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1、目 录一、编制依据2二、编制范围2三、工程概况2四、施工前的准备工作21、施工前测量工作22、工地驻地建设33、拟投入的机械设备44、劳力投入4五、主要施工方法51、级围岩的开挖52、级围岩的开挖63、钻爆设计94、级围岩的开挖125、隧道超欠挖的控制措施及处理156、装渣运输16六、各项保证措施201、质量保证措施202、安全保证措施213、环境保护措施及框图244、文明施工组织机构与框图25大庄坪隧道洞身开挖施工方案一、编制依据1、高速铁路隧道工程施工技术指南，铁建设（2010）241号2、高速铁路隧道工程施工质量验收标准，2010-12-08发布3、铁路隧道工程施工安全技术规程TB103
2、04-20094、隧道设计图二、编制范围本施工方案编制范围为DgK80+862DgK83+818.2，全长 2956.2m。三、工程概况大庄坪隧道位于陕西省西安市境内，为单洞双线隧道，起讫里程DgK80+862DgK83+818.2，全长2956.2m。隧道穿越西安市秦岭北麓低中山区，山峦叠嶂，沟谷纵横，地形起伏较大，洞身最大埋深约596m。洞身穿越石灰岩、页岩，围岩分段为级580m,级1563m,级660m,级144m，钢棚洞9.2m。四、施工前的准备工作1、施工前测量工作施工前必须做好设计导线点，水准点复测工作，并根据需要做好加密控制测量工作；做好隧道出口联测和隧道口与路基联测工作；洞外高
3、程控制点和平面控制点的精度必须满足贯通精度要求；放出进出口控制桩，并保护好；放出边、仰坡开挖控制线，明暗洞交界里程。2、工地驻地建设 （1）施工便道根据本工程所在位置及当地现有交通条件，纸坊二号隧道出口橫洞作业队从橫洞出口接八里坪水泥公路，沿主线左侧修建400m的便道至橫洞施工区 （2）隧道施工用电本合同段用电以地方供电为主，备用发电机组为辅的方案。将高压电引入隧道出口处。隧道出口处各安设500KVA变压器1台。确保施工用电需求。（3）隧道施工用水 根据现场条件，隧道进出口水源丰实，建立水池水供施工生产、生活用水。（4）隧道高压供风 在隧道出口处，建压风机房，各安装一台6300立方米每小时轴流
4、管风机，供施工用风。（5）隧道洞口外挡护及排水工程 在隧道洞口外做好排水、截水和挡护设施，建立完善的排水系统，做好防止水害及山体滑坡，排除滚危石等安全工作。（6）隧道施工通讯：采用手机和无线对讲机相结合的联络方式。（7）隧道施工职工住房包括生产、生活用房为全部自建保证生产，生活需要。3、拟投入的机械设备主要机械投入计划表序号设备名称及描述（类别、型号、厂家）数量功率/能力一隧道施工机械设备1开挖台架、自制12 侧卸装载机 13自卸汽车412m34挖掘机15砼湿式喷射机、ZYSP-10 8 6YT-281007管棚钻机 48钻孔台车 29高压双液注浆机46-21MPa10砼拌和站2290m3/h
5、11砼输送泵、HBT60S 460m3/h12砼输送车 106m313模板台车、自制112m14防水板台架、自制115养护台架、自制116发电机组 4300KW17变极多速风机418抽水机390kw抽水机615kw抽水机3130kw水泵43kw19变压器1500KVA20汽车式起重机、QY25 225T二超前地质预报1隧道超前地质预报设备12地质雷达、SIR2000、美国43超前水平地质钻机、XY-42、上海64红外线探水仪、HY-303、唐山4三测量仪器1精密水准仪、S2、苏州32激光指向仪、北京33收敛仪44全站仪、徕卡14、劳力投入劳动力投入计划表人员及工种构成工作内容出口横洞班组长1全
6、面管理、组织技术副班长1负责全队技术质量、环保工作安全员1安全检查质检员1质量检查技术人员、管理人员10技术、测量、试验、计划、财务、物资、瓦斯检测、超前地质预报、围岩量测等钻爆工10钻孔、装药、起爆、锚杆施工出砟工10装砟运砟、扒砟、机械排险喷锚工10锚杆、喷砼、挂网、注浆机修工2机械维修钢筋工11负责钢筋加工，拱架制作及辅助连接风水电管路调度长1洞内、洞外各工序协调调度员2洞内开挖、出砟、衬砌各工序协调砼输送工12运输砼、运输车保养维修、输送泵操作砼工15台车移位、立端头模、捣固、接泵管、砼灌注捣固等防水工10安装排水管、引排水、铺设防水板架子工3支架搭设普工12洞外物料倒运、开挖衬砌辅助
7、工作电工2电气设备安装、维修管道工5高压送风、供水、通风、管路维修运输工6运料、砂、石、钢材、水泥等运输合计114五、主要施工方法纸坊二号隧道洞身开挖级围岩采用全断面法施工，级围岩隧道采用台阶法施工，、级围岩采用三台阶七步开挖法为主的施工方法。1、级围岩的开挖级围岩属次硬岩及硬岩，围岩稳定性好，采用全断面法进行开挖。采用多功能作业台架钻孔，塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微差有序起爆，光面控制爆破技术，开挖循环进尺一般为35m。装载机装碴，自卸汽车运输，全断面液压衬砌钢模台车衬砌。开挖后及时喷射砼封闭岩面，并进行初期支护作业。根据围岩量测情况施作二次衬砌。施工中合理调整施工工序，实行“钻爆、装碴、
8、运输、喷锚、二次衬砌”机械化一条龙作业。（1）钻孔钻孔以自制台车配合多台风动凿岩机进行钻孔作业钻孔前必须放出隧道中线，中线点间距直线段不超过10m，曲线上不超过5m，每50m 设一水准点，并在每排炮开钻前准确绘出开挖轮廓、周边眼、掏槽眼位置。每次测量放样时，对上次爆破断面进行检查，并对测量数据进行整理，并及时反馈信息调整爆破参数，以达到最佳的爆破效果。（2）钻孔作业要求钻孔布置图见“钻破设计” 钻孔布置图。A、钻眼前，钻工要熟悉炮眼布置图，严格按照钻爆设计实施。B、定人、定位，对周边眼、掏槽眼由经验丰富的司钻工司钻。C、掏槽眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5厘米；铺助眼排距、行距误差均不得大
9、于5厘米；周边眼间距不得大于5厘米，斜率不得大于5cm/m。炮眼方向相互平行，严禁交错，硬岩残眼率达80%以上，中硬岩达60%以上，软岩开挖轮廓要圆顺、符合隧道设计轮廓线尺寸的要求。D、严格控制钻孔外插角度，相邻两茬炮之间错台不得大于20cm。2、级围岩的开挖先开挖上半断面,待开挖至一定长度后同时开挖下半断面,上下半断面同时并进的施工方法。主要应用于正洞、级围岩及横洞、级围岩的施工。施工工艺流程见图1，施工工序见图2。超前地质预报测量放线拱部超前支护上导坑开挖、出碴围岩稳定性评判、修正施工方案，确定二次衬砌施作时间围岩监控量测上部初期支护下导坑开挖、出碴下部初期支护围岩监控量测仰拱仰拱填充施工
10、围岩监控量测下一工序图1 台阶法施工工艺流程台阶法施工工序说明：第1部：开挖部后及时进行上台阶喷、锚、网系统支护，架设钢架并复喷砼至设计厚度，形成较稳定的承载拱。第2部：在滞后部36m后开挖部，并进行下导初期支护。第3、4部：及时施作仰拱砼、填充混凝土，及早封闭成环。第5部：根据围岩量测结果，适时施作二次衬砌。3、钻爆设计为减少对围岩扰动及减少超挖，采用光面爆破技术施工。（1）光面爆破结构及参数目前采用第二系列非电雷管（与塑料导爆管配合使用），共分20段，低段数使用时对1-5段隔段使用，高段数5-20段连续使用，可充分发挥毫秒微差爆破时对岩块二次撞击及地震波减震的特点；周边眼间距E=0.3-0
11、.7m，软岩取小值，硬岩取大值;光爆层W（周边眼最小抵抗线）可根据装药密集系数K=W/E来确定，K=0.8-1,KW,W=0.5-0.8m;装药密集度q(Kg/m)硬岩取0.3，中硬岩取0.2，软岩取0.1；无小药卷不耦合连续装药时，可用间隔耦合装药，但必须采用导爆索装药结构；有条件时做现场爆破漏斗试验，正确使用单位岩石用药量Q(除周边眼用药量)，对、级围岩Q=0.8-1.0kg/m3对、级围岩Q0.7kg/ m3 ,确保渣堆块度均匀；（2）爆破参数的确定为了避免隧道超欠挖和达到预期循环进尺，严格控制开挖面，炸药量应严格控制，尽量减少围岩扰动、级围岩应按“钻破设计” 钻孔、装药。每次爆破后分析
12、比较，及时改钻破参数，提高钻破效果。拟用2#岩石硝铵炸药，孔直径为35-45mm（、级）。. 类围岩采用上下台阶法开挖，炮眼布置及装药见下表上台阶断面开挖爆破设计参数表序号眼名数量（个）眼深（m）单眼装药量（kg）总装药量（kg）装药结构1周边眼311.50.257.75间隔装药2掏槽眼61.60.855.1连续装药3辅助眼1611.50.696.6连续装药3底眼131.50.9512.35连续装药合计211121.8下台阶断面开挖爆破设计参数表序号眼名数量（个）眼深（m）单眼装药量（kg）总装药量（kg）装药结构1周边眼81.50.252.0间隔装药2辅助眼281.50.8523.8连续装药
13、3底眼191.50.9518.05连续装药合计5543.85说明：周边眼间距E=60cm,最小抵抗线W=75cm,装药密集系数K=E/W=0.8 级围岩采用全断面开挖，炮眼布置及装药见下表全断面开挖爆破设计参数表序号眼名数量（个）眼深（m）单眼装药量（kg）总装药量（kg）装药结构1周边眼333.00.419.2间隔装药2掏槽眼63.11.710.2连续装药3辅助眼1683.01.2201.6连续装药4底眼133.01.924.7连续装药合计235255.7说明：周边眼间距E=70cm,最小抵抗线W=88cm,装药密集系数E/W=0.8 级围岩炮眼布置示意 级围岩炮眼布置示意图为减少爆破震动对
14、围岩的扰动，且使开挖面光滑平整，周边眼采用不偶合装药，炸药沿周边眼药为线性布置，并将炸药、传爆线和导爆管形成周边眼药串，同时起爆，周边眼与内圈炮眼的起爆采用毫秒微差起爆控制。钻孔作业严格按操作规程，炮孔做到“平、直、齐”。严格技术交底，炮眼的深度、角度、间距应按设计要求，力求除掏槽眼外的所有炮眼底在同一垂面上。4、级围岩的开挖隧道级围岩和级围岩浅埋偏压地段采用三台阶七步开挖法结合超前小导管和型钢架或钢格栅的方法施工，三台阶七步开挖法工艺流程如“图1”所示。上台阶分部开挖、初支上台阶拱部超前支护砼 初 喷，施 作 钢 架、锁 脚 钢 管中 台 阶 左、右 侧 交 错 开 挖滞后左右交错工挖下台
15、阶 两 侧施 作 系 统 锚 杆 后 复 喷 砼施作锁 脚 钢 管、系 统 锚 杆、复 喷 砼砼初喷，施作钢架监控量测施作系统锚杆后复喷砼防 排 水 及 模 筑 二 次 衬 砌分台阶开挖核心部分及仰拱隧底砼初 喷、施作钢架，砼复喷分 次 施 作 仰 拱 及 隧 底 填 充 三台阶七步开挖法工艺流程图（1）开挖支护具体支护形式按照施工图纸要求进行施工。 （2）三台阶七步开挖法施工应符合下列要求： 以机械开挖为主，必要时辅以弱爆破； 弧形导坑应沿开挖轮廓线环向开挖，预留核心土，开挖后及时支护； 其他分步平行开挖，平行施做初期支护，各分部初期支护衔接紧密，及时封闭成环； 仰拱紧跟下台阶，及时闭合构成
16、稳固的支护体系； 施工过程通过监控量测，掌握围岩和支护的变形情况，及时调整支护参数和预留变形量，保证施工安全； 完善洞内临时防排水系统，防止地下水浸泡拱墙脚基础。（3）施工工艺说明三台阶七步开挖法施工步骤如下：隧道级围岩地段三台阶七步法施工步骤如“图24”所示，施工立体效果图如图5所示。第一步：a.利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护；b.弱爆破开挖部，同时，每循环进尺一次，掌子面喷5cm厚砼封闭；c.分部施作部导坑周边的初期支护，即初喷4cm厚砼，架立钢架；d.施作锁脚钢管；e.钻设系统锚杆后复喷砼至设计厚度。第二步：a.在滞后于部一段距离后，弱爆破左右交错开挖、部；b.喷5cm厚砼封闭掌
17、子面；c.导坑周边部分初喷4cm厚砼，施作钢架，并设锁脚钢管；d.钻设系统锚杆后复喷砼至设计厚度。第三步：a.在滞后于部一段距离后，弱爆破左右交错开挖、部；b.导坑周边部分初喷4cm厚砼，施作钢架；c.钻设系统锚杆后复喷砼至设计厚度。第四步：分台阶开挖部。第五步：a.开挖部；b.隧底周边部分初喷4cm厚砼，施作钢架；c.复喷砼至设计厚度。第六步：灌筑部仰拱及隧底填充(仰拱及隧底填充应分次施作)。第七步：根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，利用衬砌模板台车一次性浇筑完衬砌(拱墙衬砌一次施作)。5、隧道超欠挖的控制措施及处理（1）根据不同的围岩类别选择合理的参数。（2）提高画线及孔精度 ：a.
18、断面放样：在每次全断面爆破前，需测定周边孔的位置，其它炮孔根据炮孔设计图， 由周边孔的位置来确定放样轮廓线，并在开挖掌子面外，找准隧道中线，用水平仪定出该断面处高程，以确定周边孔的第一炮孔，从第一炮孔用垂球吊至地面，确定一横坐标点，并定出纵坐标点（即拱部轮廓线周边孔位置），将定出的纵坐标点用红漆标出。断面画孔完成后，为确保测量的精度，应在已画的孔位内抽查几个，保证炮孔位置的准确性。（3）提高装药质量和炮孔口堵塞质量 ： 装药前先用竹片、导爆管或电雷管按设计装药量和间隔距离绑扎成药串，将周边孔的装药量呈线形分布（将炸药装在一长条的塑料带内，保证装药成线形）。炮孔装药后，必须认真堵塞炮泥，坚持断面
19、检测及信息反馈 ：在开挖放炮后，断面超欠挖情况、爆破效果等都必须及时了解、掌握，以便制定下一循环的改进措施。超欠挖的多少体现隧道开挖的质量好坏，因此要控制超欠挖，首先要控制开挖质量。（4）超挖时的处理：初喷混凝土后，尽快安设钢筋网，在钢筋网上吊装模板进行模喷或用部分混凝土浇注，超挖内部无法填实的部位，预先预埋压浆管，待浇筑的混凝土达到强度后，从外向内压浆。欠挖时的处理：重新钻孔放炮，以确保开挖的轮廓线达到设计及规范要求，保证衬砌断面的厚度和不侵入限界。6、装渣运输（1）施工机具、机械设备配置为提高运输效率，加快车辆周转，隧道的出碴运输采用无轨运输。出碴前，应先清理危岩，初喷混凝土支护，并向碴堆
20、洒水，以降低施工粉岩。上半断面出渣采用挖掘机装碴，3台20T东风自卸汽车运渣。全断面开挖及下半断面开挖采用装载机装渣，45台20T自卸汽车运渣，其他方式开挖时视现场情况而定。（2）出渣调度安排洞内开挖0.5Km以内时，出渣运输过程中在洞内安排2台车，1台装渣，1台等待；洞外1台驶往弃渣场，1台在洞口等待。洞内开挖0.8Km1Km以内时，出碴运输过程中在洞内安排3台车，1台装渣，1台等待，1台行驶；洞外1台驶往弃渣场，1台在洞口等待循环有序在进行，形成快速装运出渣线。 隧道三台阶七步开挖法施工步骤示意图 隧道三台阶七步开挖法施工纵断面示意图 隧道三台阶七步开挖法施工平面示意图 隧道三台阶七步开挖
21、法施工立体效果图六、各项保证措施 1、质量保证措施（一）质量保证体系工区在总工程师领导下，以工程部为职能部门，包括专职质检工程师、工区专职质检员、工段长、作业班长及测量、试验等人员和部门组成质量检查组织机构。质检人员的配置为：项目经理部设有一名质检工程师，负责全部质量的检查和监督及与监理工程师的联络；每个工区设专职质检员负责质检工作，各作业队以班组长为主对所施工的工序进行自检，形成部、区、工班三级质量控制体系,实行质量一票否决权制度和“三检”(自检、互检、交接检)制度,服从建设单位人员监督指导,使工程质量的全过程都处于受控状态。建立严格的质量责任制,并与经济挂钩,加强对工程质量的全面管理和领导
22、,项目经理、总工程师对质量工作全权负责。（二）质量控制目标达到合同技术规范标准，分项工程评定得分90分以上，被业主评为优良工程。（三）质量保证措施全面质量管理,强化工程质量创优措施,投入精干的质量管理人员和先进的机械设备及严密的精测手段,科学管理。切实开展全面质量管理活动(TQC活动),实行全员、全过程、全方位的质量管理方法,制定全面质量管理工作规划,解决施工中的关键问题,以工序质量保证整个工程质量。 充分发挥技术监控机构对工程质量的控制作用。上道工序完成转入下道工序之前,必须经监理工程师检查签证,确保各工序质量合格，以工序质量保证整个工程质量。 编制工序作业细则,搞好准备工作,严格按照规范要
23、求施工。2、安全保证措施（一）安全保证体系及框图 工区成立安全生产领导小组，工区长及安全总监任正、副组长,贯彻“安全第一,预防为主”的方针,健全安全保证体系,做到思想保证、组织保证和技术保证,确保施工中人身、设备安全。安全组织机构框图见下页 工区长安全部安全监督安全活动安全管理安全教育质 量 安 全 文 件 学 习日 常 安 全 教 育安 全 操 作 培 训特 殊 工 种 培 训制 定 安 全 生 产 制 度制 定 安 全 保 证 措 施制 定 安 全 奖 罚 标 准定 期 或 不 定 期 检 查周 一 安 全 日 活 动安 全 无 事 故 活 动安 全 文 明 施 工 竞 赛安 全 总 结
24、整 改制 度 执 行 情 况 检查措 施 执 行 情 况 检 查重 点 部 位 防 范 检查按 四 不 放 过 分 析 事 故安全目标：1、杜绝重伤以上（含重伤）工伤事故2、工伤事故率不超过63、职业病发生率控制在1以内（二）安全防范重点及措施本隧道进出口浅埋，地质破碎，因此不良地质段施工安全、运输安全、高处及临边作业和相关的人身、消防安全等是本工程的安全防范重点。针对施工特点采取如下防范措施：不良地质段施工安全防范措施隧道施工时设专职工程技术人员负责超前地质预报，发现不良地质情况及时上报并采取措施。加强监控量测，及时反馈监控量测资料，据以调整支护参数，确保施工人员、机械设备的安全。施工期间做
25、好地下地表水的引排，防止隧道洞口的山体滑坡、崩塌。采用超前钻孔探测地质灾害及突水，现场准备充足的抽水设备，以策施工安全。运输安全防范措施 严格车辆的检测、维修、保养和操作规程，严禁违章作业。提前作好雨季的材料储备，减轻雨季运输量。将“隧道防坍、高空坠落、物体打击、行车安全”四大施工“惯性”事故作为日常安全管理的重点加以防范。人身安全防范措施进场人员必须戴安全帽、不得穿拖鞋，违规者将按照项目部安全管理制度进行相应的处罚。作好特种作业人员特别是火工用品管理及使用人员的安全防护工作，特种作业人员要全部持证上岗，提高员工的安全防范意识。严格各种作业的操作规程，严防违规作业和机械伤人。工地建立防火责任制
26、，职责明确。 重点部位有专人管理，按要求设置警告标志，配置相应的消防器材。爆破安全管理爆破人员必须持有相应的爆破作业人员许可证,保管所领取的爆破器材,不得遗失或转交他人,不准擅自销毁和挪作他用;必须将领取、使用、清退的爆破器材登记在工作日志本上，并由安全员、单位负责人签字确认。设置爆破器材专用仓库，建立出入库检查、登记制度，收存和发放爆炸物品必须进行登记，做到帐目清楚，账物相符。储存的爆炸物品数量不得超过储存设计容量，对性质相抵触的爆炸物品必须分库储存，严禁在库房内存放其他物品。专用仓库应当指定专人管理、看护，严禁无关人员进入仓库内。运到爆破作业面的爆破器材，应有专人看管；作业地点只存放当班作
27、业所需的爆破器材。爆破人员进行爆破时必须严格按照爆破设计规定进行爆破作业，严格遵守爆破安全规则和安全操作细则，爆破后检查工作面，发现盲炮和其他不安全因素应及时上报或处理，爆破结束后，将剩余的爆破器材如数及时交回爆破器材库。3、环境保护措施及框图（一）环境保护措施：对有害物质(如燃料、油料、废旧材料、垃圾等)通过可行的措施处理后运至监理工程师指定的地点进行掩埋，以防泄漏，造成对动物、植物的损害。 施工机械的废油废水，应采取有效措施加以处理，不得超标排放，造成河流和水源污染。靠近生活水源施工，用沟壕或堤坝同生活水源隔开，避免污染水源。对施工场地和运输道路经常性地进行清扫及洒水防护，防止产生扬尘，对
28、生产人员和周围村庄、农作物造成危害。（二）环保组织机构框图工区长环保领导小组工程部综合办公室物资设备部安全质量部各施工作业队确保各环保措施的顺利实现4、文明施工组织机构与框图（一）文明施工组织机构框图: 工区长文明施工领导小组工程部物资设备部安质部综合办公室各施工作业队创 建 文 明 工 地经营部 （二）文明施工保证措施主要管理人员佩带岗位证,各工区设立施工标志牌,标明工程项目名称、范围、开竣工期限、工地负责人,设立监督电话、接受社会监督。对进场施工的队伍签订文明施工协议书,建立健全岗位责任制。采用有效措施处理生产、生活废水不得超标排放,并确保施工现场无积水现象.在多雨季节应配备应急的抽水设备与突击人员。现场布局合理,材料、物品、机具、土方堆放符合要求。施工内业资料齐全、整洁、数据可靠办公室内按要求布置各类图表,及时反映现场状况及工程进度状况。加强夜间的安全保卫,设夜间巡逻队。在工地现场和生活区设置足够的临时卫生设施,每天清扫处理,同时，在生活区周围种植花草、树木、美化生活环境。生活垃圾集中堆放,统一搬运至指定地点废弃。施工期间,经常对施工道路进行维修,确保晴雨畅通。车辆在运料过程中,对易飞扬的物料用篷布覆盖严密,装料适中,不得超限。
