新建北京至张家口铁路
施 工 技 术 交 底 纪 要
工程项目：编 号：记 录 者：交 底 者：技术负责：技术部门：日 期：单 位：
JZSG-7 标段
西黄庄隧道洞身开挖 项目部工程管理部 2016年6月15日 中国港湾工程有限责任公司
新建北京至张家口铁路
工程名称 交底项目 交底
西黄庄隧道 记 录 /
分部（分项）工程 图纸名称、图号 隧道洞身开挖 西黄庄隧道（京张施隧-05）,隧道参考图350Km/h 交底记录： 一、隧道正洞洞身开挖施工工艺流程 1、台阶法 隧道Ⅲ级围岩地段采用台阶法开挖施工，台阶法施工工序见“台阶法施工工序示意图”，台阶法施工工艺流程见“台阶法施工工艺流程图”：
台阶法施工方法： 1、挖1部；施做Ⅰ部台阶周边的初期支护，初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网，架立钢架，并设锁脚锚管；钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
2、在滞后于1部5～8m后，左右分部开挖2部；施做Ⅱ部台阶周边的初期支护，初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网，架立钢架，并设锁脚锚杆；钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。 3、在滞后于2部20～30m距离后，开挖3部；施做Ⅲ部隧底喷混凝土。 4、施做Ⅳ部仰拱衬砌与矮边墙。 5、施工拱墙防水层和钢筋。 6、灌注仰拱填充Ⅴ部至设计高度。 7、利用衬砌模板台车一次性浇筑Ⅵ部衬砌混凝土（拱墙衬砌一次施作）。 2、三台阶法 施隧道Ⅲ级围岩地段采用台阶法开挖施工，台阶法施工工序见“台阶法施工工序示意图”，台阶法施工工艺流程见“台阶法施工工艺流程图”：
三台阶法施工工艺流程 三台阶施工方法： 1、开挖①部；施做①部台阶周边的初期支护，即初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网，架立钢架并设锁脚锚杆或锚管；钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。 2、在滞后于①部一段距离后，开挖②部，②部左右错开3～5m；施做②部周边的初期支护，即初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网；接长钢架；钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。 3、在滞后于②部一段距离后，开挖③部，③部左右错开3～5m；施做③部周边
的初期支护，即初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网；接长钢架；钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。 4、在滞后于③部一段距离后，开挖④部，施做隧底喷射混凝土。 5、施做部仰拱衬砌与矮边墙。 6、施工防水层和钢筋。 7、灌注仰拱填充部至设计高度。 8、利用衬砌模板台车一次性浇筑Ⅶ部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。 9、三台阶法施工要求 （1）隧道施工应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。 （2）如有超前支护等辅助施工措施，应首先利用上一循环架立的钢架施作完毕，再开挖。 （3）开挖方式采用弱爆破，爆破时严格控制炮眼深度及装药量。 （4）锁脚锚管根据设计图纸设置，以确保下台阶施工的安全。 （5）各步台阶一次开挖长度不宜过大，符合设计要求，下台阶开挖后仰拱应紧跟。 （6）施工中，应按有关规范及标准图的要求，进行监控量测，及时反馈结果，分析洞身结构的稳定，为支护参数的调整、灌筑二次衬砌的时机提供依据。 3、三台阶临时仰拱法 三台阶临时仰拱法施工工序见“台阶法施工工序示意图”，台阶法施工工艺流程见“台阶法施工工艺流程图”：
三台阶法临时仰拱法施工工艺流程图 三台阶法临时仰拱法施工方法： 1、开挖1部台阶（上部导坑），施做1部洞身结构的初期支护，即初喷4cm厚混凝土，架立钢架。钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度，底部喷10cm混凝土封闭（必要时底部可设临时钢架）。临时钢架均采用热轧轻型工字钢，临时支护钢架与洞身钢架以螺栓连接，洞身钢架架设后在相应位置焊接预置钢板并预置螺
栓，以便临时钢架连接，连接钢板尺寸根据各接头相应填整，接头处焊缝高度应严格按照结构的有关要求进行，焊缝高度不小于6mm。临时钢架均采用I18钢架，每榀钢架间距与主洞身钢架一致，喷混凝土采用C25，临时封底厚10cm。相邻钢架采用HRB22钢筋连接，环向间距1.2m。钢架与初喷混凝土间要求密切接触。 2、上台阶施工到适当距离后，开挖2部（中台阶）台阶，接长钢架，施做洞身结构的初期支护及封底钢架和喷混凝土，可参照1）所述进行。 3、开挖3部（下台阶）台阶，及时封闭初期支护，可参见2）所述进行，灌注该段内仰拱，并进行仰拱填充。 4、利用衬砌模板台车一次性灌注二次衬砌（拱墙衬砌一次施作）。 5、施工注意事项: (1)隧道施工必须坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。 (2)如有超前支护等辅助施工措施，应首先利用上一循环架立的钢架施作完毕，再开挖。 (3)开挖方式均采用弱爆破，爆破时严格控制炮眼深度及装药量。 (4)各部台阶一次开挖长度宜在2～3m之间，第3部分开挖后仰拱应紧跟。 (5)施工中，必须按有关规范及标准图的要求，进行监控量测，及时反馈结果，分析洞身结构的稳定，为支护参数的调整、灌注二次衬砌的时机提供依据。 4、三台阶临时横撑法 隧道V级围岩地段采用三台阶横撑法开挖施工，主要目的是针对V级围岩较为破碎，自稳性较差，增加临时横撑，以便抵抗基底反力。 三台阶横撑法施工工序见“三台阶横撑法施工工序示意图”，三台阶横撑法施工工艺流程见“三台阶横撑法施工工艺流程图”：
上中下台阶测量放线 开挖方案施工准备 超前地质预报 综 信合上台阶下一循环 中台阶开挖 下台阶开挖 息 反馈
清理下断面检查稳定初喷初喷后出渣 上断面检查稳定性 中断面检查稳定性 下断初喷后出渣 良好 上上中下三断面支护与施作临时钢支撑 良好 下一循环 三台阶临时横撑法施工工艺流程框图
三台阶临时横撑法施工工序横断面示意图 1、三台阶法临时横撑法施工方法： (1)利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护，弱爆破开挖①部,每循环进尺一次。施作①部导坑周边的初期支护，即初喷4cm混凝土，架立钢架，并设锁脚锚管。架设临时横撑钢架，与初期支护钢架连接，上导坑初期支护封闭成环。 (2)在滞后于①部—段距离后，弱爆破开挖②部，导坑周边部分初喷4cm厚混凝土，架立钢架，并设锁脚锚管。架设临时横撑钢架，与初期支护钢架连接，中导坑初期支护封闭成环。 (3)在滞后于②部一段距离后，弱爆破开挖③部。初喷混凝土，钻设锚秆，挂网，架立格栅钢架。并设锁脚钢管。 (4)在③部台阶后段，弱爆破开挖④部，周边部分初喷4cm厚混凝土，埋设仰拱下中心排水管，间距30m设置一处检查井，仰拱下方、排水管两侧采用混凝土回填密实。 (5)开挖⑤部，隧底周边部分喷4cm厚混凝土，施作钢架，复喷混凝土至设计厚度。 (6)灌注I部仰拱、墙底及隧底填充。 (7)根据监控量测结果分析，待初支收敛后，利用衬砌模板台车一次性浇筑II部衬砌。
2、施工注意事项 (1)隧道施工应坚持“弱爆破，短进尺，强支护、早封闭、勤量测”的原则。 (2)开挖方式以机械开挖为主，辅以弱爆破，爆破时严格控制炮眼深度及装药量。 (3)导坑开挖孔径及台阶高度根据施工机具，人员安排等进行适当调整。 (4)各部开挖预留核心土长度在3～5m为宜。 (5)Ⅴ级围岩地段：上台阶每循环开挖进尺不得大于1榀钢架间距，边墙每循环开挖进尺不得大于2榀钢架间距，仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚管，每循环开挖进尺不得大于3m。 隧道开挖后初期支护应及时施做并封闭成环，围岩封闭位置距离掌子面不得大于35m。 临时钢支撑以每2榀初支钢架设一处。 5、台阶七步开挖法 三台阶七步开挖法以弧形导坑开挖预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，其施工立体效果图见图“三台阶七步法施工立体效果图”， 施工工序见图“ 预留核心土法施工工序图”、工艺流程见图“ 三台阶七步法工艺流程图”： 超前支护1116-136-26-35栈桥仰拱衬砌24 74m~6m30m~40m三台阶七步法施工立体效果图
三台阶七步法施工工序图 测量放样 超前支护 上部弧形导坑开挖，施作初支 断面检查 左右错开开挖中台阶，施作初支 左右错开开挖下台阶，施作初支 围岩稳定性评判、修正支护参数 开挖上、中、下台阶预留核心土 分段开挖隧底，施做初支 施作仰拱 施作仰拱填充 三台阶七步法工艺流程图
三台阶七步法施工方法： 1、留核心土法施工步骤 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，预留核心土，核心土长度宜为3～5m，宽度宜为隧道开挖宽度的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1.5m，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，开挖后应及时进行喷、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1.5m，开挖高度一般为3～3.5m，左、右侧台阶错开2～3m，开挖后立即初喷3～5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1.5m，开挖高度一般为3～3.5m，左、右侧台阶错开2～3m，开挖后立即初喷3～5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：每循环开挖长度宜为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4～6m。 6、CRD法开挖施工工艺流程 1、 施工工艺流程 施工工艺流程见“CRD法施工工艺流程图”
CRD施工工艺流程图 2、CRD法施工工序说明： （1）a.利用上一循环架立的钢架施做隧道超前支护。b.弱爆破分部开挖①部，同时每循环进尺一次，掌子面喷5cm厚混凝土封闭。c.分部施做①部导坑周边的初期支护和临时中隔壁，即初喷厚混凝土，架设钢架（钢筋网），施做锁脚锚管。d.导坑底部初喷2cm厚混凝土，架设临时仰拱钢架，与初期支护钢架及临时中隔壁钢架连接，复喷混凝土至设计厚度，上导坑初期支护与临时支护封闭成环，打设系统锚杆。e.施做超前小导管。 （2）在滞于①部一段距离后。b.弱爆破分部开挖②部，同时每循环进尺一次，掌子面喷5cm厚混凝土封闭。c.参照工序 ①进行。d. 参照工序 ①进行。 （3）在滞于②部一段距离后。b.弱爆破分部开挖③部，同时每循环进尺一次，掌子面喷5cm厚混凝土封闭。c.分部施做③部导坑周边的初期支护和临时中隔壁，即初喷厚混凝土。架设钢架（钢筋网），施做锁脚锚管。d.导坑底部初喷4cm厚混
凝土，架设仰拱钢架，与初期支护钢架连接，复喷混凝土至设计厚度，下导坑封闭成环，打设系统锚杆。 （4）开挖④部并施做导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同（1）。 （5）开挖⑤部并施做导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同（2）。 （6）开挖⑥部并施做导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同（3）。 （7）逐段拆除靠近已完成二次衬砌部分6～12m的范围内中隔墙底部工字钢单元。 （8）灌筑①部仰拱、墙底及隧底填充（仰拱及隧底填充应分次施做）。 （9）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II部衬砌（拱墙衬砌一次施做）。 3、CRD法施工要求： （1）隧道施工应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。 （2）开挖方式以机械开挖为主，辅以弱爆破，爆破时严格控制炮眼深度及装药量。导坑开挖孔径及台阶高度可根据施工机具、人员等安排进行适当调整。下部开挖后钢架应及时接长，严禁钢架底脚悬空以及两侧同时开挖接长。 （3）工序变化处之钢架应设锁脚锚管，以确保钢架基础稳定。钢架之间纵向连接钢筋应及时施做并连接牢固。 （4）临时支护应根据监测结果逐段拆除，每段拆除长度不得大于15m。复合式衬砌段在施工时，须按有关规范及标准图的要求，进行监控量测，根据监控量测的结果进行分析，确定灌筑二次衬砌的时机及调整支护参数。 （5）Ⅴ级围岩地段：a.上台阶每循环开挖支护进尺不应大于1榀钢架间距，边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀，仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚管，每循环开挖进尺不得大于3m。b.隧道开挖后初期支护应及时施做并封闭成环，封闭位置距离掌子面不得大于35m。 二、质量检验标准 隧道允许超挖值（cm） 开挖部位 拱部 围岩级别 平均线形超挖 最大超挖 平均线形超挖 最大超挖 Ⅰ 10 20 10 Ⅱ~Ⅳ 15 25 10 10 25 Ⅴ、Ⅵ 10 10 10 边墙平均线型超挖 仰拱、隧底
三、施工要点 1、根据围岩条件和施工机械配置情况合理确定台阶长度、台阶高度及台阶数量，其各部形状应有利于保持围岩稳定的前提下尽量便于机械作业。 2、单线隧道台阶长度控制在10～15m，双线隧道台阶长度控制在3～10m。 3、上部断面使用钢架时，采用锁脚锚管防止拱部下沉变形，上下断面初期支护钢架连接应平顺，螺栓连接应牢固。 4、围岩整体性较差时，施工中应采取措施减少下部开挖时对上部围岩和支护的扰动，下部断面开挖应两侧交错进行，下部断面应在上部断面喷混凝土达到一定强度后开挖。 5、IV级围岩上台阶每循环开挖进尺不得大于2榀钢架间距，边墙每循环开挖进尺不得大于2榀钢架间距，边墙左右错开2～3m开挖。黄土隧道边墙左右错开至少3～4m，杜绝同一台阶的同一断面上出现开挖。 6、仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆，每循环开挖进尺不得大于3m；非爆破开挖和爆破开挖初支仰拱应分别于8h和12h内完成开挖、架设拱架、喷射混凝土作业，确保初支仰拱快挖、快支、快速封闭； 7、及时抽排水，杜绝浸泡隧底现象。 8、初支仰拱开挖施作全过程设立专人监控指挥。 9、洞身开挖满足《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》（铁建设【2010】120号） 软弱围岩隧道Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级地段采用台阶法施工时，应符合一下规定： （1）上台阶每循环开挖支护进尺Ⅴ、Ⅵ级围岩不应大于1榀钢架距离，Ⅳ围岩不得大于2榀钢架距离。 ⑵边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀。 ⑶仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆，每开挖进尺不得大于3m。 ⑷隧道开挖后初期支护应及时施做并封闭成环，Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩封闭位置距离掌子面不得大于35m。 四、施工安全及技术措施 根据本隧道施工特点，隧道开挖过程中存在的危险因素：①隧道坍塌；②机械伤害；③工具伤害等。 ⑴洞口施工前，应先检查边、仰坡以上山坡稳定情况，清除悬浮物，处理危险
源，进行喷护，施工期间实施不间断监测和防护。 ⑵开挖后应按设计要求的量测项目及频率进行围岩量测，及时反馈量测信息。 ⑶隧道开挖中，采用机械开挖、人工配合，应在每次开挖后及时观察、描述掌子面围岩状况，核对设计情况，判断围岩的稳定性，发现松动的土块石块或裂缝应予以清除或支护；机械开挖时，人工不得同时进行开挖作业。（①避免机械伤害；②机械开挖对土层和危石的扰动较大，开挖过程中易发生坍塌。） ⑷人工开挖过程中，作业人员之间要保持2－3米的距离，防止工具伤人。 ⑸机械开挖时，应尽量减少挖机对隧道边缘的开挖，应采用人工风镐对隧道周边进行修整，减少对围岩的扰动，避免侧壁或拱顶掉块现象。 ⑹人工开挖时要随时注意掌子面的情况，发现有松动的土块或裂缝，要及时进行清除，裂缝根据其发展情况要及时做好支护。尤其是开挖拱脚的时候，要做好监护，防止坍方伤人。 ⑺拱脚、墙角应预留30cm人工开挖，严禁挖机代替人工开挖，严禁超挖。拱脚、墙角严禁被水浸泡，如使用风钻有水时，要及时引出，不得积水。 ⑻开挖完毕后，应尽早初喷对围岩进行支护封闭，减少围岩暴露的时间。 ⑼要保证核心土的大小和长度，不能为了方便操作而挖掉太多（核心土起到对掌子面的支护作用，挖掉太多对掌子面的支护不足就容易造成坍塌。） ⑽严格控制超欠挖，要保证开挖轮廓的圆顺（便于应力均匀分布），超挖容易造成应力集中，易造成坍方。有超挖时，不得用原土回填，必须用喷射砼回填，避免回填不实造成应力分布不均对支护系统造成破坏。 ⑾下部施工沿两侧交错开挖，及时接腿。悬空长度不得超过2榀拱架。上部均衡施工。在施工中特别注意观察岩面情况，必要时采取工程措施，防止坍塌事故的发生。 ⑿隧道施工应做好洞顶、洞门及洞口防排水系统。洞门及洞内排水沟应进行铺砌，砂浆抹面，防止地表水及施工用水下渗，影响结构安全。 ⒀地层含水量大时，上台阶掌子面附近宜开挖横向水沟，将水引至隧道中部纵向排水沟排出洞外，以免浸泡拱脚。必要时应配合井点降水等措施将地下水位 降至隧道二次衬砌底部以下，确保施工顺利进行。 ⒁隧道施工，必须及时支护，及时封闭，及时量测，及时反馈信息。仰拱及时
施作，防止渗水浸泡基础，以尽早形成全端面封闭结构。 五、环境保护措施 隧道施工中加强通风排烟，洞内有害气体和粉尘含量不超标，确保作业环境良好。在爆破作业中，采用喷水降尘，保证作业面粉尘含量不超标，作业人员配备必要的劳保防护用品。 在运输水泥等易飞扬物料时用蓬布苫盖严密，并装量适中，不得超限运输。配备专用洒水车，对施工现场和运输道路经常进行洒水湿润，减少扬尘。不得随意燃烧废物；特别不允许在未采取可靠保险的措施之下，燃烧产生有毒有害气体的物品。
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接
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