隧道洞身三臺(tái)階法開挖施工關(guān)鍵工序操作手冊(cè)一、總則1.1編制目的明確隧道洞身三臺(tái)階法開挖各關(guān)鍵工序的操作標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)要求、安全注意事項(xiàng)及質(zhì)量控制要點(diǎn)，規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)施工行為，確保開挖施工安全、優(yōu)質(zhì)、高效推進(jìn)。1.2適用范圍本手冊(cè)適用于本項(xiàng)目隧道洞身采用三臺(tái)階法（含三臺(tái)階弧形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法、三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法、上下臺(tái)階法）開挖的所有施工段落，涵蓋V級(jí)圍巖（含大變形段）、Ⅳ級(jí)圍巖等不同地質(zhì)條件下的開挖作業(yè)。1.3編制依據(jù)《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T3660-2020）《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)第一冊(cè)土建工程》（JTGF80/1-2017）《爆破安全規(guī)程》（GB6722-2014）本項(xiàng)目隧道施工設(shè)計(jì)圖紙、地質(zhì)勘察報(bào)告本項(xiàng)目施工組織設(shè)計(jì)及專項(xiàng)爆破施工方案二、施工準(zhǔn)備關(guān)鍵工序2.1技術(shù)準(zhǔn)備2.1.1圖紙及地質(zhì)核對(duì)操作要點(diǎn)：技術(shù)人員需逐段核對(duì)隧道軸線、高程、斷面尺寸、支護(hù)參數(shù)及超前支護(hù)設(shè)計(jì)要求；結(jié)合地質(zhì)勘察報(bào)告，明確施工段落圍巖級(jí)別、地層巖性、含水量等關(guān)鍵信息，預(yù)判施工風(fēng)險(xiǎn)。質(zhì)量要求：確保圖紙理解無偏差，地質(zhì)預(yù)判全面，形成書面核對(duì)記錄。安全注意事項(xiàng)：對(duì)預(yù)判的地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)（如破碎帶、富水段），提前制定應(yīng)對(duì)措施。2.1.2鉆爆設(shè)計(jì)編制與優(yōu)化操作要點(diǎn)：根據(jù)圍巖級(jí)別、斷面尺寸編制鉆爆設(shè)計(jì)，明確掏槽眼、輔助眼、周邊眼的布置位置、間距、深度、裝藥量及起爆順序；首循環(huán)施工后進(jìn)行爆破效果評(píng)估，根據(jù)巖塊粒徑、超欠挖情況優(yōu)化鉆爆參數(shù)。技術(shù)參數(shù)：周邊眼間距≤50cm，抵抗線≤60cm；掏槽眼比輔助眼深10cm，間距≥20cm。質(zhì)量要求：鉆爆設(shè)計(jì)需經(jīng)技術(shù)負(fù)責(zé)人審批，參數(shù)優(yōu)化需形成記錄并歸檔。2.1.3技術(shù)交底操作要點(diǎn)：施工前組織施工班組開展專項(xiàng)技術(shù)交底，內(nèi)容涵蓋開挖方法、循環(huán)進(jìn)尺、鉆爆參數(shù)、支護(hù)工藝、監(jiān)控量測(cè)要求、逃生通道設(shè)置及應(yīng)急處置流程。質(zhì)量要求：交底需全員參與，簽字確認(rèn)，確保每位作業(yè)人員熟悉操作要求。2.2現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備2.2.1超前支護(hù)驗(yàn)收操作要點(diǎn)：檢查洞口及上一循環(huán)超前支護(hù)（超前小導(dǎo)管/管棚）的長度、間距、注漿效果，確認(rèn)無虛焊、漏漿情況。質(zhì)量要求：超前支護(hù)參數(shù)符合設(shè)計(jì)，注漿飽滿，錨固力達(dá)標(biāo)。安全注意事項(xiàng)：驗(yàn)收不合格嚴(yán)禁進(jìn)入下道工序，防止掌子面坍塌。2.2.2施工設(shè)施布設(shè)操作要點(diǎn)：通風(fēng)系統(tǒng)：安裝通風(fēng)機(jī)，確保風(fēng)量≥300m3/min，風(fēng)管連接緊密無漏風(fēng)，爆破后15分鐘內(nèi)可排出有毒有害氣體。照明系統(tǒng)：采用UPS應(yīng)急供電，照明線路布置規(guī)范，掌子面、作業(yè)平臺(tái)照明充足。排水系統(tǒng)：設(shè)置臨時(shí)排水溝，坡度≥3‰，避免洞內(nèi)積水浸泡圍巖。逃生通道：沿隧道一側(cè)布設(shè)Φ800×20mm熱擴(kuò)無縫鋼管，起點(diǎn)距二襯端頭≥5m，終點(diǎn)距掌子面≤5m，法蘭盤連接牢固，接縫密封，內(nèi)配應(yīng)急食物、飲用水、急救藥品及無線電話。質(zhì)量要求：設(shè)施布設(shè)符合規(guī)范，功能完好，滿足施工及應(yīng)急需求。2.2.3掌子面清理操作要點(diǎn)：人工清理掌子面危石、浮渣，排查地質(zhì)隱患，確認(rèn)掌子面穩(wěn)定。安全注意事項(xiàng)：清理時(shí)作業(yè)人員需佩戴安全帽、系安全繩，專人監(jiān)護(hù)圍巖變化。2.3資源配置準(zhǔn)備2.3.1機(jī)械設(shè)備檢查操作要點(diǎn)：對(duì)銑刨機(jī)、裝載機(jī)、自卸汽車、多功能作業(yè)臺(tái)車、鑿巖機(jī)、測(cè)量儀器（全站儀、水準(zhǔn)儀、自動(dòng)斷面儀）等進(jìn)行調(diào)試，檢查設(shè)備性能、儀表精度，確保無故障運(yùn)行。質(zhì)量要求：測(cè)量儀器經(jīng)校驗(yàn)合格，機(jī)械設(shè)備證件齊全、狀態(tài)良好。2.3.2材料與人員到位操作要點(diǎn)：材料：核對(duì)型鋼鋼架、鋼筋網(wǎng)、錨桿、炸藥、導(dǎo)爆索等材料的型號(hào)、規(guī)格、數(shù)量，確保符合設(shè)計(jì)，儲(chǔ)存規(guī)范。人員：爆破員、安全員、測(cè)量員、支護(hù)工等關(guān)鍵崗位人員持證上崗，明確崗位職責(zé)及分工。三、核心開挖工序操作3.1三臺(tái)階弧形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法（FSb5a型襯砌）3.1.1施工流程超前支護(hù)驗(yàn)收→①部弧形導(dǎo)坑開挖→①部初期支護(hù)→②部左中臺(tái)階開挖→②部初期支護(hù)→③部左下臺(tái)階開挖→③部初期支護(hù)→④部右中臺(tái)階開挖→④部初期支護(hù)→⑤部右下臺(tái)階開挖→⑤部初期支護(hù)→⑥部核心土開挖→⑦部剩余邊墻開挖→⑧部隧底開挖→⑨部仰拱及邊墻基礎(chǔ)澆筑→⑩部隧底填充→?部拱墻二次襯砌3.1.2各階開挖操作要點(diǎn)3.1.2.1①部弧形導(dǎo)坑開挖操作要點(diǎn)：采用機(jī)械開挖，人工配合整修，循環(huán)進(jìn)尺≤1榀鋼架間距（一般≤1.0m）。開挖輪廓線按設(shè)計(jì)控制，弧形導(dǎo)坑弧度平滑，避免突變。開挖后立即初噴3-5cm厚C25混凝土封閉巖面，防止圍巖風(fēng)化剝落。技術(shù)參數(shù)：初噴混凝土壓力0.4-0.6MPa，噴射順序自下而上。安全注意事項(xiàng)：開挖過程中持續(xù)觀察圍巖變化，發(fā)現(xiàn)坍塌跡象立即撤離人員。3.1.2.2①部初期支護(hù)操作要點(diǎn)：鋪設(shè)Φ8@200×200mm鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格平整，與巖面貼合，搭接長度≥10cm。架立型鋼鋼架，鋼架中心line與隧道軸線重合，位置偏差≤±5cm，垂直度偏差≤2°，連接螺栓緊固。鉆設(shè)Φ22×3500mm徑向錨桿，間距1.0m，鉆孔深度偏差≤±5cm，安裝牢固后復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度（一般10-15cm）。施作鎖腳錨管（Φ50×5000mm，壁厚3.5mm），每榀鋼架不少于4根，與鋼架焊接牢固，錨固力≥80kN。質(zhì)量要求：鋼筋網(wǎng)網(wǎng)格尺寸偏差≤±1cm，鋼架加工尺寸偏差≤±2cm，噴射混凝土表面平整，無漏噴、空鼓。3.1.2.3②-⑤部臺(tái)階開挖及支護(hù)操作要點(diǎn)：②部左中臺(tái)階滯后①部3-5m開挖，③部左下臺(tái)階滯后②部3-5m開挖，④部右中臺(tái)階、⑤部右下臺(tái)階分別滯后①部、②部3-5m開挖，嚴(yán)禁左右側(cè)對(duì)挖。采用機(jī)械開挖，循環(huán)進(jìn)尺≤2榀鋼架間距（一般≤2.0m），開挖輪廓線符合設(shè)計(jì)。初期支護(hù)流程同①部：初噴→鋪鋼筋網(wǎng)→接長鋼架→鉆設(shè)錨桿/鎖腳錨管→復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。鋼架基礎(chǔ)墊設(shè)槽鋼，確保底部平整，避免懸空。安全注意事項(xiàng)：同一榀鋼架兩側(cè)不得同時(shí)懸空，下部施工時(shí)避免碰撞上部支護(hù)結(jié)構(gòu)。3.1.2.4⑥-⑧部開挖操作要點(diǎn)：⑥部核心土滯后⑤部20-30m開挖，采用機(jī)械分層開挖，避免擾動(dòng)周邊已支護(hù)圍巖。⑦部剩余邊墻人工配合機(jī)械開挖，修整斷面輪廓，確保符合設(shè)計(jì)尺寸。⑧部隧底一次開挖長度≤3m，開挖后清理虛渣，檢查隧底地質(zhì)情況，及時(shí)初噴混凝土封閉。3.1.3仰拱及二次襯砌施工操作要點(diǎn)：⑨部仰拱及邊墻基礎(chǔ)：利用仰拱棧橋澆筑，混凝土強(qiáng)度≥C30，振搗密實(shí)，初凝后覆蓋養(yǎng)護(hù)。⑩部隧底填充：仰拱混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%后澆筑，與仰拱分界面清晰，表面平整。?部拱墻二次襯砌：當(dāng)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定（變形速率≤0.1-0.2mm/d）后，利用模板臺(tái)車一次性灌注，混凝土澆筑連續(xù)，振搗到位，襯砌厚度符合設(shè)計(jì)。技術(shù)參數(shù)：二次襯砌混凝土坍落度120-160mm，養(yǎng)護(hù)時(shí)間≥14天。3.2三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法（V級(jí)圍巖大變形段）3.2.1施工流程超前支護(hù)施工→①部上臺(tái)階開挖→①部初期支護(hù)→②部中臺(tái)階開挖→②部初期支護(hù)+臨時(shí)仰拱→③部下臺(tái)階開挖→③部初期支護(hù)→④部隧底開挖→④部初期支護(hù)→⑤部仰拱澆筑→⑥部仰拱填充→拱墻二次襯砌3.2.2關(guān)鍵操作要點(diǎn)操作要點(diǎn)：①部上臺(tái)階采用弱爆破開挖，循環(huán)進(jìn)尺≤1榀鋼架間距，加強(qiáng)鎖腳錨管安裝，確保鋼架穩(wěn)定。②部中臺(tái)階開挖后，除常規(guī)初期支護(hù)外，增設(shè)Φ200mm鋼管臨時(shí)橫撐，鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，噴10cm厚C25混凝土封閉臨時(shí)仰拱，形成封閉支護(hù)體系，控制圍巖變形。③部下臺(tái)階滯后中臺(tái)階10-15m開挖，必要時(shí)增設(shè)臨時(shí)橫撐。臨時(shí)橫撐待仰拱混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后拆除，拆除順序自下而上，分段拆除。安全注意事項(xiàng)：臨時(shí)仰拱與初期支護(hù)連接牢固，拆除臨時(shí)橫撐時(shí)需監(jiān)測(cè)圍巖變形，發(fā)現(xiàn)異常立即停止拆除并采取加固措施。3.3上下臺(tái)階法（FSb5c型圍巖較好段、FSb4a1型襯砌）3.3.1施工流程超前支護(hù)施工→①部上臺(tái)階開挖→①部初期支護(hù)→②部下臺(tái)階開挖→②部初期支護(hù)→③部隧底開挖→③部噴混凝土→④部仰拱澆筑→拱墻二次襯砌3.3.2關(guān)鍵操作要點(diǎn)操作要點(diǎn)：①部上臺(tái)階采用爆破開挖，循環(huán)進(jìn)尺≤1榀鋼架間距，初期支護(hù)含初噴、鋼架、鋼筋網(wǎng)、錨桿、鎖腳錨桿。②部下臺(tái)階滯后上臺(tái)階適當(dāng)距離（一般≥5m），爆破開挖，接長鋼架，設(shè)置鎖腳錨桿，復(fù)噴混凝土。③部隧底爆破開挖后，及時(shí)噴混凝土封閉巖面，防止隧底隆起。技術(shù)參數(shù)：爆破巖塊最大粒徑≤30cm，便于裝渣運(yùn)輸。3.4爆破施工關(guān)鍵工序（弱爆破/光面爆破）3.4.1施工流程測(cè)量放線→炮眼鉆孔→炮眼清理→裝藥→起爆網(wǎng)絡(luò)連接→安全警戒→爆破→通風(fēng)排煙→危石清理→斷面檢查3.4.2各環(huán)節(jié)操作要點(diǎn)3.4.2.1測(cè)量放線操作要點(diǎn)：用全站儀放出隧道軸線、開挖輪廓線及炮眼位置，用紅漆標(biāo)記，周邊眼誤差≤5cm，其他炮眼誤差≤10cm。質(zhì)量要求：放線準(zhǔn)確，標(biāo)記清晰，確保炮眼布置符合鉆爆設(shè)計(jì)。3.4.2.2炮眼鉆孔操作要點(diǎn)：在多功能作業(yè)臺(tái)上作業(yè)，鉆孔方向與開挖面垂直，周邊眼外插角度根據(jù)斷面尺寸確定（一般2-3°）。掏槽眼位于斷面中央稍下部，深度比輔助眼深10cm；輔助眼均勻布置在掏槽眼與周邊眼之間。鉆孔完成后清理炮眼內(nèi)巖粉、積水，檢查孔深、孔位，不合格炮眼重新鉆孔。技術(shù)參數(shù)：周邊眼間距≤50cm，抵抗線≤60cm。3.4.2.3裝藥與起爆網(wǎng)絡(luò)連接操作要點(diǎn)：采用小直徑乳化炸藥，周邊眼間隔裝藥，掏槽眼、輔助眼連續(xù)裝藥，裝藥量按鉆爆設(shè)計(jì)執(zhí)行，無超裝、欠裝。非電導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)絡(luò)，連接牢固，導(dǎo)爆管無破損、漏水，起爆順序：掏槽眼→輔助眼→周邊眼。裝藥后用炮泥堵塞炮眼，堵塞長度≥20cm。安全注意事項(xiàng)：裝藥人員需穿戴防靜電服裝，嚴(yán)禁攜帶火種，爆破器材專人管理。3.4.2.4安全警戒與爆破操作要點(diǎn)：爆破前劃定警戒范圍（隧道口外50m），設(shè)置警戒崗，疏散人員及設(shè)備，確認(rèn)無遺漏后下達(dá)起爆命令。爆破后通風(fēng)排煙15分鐘，待有毒有害氣體濃度達(dá)標(biāo)（CO濃度≤30mg/m3）后，作業(yè)人員方可進(jìn)入。安全注意事項(xiàng)：警戒人員堅(jiān)守崗位，嚴(yán)禁無關(guān)人員進(jìn)入警戒區(qū)。3.4.2.5爆破后清理與檢查操作要點(diǎn)：人工清理掌子面及周邊危石，檢查爆破效果，有無盲炮、超欠挖。盲炮處理：按規(guī)范采用非爆破方式清理，嚴(yán)禁擅自引爆。用自動(dòng)斷面儀檢測(cè)開挖輪廓，超挖量≤10cm（V級(jí)圍巖），欠挖量≤5cm，超欠挖超標(biāo)時(shí)及時(shí)處理。四、出渣及進(jìn)料運(yùn)輸關(guān)鍵工序4.1出渣運(yùn)輸4.1.1裝渣操作要點(diǎn)：采用側(cè)鏟裝載機(jī)裝渣，車輛停穩(wěn)制動(dòng)后作業(yè)，裝渣高度不超過車廂護(hù)欄，避免撒漏；裝渣過程中觀察圍巖穩(wěn)定，發(fā)現(xiàn)危石及時(shí)處理。安全注意事項(xiàng)：裝載機(jī)作業(yè)半徑內(nèi)嚴(yán)禁站人，與掌子面保持安全距離（≥2m）。4.1.2運(yùn)輸操作要點(diǎn)：自卸汽車運(yùn)輸，建立運(yùn)輸調(diào)度系統(tǒng)，統(tǒng)一指揮，避免車輛擁堵。運(yùn)輸?shù)缆范ㄆ跒⑺祲m，車輛駛出隧道前清理輪胎泥土，防止污染環(huán)境。棄渣按指定地點(diǎn)堆放，分層碾壓，做好排水措施，避免水土流失。安全注意事項(xiàng)：洞內(nèi)運(yùn)輸車輛限速行駛（≤10km/h），彎道鳴笛示意。4.2進(jìn)料運(yùn)輸操作要點(diǎn)：固體材料（鋼筋、錨桿、鋼架等）：分類碼放整齊，超長材料運(yùn)輸時(shí)采取防傾覆措施，避免碰撞支護(hù)結(jié)構(gòu)。流體材料（混凝土、砂漿）：混凝土罐車運(yùn)輸，運(yùn)輸過程中保持?jǐn)嚢锠顟B(tài)，到場(chǎng)后檢查坍落度（120-160mm），不符合要求時(shí)不得使用。質(zhì)量要求：材料進(jìn)場(chǎng)需附帶質(zhì)量證明文件，經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可使用。五、監(jiān)控量測(cè)關(guān)鍵工序5.1量測(cè)布置操作要點(diǎn)：量測(cè)項(xiàng)目：洞內(nèi)外觀察、拱頂下沉、凈空變化。量測(cè)斷面：V級(jí)圍巖間距≤5m，Ⅳ級(jí)圍巖間距≤10m，關(guān)鍵地段（破碎帶、富水段）加密至2-3m。測(cè)點(diǎn)布設(shè)：拱頂下沉測(cè)點(diǎn)位于拱頂中心，凈空變化測(cè)點(diǎn)對(duì)稱布置在兩側(cè)邊墻，測(cè)點(diǎn)固定牢固，標(biāo)識(shí)清晰。5.2數(shù)據(jù)采集與分析操作要點(diǎn)：量測(cè)頻率：初期（開挖后1-7天）每1-2次/天，數(shù)據(jù)穩(wěn)定后（變形速率≤0.1-0.2mm/d）每3-7次/天。采用全站儀、水準(zhǔn)儀采集數(shù)據(jù)，記錄準(zhǔn)確、完整，及時(shí)繪制變形-時(shí)間曲線。當(dāng)變形速率超過規(guī)范要求（V級(jí)圍巖≥0.5mm/d）或出現(xiàn)突變時(shí)，立即上報(bào)技術(shù)負(fù)責(zé)人，采取加強(qiáng)支護(hù)措施（增設(shè)錨桿、加密鋼架、施作臨時(shí)仰拱等）。質(zhì)量要求：數(shù)據(jù)真實(shí)可靠，分析及時(shí)，反饋迅速，作為調(diào)整支護(hù)參數(shù)、確定二次襯砌時(shí)機(jī)的依據(jù)。六、質(zhì)量控制要點(diǎn)6.1開挖質(zhì)量控制嚴(yán)格控制循環(huán)進(jìn)尺，上臺(tái)階≤1.0m，中、下臺(tái)階≤2.0m，仰拱≤3.0m。超欠挖控制：光面爆破超挖量≤10cm，欠挖量≤5cm，嚴(yán)禁二次爆破處理欠挖。每循環(huán)開挖后用自動(dòng)斷面儀檢測(cè)輪廓，繪制斷面圖與設(shè)計(jì)對(duì)比，超欠挖超標(biāo)時(shí)采用人工鑿除處理。開挖后及時(shí)核對(duì)地質(zhì)情況，與設(shè)計(jì)不符時(shí)及時(shí)上報(bào)，調(diào)整施工參數(shù)。6.2支護(hù)質(zhì)量控制噴射混凝土：原材料計(jì)量準(zhǔn)確，攪拌均勻，分層噴射，厚度符合設(shè)計(jì)，回彈率≤15%。鋼架安裝：定位準(zhǔn)確，連接牢固，鎖腳錨管錨固可靠，無懸空、歪斜現(xiàn)象。錨桿：錨固力抽檢頻率每30根抽查1根，合格率100%，不合格時(shí)加倍抽檢并整改。鋼筋網(wǎng)：鋪設(shè)平整，與鋼架、錨桿連接緊密，無松動(dòng)。6.3爆破質(zhì)量控制鉆爆參數(shù)根據(jù)圍巖變化及時(shí)優(yōu)化，確保爆破后巖塊粒徑適中，便于裝渣。起爆網(wǎng)絡(luò)連接可靠，無盲炮，爆破后輪廓平整，無明顯凹凸。七、安全注意事項(xiàng)所有作業(yè)人員必須佩戴安全帽、防滑鞋，高空作業(yè)系安全繩，特殊工種持證上崗。隧道內(nèi)嚴(yán)禁吸煙、攜帶易燃易爆