制定喷灌注操作规程，制定设备、人员、小型机具及运输组织计划，由现场负责人组织实施。b、每次浇筑前，模板均刷脱模剂。混凝土采用砼输送泵泵送入模。
17、c、按照灌注工艺要求，混凝土进行对称灌注。在灌注过程中，全力组织好混凝土的运输供应，缩短灌注时间，以免出现施工冷缝。d、要分仓、分段、分层进行砼浇筑，砼的入模保证后一层砼在前一层砼初凝前浇筑。分层厚度不超过捣固棒长的1.5倍，振捣时要插入下层不少于5cm，振动半径先后重叠，顺序推进，每次移动距离不大于作用半径的1.5倍，做到不漏振，不欠振、不超振，每棒达到混凝土面且下沉到位，上面泛浆排完气泡即可。采用附着式振动器时，各振动器必须频率相同，每次振动时间不超过20s，捣固人员及时从各窗口跳移输料管，使之分层厚度匀速推进，尤其不得超振引起混凝土翻砂和粗骨料下沉。e、衬砌混凝土模板要待混凝土温度下降至
18、与洞内气温相差小于20且强度达2.5Mpa后才能拆除。11.3喷射混凝土质量控制措施（1）喷射料拌和运输拌和站每次搅拌前，检查拌和计量控制设备的技术状态，以保证按施工配合比计量拌和。实验室根据材料的变化状况和拌和料含水量及时调整施工配合比，并随时接受监理工程师的监督。由拌和班制定运输路线，并根据使用情况安排好砼运输车辆，保证连续供料。（3）砼喷射喷射砼施工前，用高压风或水将受喷岩面冲洗干净。喷射中发现松动石块或遮挡喷射砼的物体时，及时清除。喷射作业分段、分片由下而上顺序进行，每段长度不宜超过6m。混凝土喷射时，喷嘴按螺旋形轨迹一圈压半圈的方式沿横向移动，使喷层均匀密实，表面平整，喷嘴与喷涂面尽
19、量保持垂直，喷嘴离岩面的距离0.81.0m为宜，以减少回弹。喷射作业以适当厚度分层进行，后一层喷射在前一层砼终凝前进行，一次喷射到位。喷射砼终凝后2h小时，喷水养护，养护时间一般不得少于3天。喷射作业须紧跟开挖面，下次爆破作业距喷砼作业完成时间的间隔不得小于4h。喷射机的使用过程符合下列规定：对喷射机随时保养维修，使之经常处于不漏气、不堵塞的良好工作状态。喷射机的工作气压控制在0.10.15Mpa。根据喷出料束情况适当调节气压。严格控制水灰比，喷到岩面上的砼湿润光滑，粘塑性好无干斑、滑移或流淌现象。作业完成后，喷射机和输料管内的积料必须及时清除干净。突然断水或断料时，喷头迅速移离受喷面，严禁用
20、高压风、水冲击尚未终凝的砼。12.安全保证措施抓好现场管理，搞好文明施工。现场必须灯明、路平、无积水，对易燃、易爆等危险品按规定保存和堆放，并进行标示，严格发放制度。切实作好防洪、防火、防中毒等工作，杜绝重大伤亡，减少一般性事故。装碴时，不准高于车厢；装碴机与运碴车之间不准有人；为确保运碴车就位良好和安全进出，派专人指挥，运输车辆限制速度按规定执行。洞口、狭窄的施工场地，设置“缓行”标志，安排人员指挥交通。严禁超车；同向行驶车辆保持20米的距离，洞内能见度较差时，加大距离；车辆启动前必须鸣笛；驾驶室不得搭载其它人员；车辆不得带故障运行。现场技术员会同安全质检人员对各部位支护定期检查。在不良地段
21、，每班指定专人检查，当发现支护变形或损坏时，立即上报项目部工程技术部，并立即修补。开挖后围岩自稳程度很差，喷射混凝土尚未达到一定强度即趋失稳的围岩，喷锚后变形量超过设计允许值，以及发生突变的围岩，采取及时加强临时支护措施。加强对洞内拱顶和地表布置的测点定期观测，发现洞内和地表位移值等或大于允许位移值，以及地面或洞内出现裂缝时，必须立即通知作业人员撤离现场，待制订处理措施后再施工。脚手架、防护栏杆、照明设施确保符合安全要求。喷射机械手定机、定人、定岗，认真执行安全操作规程，坚持交接班，并作好记录。隧道施工的通风设专人管理，通风机停止运转时，任何人不准靠近通风软管行走和在软管旁边停留，不准将任何物
22、品防在通风管或管口上。洞内严禁明火作业与取暖。在雨季前进行防洪及洞顶地表水检查，防止洪水灌入洞内，在施工时制定妥善的防排水措施，备足排水设备。洞内电气设备的操作，必须符合下列规定：非专职电工不得操作电气设备；手持式电气设备的操作手柄和工作中接触的部位，设有良好的绝缘。使用前进行绝缘检查。供电设备的金属外壳、构架等，必须有接地保护；进洞高压电缆质量必须合格，架空，洞内移动变压器采取周围加设围栏等措施。13.文明及环保施工现场内设置醒目的安全警示标志；安全设施完备，且定期检查，如有损坏，及时修理。现场运输道路平整、畅通、排水设施良好；特殊、危险地段设醒目的标志，夜间设有照明设施。施工现场内各种材料分类码放整齐稳固，拆除的模板、钢管及其它废旧物品及时清理，以保持现场的整洁有序。对环境有污染的设施和材料设置在远离人员居住的较为空旷的地点，并有必要的防污染设施。施工时对供水管线做好安全防护措施，定期检查供水管线，防止管线渗漏。
