新建鐵路隧道豎井開挖施工關(guān)鍵工序操作手冊一、總則1.1適用范圍本手冊適用于新建鐵路隧道豎井開挖施工全過程，覆蓋施工準(zhǔn)備、核心工序操作、質(zhì)量控制、安全保障等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為現(xiàn)場作業(yè)人員提供標(biāo)準(zhǔn)化操作指導(dǎo)。1.2編制依據(jù)1.《高速鐵路隧道工程施工技術(shù)規(guī)程》(Q/CR9604-2015)；2.《客貨共線鐵路隧道工程施工技術(shù)規(guī)程》(Q/CR9653-2017)；3.《鐵路隧道工程施工安全技術(shù)規(guī)程》(TB10304-2020)；4.《鐵路工程測量規(guī)范》(TB10101-2018)；5.《高速鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》(TB10753-2018)；6.《鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》(TB10417-2018)；7.《中國交建隧道施工安全手冊》《中國交建暗挖隧道標(biāo)準(zhǔn)化施工指南》；8.項目相關(guān)設(shè)計文件及地質(zhì)勘察資料。1.3核心原則遵循“技術(shù)先行、安全第一、質(zhì)量為本、高效有序”原則，不良地質(zhì)段嚴(yán)格執(zhí)行“預(yù)加固、短進(jìn)尺、弱爆破、強支護、早封閉、勤量測”要求。二、施工準(zhǔn)備關(guān)鍵操作2.1內(nèi)業(yè)技術(shù)準(zhǔn)備2.1.1技術(shù)文件研讀：組織施工人員系統(tǒng)學(xué)習(xí)規(guī)范、圖紙及地質(zhì)資料，明確豎井結(jié)構(gòu)形式、支護參數(shù)、地質(zhì)風(fēng)險點，重點標(biāo)注圍巖分級、涌水可能性等關(guān)鍵信息。2.1.2方案與預(yù)案編制：完成施工方案審批，明確施工流程及技術(shù)參數(shù)；針對坍塌、涌水、爆破安全等風(fēng)險點，制定專項應(yīng)急預(yù)案，明確應(yīng)急響應(yīng)流程及物資儲備。2.1.3培訓(xùn)考核：開展崗前培訓(xùn)，內(nèi)容涵蓋工藝標(biāo)準(zhǔn)、安全規(guī)程、應(yīng)急操作等；培訓(xùn)后進(jìn)行理論+實操考核，考核合格者發(fā)放上崗證書，嚴(yán)禁無證作業(yè)。2.2外業(yè)現(xiàn)場準(zhǔn)備2.2.1場地布設(shè)：修筑臨時施工便道，確保設(shè)備材料運輸通暢；按規(guī)劃架設(shè)供電線路、鋪設(shè)供水管網(wǎng)，砌筑井口截水溝防止雨水匯入；平整場地并劃分作業(yè)區(qū)、材料區(qū)、棄渣區(qū)，設(shè)置明顯標(biāo)識。2.2.2設(shè)施建設(shè)：完成生活房屋、變電站、鋼筋加工廠、拌合站、空壓機房等配套設(shè)施建設(shè)，設(shè)備安裝后進(jìn)行調(diào)試，確保滿足施工需求。2.2.3技術(shù)交底：由專業(yè)工程師向現(xiàn)場技術(shù)人員、作業(yè)班組進(jìn)行全面交底，明確各工序施工要點、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、安全注意事項，交底記錄需雙方簽字確認(rèn)。2.2.4材料與設(shè)備驗收：原材料進(jìn)場后按規(guī)范取樣送檢，鋼筋、水泥、外加劑等關(guān)鍵材料需提供質(zhì)量證明文件；挖掘機、噴射機、提升系統(tǒng)等設(shè)備檢查性能參數(shù)，風(fēng)、水、電管路進(jìn)行壓力測試，確保無滲漏，所有設(shè)備經(jīng)監(jiān)理驗收合格后方可使用。2.2.5測量放線：采用全站儀精準(zhǔn)放出豎井開挖輪廓線、支護結(jié)構(gòu)位置及高程控制點，測量成果經(jīng)復(fù)核無誤后報監(jiān)理確認(rèn)，放線標(biāo)記需清晰牢固。三、核心施工工序操作3.1鎖口圈梁施工3.1.1基槽開挖：先對井口范圍找平，按測量標(biāo)記的開挖輪廓，采用挖掘機開挖3m深度，人工輔助刷坡修整，確保槽壁平整穩(wěn)定。開挖土石直接裝入自卸汽車運至指定棄渣場，避免堆積在井口周邊。3.1.2鋼筋制作與安裝：按設(shè)計尺寸加工鋼筋，綁扎順序從下向上，先固定豎向鋼筋，再按間距綁扎水平鋼筋。綁扎過程中調(diào)整校正鋼筋間排距及垂直度，確保保護層厚度符合要求。鋼筋綁扎完成后報監(jiān)理驗收，合格后方可進(jìn)入下道工序。3.1.3模板安裝：采用金屬組裝式模板，外模選用金屬塊模。模板組裝后校正尺寸，用外撐加固，上下、左右連接的高強螺栓必須擰緊，嚴(yán)禁用鐵絲替代。外側(cè)按設(shè)計加固，每塊模板至少設(shè)置1根支撐，內(nèi)外側(cè)用鋼架管加固，橫向鋼管撐間距≤0.5m，豎向間距≤1.0m，每根豎向鋼管斜撐不少于2根。澆筑前檢查鋼筋間距、搭接長度及模板牢固性，不合格立即整改。3.1.4混凝土澆筑：采用設(shè)計標(biāo)號混凝土，通過溜槽澆筑防止離析。分段分層澆筑，每層高度不超過30cm，確保上層混凝土在底層初凝前完成澆筑。用插入式振搗棒振搗密實，振搗時避免碰撞鋼筋和模板。灌注前檢測混凝土坍落度、和易性，做好記錄并通知監(jiān)理旁站；按規(guī)范隨機制作抗壓試件。氣溫超過30℃時宜夜間施工，控制入模溫度不超過25℃。3.1.5模板拆除與養(yǎng)護：模板拆除按從上向下順序進(jìn)行，利用井筒內(nèi)腳手架，將待拆模板用鋼絲繩掛在挖機挖斗上適度受力，拆除螺絲后由挖機提出。先拆外部加固鋼架管，再解塊?？?，禁止用撬棍撬砸?；炷敛捎猛凉げ几采w灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護周期不少于7天，確保表面濕潤。3.1.6井壁周圍回填：回填前完成井口井架基礎(chǔ)及其他設(shè)備基礎(chǔ)澆筑。待井壁混凝土強度達(dá)設(shè)計100%后，采用C15片石混凝土回填，片石尺寸控制在15cm以內(nèi)。分層回填，每層厚度≤30cm，在井壁周圍對稱填筑，逐層推進(jìn)，根據(jù)基底承載力現(xiàn)場優(yōu)化施工。3.2井架及懸吊設(shè)備安裝調(diào)試3.2.1井架安裝：在井口拼裝鋼井架，按設(shè)計安裝天輪平臺、過卷平臺、保護傘等部件，連接部位采用高強螺栓緊固，確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，安裝后檢查井架垂直度及平整度。3.2.2懸吊設(shè)備安裝：安裝提升系統(tǒng)、吊桶、吊泵、安全梯等設(shè)備，檢查鉤頭、鋼絲繩等連接部位牢固性，安全梯需固定可靠，與吊桶保持安全距離。3.2.3調(diào)試驗收：對提升系統(tǒng)的升降速度、制動性能，安全保護裝置的靈敏度進(jìn)行全面調(diào)試；測試吊桶升降平穩(wěn)性、信號通訊可靠性。調(diào)試合格后報監(jiān)理驗收，驗收通過后方可投入使用。3.3井身開挖施工3.3.1開挖工藝選擇：采用鉆爆法施工，環(huán)形鉆架鉆孔，直眼掏槽，光面爆破工藝。根據(jù)圍巖地質(zhì)條件，每排炮進(jìn)尺控制在1.5~2m，開挖后立即進(jìn)行噴砼支護，嚴(yán)禁超挖后暴露時間過長。3.3.2環(huán)形鉆架操作：鉆架下井前先在地面預(yù)組裝試驗，風(fēng)水管路經(jīng)8×10?Pa壓力試壓15min，確保無降壓、滲漏。下井后調(diào)整水平對中，作業(yè)面與鉆架間、鉆架與吊盤間設(shè)置安全軟梯，建立可靠通訊信號。鉆眼完成后將鉆架提升至安全高度，防止爆破損壞；定期檢查懸吊風(fēng)動絞車制動裝置。3.3.3鉆孔與裝藥：鉆眼后用高壓風(fēng)吹孔，用炮棍檢查孔深，合格后立即用50cm長木楔堵塞炮孔口，有水時木楔需高出井底水面。采用串裝法裝藥，豎井有水時使用防水藥包或膠質(zhì)炸藥；裝藥時禁止在兩個吊盤上進(jìn)行其他作業(yè)。起爆藥包放入專用木箱運送，不得用底卸式吊桶，禁止與炸藥同時運送。炸藥裝好后按設(shè)計堵塞炮孔，確保密實；起爆禁用火雷管、導(dǎo)火索，起爆雷管嚴(yán)格防水，起爆前全面檢查。3.3.4爆破安全：爆破前清理井口周邊人員及設(shè)備，設(shè)置警戒區(qū)域，下達(dá)起爆指令前確認(rèn)警戒到位。爆破后待煙塵散凈（通常不少于15min），由專職安全員檢查爆破面及井內(nèi)情況，確認(rèn)無瞎炮、危石后，方可通知作業(yè)人員下井。3.4通風(fēng)排煙與井內(nèi)排水3.4.1通風(fēng)排煙：按工作人數(shù)、最大爆破裝藥量計算風(fēng)量，結(jié)合風(fēng)筒直徑、漏風(fēng)率及井內(nèi)最小風(fēng)速驗算風(fēng)機風(fēng)量，根據(jù)井口高程修正風(fēng)量；計算通風(fēng)總阻力（風(fēng)管段+隧道段）并結(jié)合空氣密度修正風(fēng)壓，選用匹配功率風(fēng)機。采用壓入式通風(fēng)，將新鮮空氣通過軟風(fēng)管送至作業(yè)面，爆破后延長通風(fēng)時間，確保井內(nèi)有害氣體濃度降至安全標(biāo)準(zhǔn)。3.4.2井內(nèi)排水：在工作面開挖臨時集水坑，采用吊泵排水；也可采用立式梯臺開挖便于排水，保持作業(yè)面干燥。涌水量小于10m3/h時正常施工；大于10m3/h時立即停工，采取注漿堵水等專項措施。3.5管線路布設(shè)與設(shè)施設(shè)置3.5.1管線路布設(shè)：豎井內(nèi)高壓風(fēng)管、水管、排水管、砼下料管、電纜、通風(fēng)筒等，采用井壁短錨桿固定吊掛法，靠近井壁布設(shè)，確保整齊牢固，不影響吊桶升降及人員作業(yè)。定期檢查管線路有無破損、松動，及時維修更換。3.5.2井蓋設(shè)置：井蓋采用鋼梁+木梁做骨架，上鋪鋼板，骨架嵌在井口井壁。井蓋上設(shè)井蓋門及設(shè)備通過孔口，吊桶通過前開啟井蓋門，通過后立即關(guān)閉，其余孔口用蓋板蓋嚴(yán)。若用罐籠出碴，井蓋上鋪設(shè)鋼軌與井口運輸軌道連接。3.5.3吊盤設(shè)置：選用雙層吊盤，鋼圈+鋼梁做骨架，上鋪木板。盤上布置吊桶、吊泵、安全梯及管線路孔口，位置與井蓋對應(yīng)；盤邊設(shè)可伸縮插銷固定吊盤位置，確保吊盤穩(wěn)定。3.6豎井出碴作業(yè)3.6.1出碴設(shè)備搭配：采用HK-4靠壁式抓巖機裝碴，配合2m3座鉤式吊桶，通過2JK-3.5/20卷揚機提升，提升速度控制在6.6m/s。井口設(shè)置拼裝鋼井架及座鉤式翻碴裝置。3.6.2出碴流程：抓巖機將井下渣土裝入吊桶，卷揚機將吊桶提升至井口，通過翻碴裝置將渣土倒入自卸汽車，運至指定棄渣場。挖掘機與抓巖機作業(yè)設(shè)專人指揮，若雙提升機作業(yè)，工作面配置2~3個吊斗交替裝渣，提升出碴效率。3.6.3出碴安全：出碴過程中監(jiān)控吊桶運行狀態(tài)，避免碰撞井壁及管線路；棄渣場按規(guī)劃堆放，做好防塵、防流失措施。3.7支護與襯砌施工3.7.1噴砼支護：開挖后立即進(jìn)行噴砼支護，采用濕噴工藝。井深較淺時，噴射機設(shè)在井口地面，噴射手在井下作業(yè)；井深較大時，噴射機移至井內(nèi)吊盤，攪拌機在井口，通過砼振動溜管送料。原材料按設(shè)計配合比配置，嚴(yán)格控制水灰比及外加劑摻量。噴射手均勻噴射，確保覆蓋全面、厚度達(dá)標(biāo)，與圍巖緊密結(jié)合，無空洞、裂縫，噴射完成后檢查厚度及外觀質(zhì)量。3.7.2鋼筋網(wǎng)與錨桿施工：鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)前先初噴一層砼使巖面平順，確保鋼筋網(wǎng)與巖面密貼，搭接長度不小于30d（d為鋼筋直徑）且不小于1個網(wǎng)格長邊尺寸。錨桿按設(shè)計間距、深度、角度鉆孔，安裝后確保墊板緊貼砼表面，待砂漿達(dá)設(shè)計強度后緊固墊板。3.7.3模筑襯砌：采用下行式金屬滑模工藝，圍巖穩(wěn)定時每開挖2~5m進(jìn)行一次襯砌?；Ｖ黧w由上中下三個槽鋼圈及立柱組成剛性框架，框架焊接鋼板做模板，長3.5米，每板澆筑約3米?；Ｓ娩摻z繩懸吊在吊盤上，模板下設(shè)單獨懸吊托盤，可與開挖平行作業(yè)?；炷劣删跀嚢铏C攪拌，經(jīng)漏斗、輸料管、活節(jié)溜筒送入模板，水灰比≤0.65，坍落度8~12cm，摻加速凝劑縮短凝結(jié)時間。澆筑時控制速度，確保密實，避免離析、堵管，澆筑完成后及時養(yǎng)護。3.7.4砼壁座施工：在巖層分界處按設(shè)計形式、尺寸施工壁座，確保壁座與井壁、巖層緊密結(jié)合，澆筑時振搗密實，強度達(dá)標(biāo)，承載力滿足設(shè)計要求。四、質(zhì)量控制關(guān)鍵操作4.1質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)4.1.1主控項目：豎井開挖斷面中線、高程符合設(shè)計，每20m檢查不少于1次，采用測量法檢測；井口邊仰坡開挖及支護、鎖口圈（含井蓋）、井口段、馬頭門結(jié)構(gòu)形式及斷面符合設(shè)計，施工及監(jiān)理單位全數(shù)檢查，用觀察、尺量法檢測；豎井與隧道連接處封閉及排水設(shè)施符合設(shè)計，全數(shù)檢查。4.1.2一般項目：開挖斷面尺寸符合設(shè)計，每20m檢查不少于1個斷面；井口封閉符合設(shè)計，全數(shù)檢查，采用觀察、尺量法。4.2質(zhì)量保障操作要點4.2.1開挖控制：嚴(yán)格按設(shè)計開挖方式及深度施工，如需變更需按程序申請，變更后及時交底?？刂崎_挖速度，減少圍巖擾動，嚴(yán)格控制超欠挖，超挖部分按規(guī)范處理。4.2.2地質(zhì)監(jiān)測：開挖過程中加強地質(zhì)勘探，每次開挖后觀察描述圍巖裂隙、軟硬程度、出水量，核對設(shè)計地質(zhì)情況，判斷穩(wěn)定性。對地表及地下水動態(tài)觀測，定期取水化驗，結(jié)果反饋設(shè)計單位。4.2.3圍巖量測：按設(shè)計要求的項目及頻率進(jìn)行圍巖量測，包括周邊位移、拱頂下沉等，及時分析量測數(shù)據(jù)，反饋指導(dǎo)施工調(diào)整。4.2.4工序驗收：每道工序完成后，施工班組自檢，合格后報質(zhì)檢員檢查，再報監(jiān)理驗收，驗收通過后方可進(jìn)入下道工序，嚴(yán)禁跳序施工。4.3質(zhì)量通病防治4.3.1鋼筋網(wǎng)與初噴面不密貼：先初噴找平巖面，再鋪鋼筋網(wǎng)；加強搭接長度檢查，確保符合規(guī)范。4.3.2鋼筋搭接長度不足：按設(shè)計規(guī)范控制搭接長度，綁扎過程中逐點檢查，不合格立即整改。4.3.3露筋：確保鋼筋保護層厚度，澆筑時避免振搗棒碰撞鋼筋，出現(xiàn)露筋及時補噴處理。4.3.4注漿堵管：注漿料過篩，嚴(yán)格控制壓力及配合比；注漿開始或中途停超過30min，用水潤滑管路。4.3.5注漿不飽滿：塞緊止?jié){塞保證注漿壓力，注漿后及時堵孔；做好注漿記錄，加強現(xiàn)場管控。4.3.6錨桿間距不符：按設(shè)計放樣鉆孔，實行工序報檢，過程中加強管控。4.3.7連接鋼板焊縫不飽滿：焊接工持證上崗并經(jīng)培訓(xùn)；按規(guī)范逐條驗收焊縫，不合格及時補焊。五、施工安全關(guān)鍵操作5.1人員安全：作業(yè)人員必須佩戴安全帽、安全帶等防護用品；井深超過30m時設(shè)置電梯等專用提升設(shè)施供人員上下，嚴(yán)禁乘坐吊桶載人。5.2設(shè)備安全：提升機械不得超負(fù)荷運行，配置深度指示器、防過卷、過速保護裝置等，確保正常工作；吊桶鉤頭連接裝置牢固，不得自動脫鉤，配置緩轉(zhuǎn)器。5.3井口安全：井口四周設(shè)高度不小于1.2m的安全柵欄及安全門；提升時設(shè)井蓋門安全信號，吊桶上升距井蓋門40~50m時，信號鈴自動發(fā)聲；通向井口的軌道設(shè)阻車器。5.4供電安全：采用雙回路供電，現(xiàn)場受限配備應(yīng)急發(fā)電設(shè)備，確保斷電時井下人員能安全升井。5.5地質(zhì)風(fēng)險防控：井筒掘進(jìn)距斷層破碎帶10m時，進(jìn)行專項地質(zhì)探測，編制處治方案并審批后實施；遇突發(fā)涌水、坍塌等情況，立即啟動應(yīng)急預(yù)案，組織人員撤離。六、工序質(zhì)量檢查要點6.1施工準(zhǔn)備階段檢查檢查施工人員技術(shù)文件熟悉程度，查閱培訓(xùn)記錄并現(xiàn)場提問；核查培訓(xùn)考核記錄及上崗證；檢查技術(shù)交底文件及簽字記錄；查驗材料檢驗報告及設(shè)備驗收記錄；復(fù)核測量放線成果。責(zé)任人：技術(shù)員、質(zhì)檢員、測量員，檢查時間為開工前。6.2鎖口圈梁施工檢查基槽開挖檢查深度及尺寸；鋼筋安裝檢查間排距、垂直度及搭接長度；模板安裝檢查尺寸及牢固性；混凝土澆筑檢查配合比、坍落度及振搗情況；養(yǎng)護檢查養(yǎng)護方式及周期；回填檢查材料、分層厚度及填筑對稱性。責(zé)任人：技術(shù)員、質(zhì)檢員、試驗員，按工序節(jié)點檢查。6.3井身開挖檢查鉆孔檢查孔位、孔深及角度；裝藥爆破檢查裝藥方式、藥量及堵塞情況，爆破后檢查有無瞎炮；開挖