三台阶七步开挖法综合项目施工专项方案.docx

目录
1.编制依据 1
2.编制原则 1
3.工程概况 1
4.三台阶七步开挖法施工方法 2
4.1总体原则 2
4.2施工工艺 3
4.3施工控制要点 6
5.劳动力和机械设备配置 7
5.1劳动力配置 7
5.2主要施工机械设备配置 8
6.安全保证措施 8
7.质量保证措施 9
8.文明施工保证措施 10
9.环保措施 11
9.1.防止水土流失措施 11
9.2.废料废方的处理措施 11
9.3.水环境保护措施 11
9.4.保护绿色植被措施 12

XXX隧道三台阶七步开挖法
施工专题方案
1.编制依据
1）XXX至XXX公路扩建工程工程招标文件、两阶段施工图设计；
2）交通部现行相关技术规范及质量评定标准；
3）同类工程施工资料及相关工法；
4）国家、行业及青海省相关工程建设法律、法规、标准、条例等；
5）我企业进行施工调查；
6）企业拥有施工工艺、施工方法结果、机械设备、管理水平、技术装备及多年积累类似工程施工经验。
2.编制标准
1）严格遵守招标文件明确设计规范，遵照工程建设规律和技术规律，围绕质量目标，合理安排工艺步骤和施工次序。
2）技术优异性，科学合理性，经济适用性，安全可靠性、实事求是相结合。
3）对现场坚持全员、全方位、全过程严密监控，动态控制，科学管理标准。
4）充足利用现有设备，做到配套、实用，合理安排冬、雨季施工。尽可能降低临时工程及物资运输量，科学部署施工平面图，统筹安排各单项工程进度。
3.工程概况
XXX隧道在果洛州玛沁县下XXX乡，隧道穿越XXX山，进口处在XXX垭口西北侧山体斜坡坡脚处，出口在XXX垭口东南侧斜坡坡脚。
隧道右线全长4495m，起讫里程为K58+505-K63+000，本标段施工右线起讫里程为K60+750-K63+000，全长2250m，其中有V级围岩段250m，IV级围岩段m。
关键围岩、衬砌分级长度以下表所表示：
类别
V级
IV级
累计
SJ-Vb
SJ-Vd
SJ-IVa
SJ-IVb
围岩
250

2250
衬砌
200
40
1015
975
2230
明洞

20
隧道左线全长4570m，起讫里程XXX58+440-XXX63+010，本标段施工左线起讫里程为XXX60+750-XXX63+010，全长2260m,其中有V级围岩段260m，IV级围岩段m。
关键围岩、衬砌分级长度以下表所表示：
类别
V级
IV级
累计
SJ-Vb
SJ-Vd
SJ-IVa
SJ-IVb
围岩
260

2260
衬砌
205
50
1063
927
2245
明洞

15
隧址区地貌类型属冰缘水流结构侵蚀中高山地貌，山体呈西北-东南向展布，地形起伏较大。山体坡麓处关键为冰渍堆积物，自然坡面植被发育，向上植被逐步降低，基岩出露，岩体较破碎，坡面多见寒冻碎屑流。隧道轴线经过路段地面标高4808.05-4401.83m，相对高差约为407m，最大埋深约346m。
隧址区地处青藏高原腹地，属高原亚寒带半干旱-半湿润气候区。高原空气稀薄缺氧、气压低、日温差改变大、降水量受海拔高程影响显著，四季不分明为其特点。
依据工程地质调绘及钻探揭示，隧址区进出口表层覆盖薄层高原草甸土，其下为第四系全新统蹦坡积层、第四系晚更新统冰水堆积层和三叠系中下统池塘群上岩组地层。
隧址区区域结构稳定性较差，新结构活动强烈，地震频发，地震动锋值加速度为0.30g，对应地震基础烈度为Ⅷ度，地震动反应谱特征周期为0.40s。地下水较为发育，水文地质条件较复杂，基岩裂隙水关键接收大气降水及冰雪融水补给。
4.三台阶七步开挖法施工方法
4.1总体标准
隧道开挖施工本着先护后挖、短进尺、弱爆破标准，降低对围岩扰动，确保开挖工作安全、顺利进行。
三台阶七步开挖法施工应符合以下要求：
1）以机械开挖为主，必需时辅以弱爆破；
  2）弧形导坑应沿开挖轮廓线环向开挖，预留关键土，开挖后立即支护；
  3）其它分步平行开挖，平行施做早期支护，各分部早期支护衔接紧密，立即封闭成环；
  4）仰拱紧跟下台阶，立即闭合组成稳固支护体系；
  5）施工过程经过监控量测，掌握围岩和支护变形情况，立即调整支护参数和预留变形量，确保施工安全；
  6）完善洞内临时防排水系统，预防地下水浸泡拱墙脚基础。
4.2施工工艺
三台阶七步开挖法施工工艺步骤以下：
测量放样
超前支护
上部弧形导坑开挖，施做早期支护
错开开挖中台阶，施做早期支护
错开开挖下台阶，施做早期支护
开挖上、中、下台阶预留关键土
分段开挖隧底，施做早期支护
施做仰拱
断面检验
否
围岩参数评判、修正支护参数

施做仰拱填充

七步三台阶开挖法施工工艺步骤
隧道洞口段V级围岩浅埋段采取三台阶七步开挖法施工，施工步骤见图2，开挖透视图见3，施工工序见图4。

图图2 开挖步骤图

图3 开挖透视图

图图4 施工工序图

第1步 上部弧形导坑开挖:拱部超前支护后进行，环向开挖上部弧形导坑，预留关键土，关键土长度为5 m ，宽度宜为隧道开挖宽度1/3。开挖循环进尺1.2m，开挖后立即初喷3～5㎝混凝土。立即架设钢架、锚网系统，在钢架拱脚以上30㎝高度处 ，紧贴钢架两侧边缘按下倾角30°打设锁脚锚杆，锁脚锚杆和钢架牢靠焊接，复喷混凝土至设计厚度。
第2、3步 左、右侧台阶开挖:开挖进尺1.2m，左、右侧台阶错开2～3m，开挖后立即初喷3～5㎝混凝土，立即接长钢架并进行喷、锚、网系统支护，在钢架墙脚以上30㎝高度处，紧贴钢架两侧边缘按下倾角30°打设锁脚锚杆，锁脚锚杆和钢架牢靠焊接，复喷混凝土至设计厚度。
第4、5步 左、右侧台阶开挖: 开挖进尺1.2m，左、右侧台阶错开2～3m，开挖后立即初喷3～5㎝混凝土，立即接长钢架并进行喷、锚、网系统支护，接长钢架，在钢架墙脚以上30㎝高度处，紧贴钢架两侧边缘按下倾角30° 打设锁脚锚杆，锁脚锚杆和钢架牢靠焊接，复喷混凝土至设计厚度。
第6步 上、中下台阶预留关键土开挖：各台阶分别开挖进尺和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，开挖后立即施做仰拱早期支护，完成两个隧底开挖、支护循环后，立即施做仰拱，仰拱分段长度为6m。
4.3施工控制关键点
1）隧道进洞前要做好洞顶及洞口防排水系统。预防地表水及施工用水下渗，影响结构安全。
2）三台阶七步开挖法施工应做好工序衔接。工序安排应该紧凑，尽可能降低围岩暴露时间，避免因长时间暴露引发围岩失稳；
3）早期支护应立即封闭成环，全断面早期支护闭合时间宜控制在15d左右，有条件时应尽可能缩短闭合时间；
4）仰拱应超前施做，仰拱距上台阶开挖工作面控制在35m，铺设防水板、二次衬砌等后续工作应立即进行；
5）二次衬砌距仰拱宜保持2倍以上衬砌循环作业长度，但不得大于50m。
6）在满足作业空间和台阶稳定前提下，尽可能缩短台阶长度，关键土长度应控制在5m，宽度宜为隧道开挖宽度1/3。
7）三台阶七步开挖法施工应控制开挖长度，依据围岩地质情况，合理确定循环进尺，每次开挖长度不得超出1.5m；开挖后立即初喷3～5m混凝土，以降低围岩暴露时间。
8）严格按设计要求施做超前支护，控制好超前支护外插角，严格注浆工艺加固地层，确保隧道开挖在超前支护保护下施工。
9）隧道周围部位应预留30cm人工开挖，其它部位宜采取机械开挖，局部需要爆破时，必需采取弱爆破，不得超挖。施工时应严格控制装药量，降低对围岩扰动。
10）中、下台阶左、右侧开挖应错开，严禁对开，左右侧错开距离宜为2～3m。
11）钢架应严格按设计及规范要求加工制作和架设。钢架应架设在坚实基面上，严禁拱（墙）脚悬空或采取虚渣回填。钢架应和锁脚锚杆焊接牢靠。
12）隧道超挖部位必需回填密实，严禁早期支护背后存在空洞。必需时早期支护背后应进行充填注浆，确保早期支护和围岩密贴。
12）加强监控量测工作，依据量测结果，立即调整支护参数，确定二次衬砌施做时间，进行信息化施工管理。
14）完善洞内临时防排水系统，严禁积水浸泡拱（墙）脚及施工现场漫流，预防基底承载力降低。当底层含水量大时，上台阶开挖工作面周围宜开挖横向水沟，将水引至隧道中部或两侧排水沟排出洞外。出口为反坡施工，应设置密集集水箱将水集中抽排。
15）加强洞内通风，作业环境应符合职业健康标准。
5.劳动力和机械设备配置
5.1劳动力配置
单工作面关键劳动力配置表
序号
部门、工班
作业班组名称
人数
备注
1
管理人员

5

2
测量组
技术员
3
3
机械班
机械司机
4
4
运输班
汽车司机
8
5
电工班
电工
2
8
综合班
普工
6
9
钻爆班
钻爆
12
5.2关键施工机械设备配置
关键机械配置计划表
序号
机械名称
规格
数量
备注
1
挖掘机

2台

2
风钻

12台
3
混凝土搅拌机

2台
4
砼运输车

2台
5
自卸汽车

3台
6
柴油发电机

2台
7
电动空压机

4台
8
变压器

3台
6.安全确保方法
1）落实“不坍就是进度”指导思想，“安全第一，预防为主”指导方针，正确处理好进度、质量、安全三者之间关系，做好开挖面施工安全确保方法，杜绝塌方。
2）断层破碎带及其它不良地质段，施工前制订具体切实可行技术交底和作业指导书。
3）加强监控量测管理，严格按设计及规范要求进行布点，天天立即进行量测分析、反馈，立即调整围岩支护参数，正确安全指导施工。
4）做好超前地质预报工作，采取超前水平钻、地质雷达等综合预报手段对开挖面前方地质情况作出具体预报。每个工点配一名工程师跟班，确保多种方法、技术交底落实，确保标准化作业。开挖过程中，配置有经验地质工程师，二十四小时轮番值班，立即掌握地质改变，监控指导现场施工。
5）根设计图纸要求做好超前导管注浆加固围岩或起到注浆堵水作用。
6）不良地质段隧道施工时，严格遵照“先治水，短开挖、弱爆破、强支护、勤量测、早封闭”施工标准，确保不坍方。
7）施钻人员抵达工作面后，应首先检验工作面是否处于安全状态。支护、拱顶是否稳定，如有松动危石应清除并加以支护。
8）操作人员必需相互配合，并保持必需安全操作距离。
9）钻工钻孔前，对风钻和工具作以下检验，不符合要求应立即修理或更换，机身、螺栓、卡套、弹簧和支架是否正常完好；管路是否良好，连接是否牢靠。钻杆是否弯曲、带伤，预防作业时断钎伤人。湿式凿岩供水装置是否良好。
10）风钻钻孔时，将支架安置稳妥。在钻孔台架上打眼时，先检验平台架及斜撑是否稳定，平台上是否铺满板，外侧防护栏杆是否牢靠，预防高处坠落。
11）不得在工作面折卸、修理风钻。手持风钻打眼，开孔时应用较短钻杆，其长度不超出0.8～1m。钻头未入岩壁前，风门不宜开大。操作时做到退钎子和凿岩机一条线，司钻工要在风钻左侧方，严禁骑着气腿操作风钻，钻眼时先开水后开风，停钻时先关风后关水。
12）用风镐开挖时工作前检验气压及风镐连接。工作中，要预防空打，卡钎时不可猛摇风镐，要立即更换磨钝镐钎，发觉滤风网被污物堵塞，需立即排除。
13）钻孔施工完成后，炸药雷管安设必需有专业人员操作，严禁非专业人员施工炸药雷管等爆破物品。爆破物品专业人员必需持证上岗，无证人员不得上岗施工爆破工作。
14）严禁在残眼中继续钻孔，严禁在打眼同时装药。碰到盲炮，必需有爆破人员进行处理，待盲炮、瞎炮处理完成后方才能正常进行钻爆施工。
15）加强火工品领用、退库管理，严格按程序签字。
16）隧道围岩破碎时，开挖过程中可采取加深炮孔对隧道掌子面围岩进行探测。采取5米长钻杆钻进，3米左右为一个循环。炮孔部署标准为上台阶为3个孔、下台阶为2个孔。
7.质量确保方法
1）技术交底
工程开工前，在认真熟悉设计图纸和规范标准基础上，由各工点急速责任人向全体施工人员进行技术交底，讲清该项工程设计要求、技术标准、和多种爆破参数等。
2）测量、监控量测
测量资料必需经换手复核无误，再报监理工程师审查认可，方可用于施工，并对中线桩、水准点建立定时复测检验制度，测量和施工应建立联络制度。做好隧道预留沉降量控制，依据现场实际监控量测资料对预留沉降变形能够进行合适调整。
3）施工前，组织作业班组人员、现场管理人员、工程技术人员召开专题施工交底会议，具体正确做好交底工作。
4）目前方地质出现改变迹象或靠近围岩分界线时，必需用地质雷达、超前探孔等方法先探明隧道工程地质和水文地质情况，才能进行开挖。
5）应严格控制超欠挖，当石质坚硬完整且岩石抗压强度大于30MPa 并确定不影响衬砌结构稳定和强度时，许可岩石部分凸出部分(每1m2 小于O.1m2)凸入衬砌断面，锚喷支护时凸入小于30mm，衬砌时小于50mm，拱脚、墙脚以上lm 内严禁欠挖。
6）开挖轮廓要预留支撑沉落量及变形量，并利用量测反馈信息进行立即调整。
7）做好钻爆设计分析总结，立即调整优化钻爆设计，严格控制隧道成形质量。
8）洞身开挖在清除浮石后应立即进行初喷支护，硬岩无剥落，中硬岩基础无剥落，软弱围岩无大剥落或坍塌，开挖面平整。
8.文明施工确保方法
1)关键管理人员佩戴岗位证，各工区设置施工标志牌。标段起、终点设置显著标志牌。
2)设置标牌，标明工程项目名称、范围、开完工期限、工地责任人。
3)对进场施工施工队伍签署文明施工协议书，建立健全岗位责任制，把文明施工责任落到实处，提升全体施工人员文明施工自觉性。
4)采取有效方法处理生产、生活废水不得超标排放，并确保施工现场无积水现象。在多雨季节配置应急抗洪抢险器材和突击人。
5)现场布局合理，材料、物品、机具存放符合要求。
6)组建近10人文明施工小分队、排除场内积水及路障，确保平整、通畅、清洁。
7)办公室内安要求部署各类图表，立即反应现场情况及工程进度情况。
8)加强夜间安全保卫工作，设夜间巡查值班人员。
9)创建美好环境。在工地现场和生活区设置足够临时卫生方法，天天清扫处理，同时，在生活区周围种植花草、树木、美化生活环境。
10)生活垃圾要集中堆放，统一运至指定地点废弃。
11)施工期间，常常对施工机械车辆道路进行维修，确保晴雨通畅，方便沿线居民生产、生活。
12)车辆在运料工程中，对易飞扬物料用篷布覆盖严密，装料适中，不得超限。
13)合理安排施工作业时间，夜间不安排噪音大机械施工。
14)开展多个便民、爱民活动，搞好和驻地政府、群众之间关系。
9.环境保护方法
9.1.预防水土流失方法
1）做好边仰坡、弃碴场地植被恢复和绿化、临时施工场地复耕还田工作。
2）在洞口段施工时要立即清运，不能对河流、水道、浇灌渠或排水系统产生淤积或堵塞。
3）采取有效预防方法，预防施工场所占用土地或临时使用土地受到冲刷。
4）施工中临时排水系统，能最大程度地降低水土流失及对水文状态改变。
9.2.废料废方处理方法
1）按图纸要求或工程师指示在合适地点设置弃土场，有条件时，努力争取少占土地，并结合改地造田。
2）弃渣场坡脚采取浆砌片石防护，以预防水土流失。立即对弃方进行压实，并在其表面进行植被覆盖，能够种植草皮、灌木或树木，即可预防水土流失，又能美化环境。
9.3.水环境保护方法
1）靠近自然水源施工，用壕沟或堤坝同其隔开，避免污染生活水源。施工废水、生活污水经污水池处理后，达成规范设计标准后方排入周围山谷。
2）本标段施工需大量机械设备，其清洗、维修产生废水、废油等有害物质，要按相关要求集中存放、统一处理。
3）施工废水、泥浆经预先处理（如沉淀池）后排放，采取专用运输车辆进行废水运输；生活污水要进行集中处理，达标后排放入指定受纳水体。严禁流入河内或水库污染水源。
9.4.保护绿色植被方法
1）尽可能保护公路用地范围之外现有绿色植被。若因修临时工程破坏了现有绿色植被，将草皮整齐堆码，并用遮阳膜覆盖，在拆除临时工程时给予恢复。
2）施工期间工程破坏植被面积严格控制，除了不可避免工程占地、砍伐以外，不发生其它形式人为破坏。
3）对施工人员加强保护自然资源及野生动物教育，在雇用协议中要求严禁偷猎。