新建蒙西至华中地区铁路煤运通道MHTJ-14标 北庄2号隧道洞身开挖专项施工方案
三台阶大拱脚法施工工序横断面图
2、施工顺序
（1）：1）利用上一循环架立的钢架施做隧道超前支护。2）弱爆开挖①部。3）施做①部部导坑周边的初期支护，即初喷混凝土，钻设锚杆、挂网、架立钢架，并设锁脚钢管。4）导坑底部铺设I18轻型工字钢，喷18cm厚混凝土，施做①部临时仰拱，封闭掌子面8cm。5）复喷混凝土至设计厚度（Ⅴha为27cm、Ⅴhb为30cm）。必要时在①部中间设置竖向支撑。
（2）：1）在滞后于①部一段距离后，弱爆开挖②部。2）导坑周边部分初喷混凝土，钻设锚杆、挂网、架立钢架，并设锁脚钢管。3）导坑底部喷射18cm厚混凝土，施做②部临时仰拱。4）复喷混凝土至设计厚度（Ⅴha为27cm、Ⅴhb为30cm）。
（3）：1）在滞后于②部一段距离后，弱爆开挖③部。2）初喷混凝土，钻设锚杆、挂网、架立钢架。并设锁脚钢管。
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新建蒙西至华中地区铁路煤运通道MHTJ-14标 北庄2号隧道洞身开挖专项施工方案 （4）灌注该段Ⅳ部仰拱及仰拱填充，一次施做24m。 （5）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Ⅵ部衬砌（拱墙衬砌一次施做）。
3、施工注意事项
（1）隧道施工应坚持“弱爆破、管超前、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。
（2）锁脚锚管采用外径42mm、5mm长度4m的无缝钢管，每点2根，锚管角度向下。
（3）黄土地段应采用机械开挖，开挖时尽量保护围岩，避免扰动或破坏围岩完整性和稳定性。
（4）超前支护应与钢架钻孔连接或焊接连接，形成棚架效应。 （5）锁脚锚管斜向下45°角钻设，严禁水平钻设，锁脚锚管应与格栅钢架通过U型钢筋焊接连接成整体。
（6）开挖时钢架两侧脚部预留部分土体，人工开挖，确保钢架基脚坐落在稳定的地层上，防止两侧脚部悬空。
（7）钢架之间纵向连接钢筋应按要求设置，及时施做并连接牢固。
（8）施做初期支护喷射混凝土时，应将大拱脚及其角钢内钢板间位置喷射密实，以保证初期支护的稳定。
（9）上台阶每循环开挖进尺不应大于1榀钢架。 （10）边墙开挖每循环开挖进尺不得大于2榀钢架。
（11）仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚管，每循环进尺不得大于
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新建蒙西至华中地区铁路煤运通道MHTJ-14标 北庄2号隧道洞身开挖专项施工方案 3m。
（12）隧道开挖后初期支护应及时封闭成环，一般情况下仰拱初支紧跟下台阶施工，尽快封闭成环（特殊情况仰拱距掌子面极限距离：按2倍洞径控制）。
（13）临时仰拱应待支护收敛后方可拆除，每次拆除长度不得大于10m。
（14）钢架应在开挖或初喷混凝土后及时架设，钢架安装前应清除底脚下虚碴，钢架底脚应置于牢固的基础中，并严禁积水、泡水。
（15）施工中应采取措施减少下部开挖对上部围岩和支护的扰动，下部断面开挖应两侧交错进行，下台阶断面应在上部断面喷射混凝土达到一定轻度后开挖，开挖应两侧交错进行。
（16）施工过程严格按照相关要求，进行监控量测时结果及时反馈，分析洞身结构稳定，为支护参数的调整，灌注二次衬砌的时机提供依据，当拱顶下沉，水平收敛速率达5mm/d或位移累计达100mm时应暂停施工，并及时分析原因，采取处理措施。
6.3.3 三台阶法开挖
本工法适用于双线隧道Ⅳ级围岩地质地段，洞身围岩软硬不均，且岩层产状平缓。施工时采用人工配合机械进行开挖，如遇孤石采用弱爆破进行清除，施工过程中严格按照工序施工，确保施工质量及安全有效可控。
1、三台阶法施工工序
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三台阶法工序横断面图
本工法适用于双线隧道Ⅳ级围岩地段，开挖一般采用三步台阶，按①、②、③三步开挖和支护，三步之间应滞后一定距离。如开挖揭示围岩条件相对较好能够快速封闭成环，且根据施工经验能保证开挖后围岩稳定时，也可将①步台阶下移，合并②、③两步为一步（以下简称①部大断面），各步施工工序如下：
（1）有超前支护及钢架时利用上一循环架立的钢架施作隧道超前支护，随后进行弱爆破开挖；
（2）施作导坑周边的初期支护，既初喷4cm厚混凝土（包括设置钢架地段的钢架基础部分，超前支护周边不小于1m范围）；
（3）设置有钢架地段架立初期支护钢架，并设锁脚锚杆（管）； （4）复喷混凝土至设计厚度。
（5）进行下一步施工同上“（1）～（4）”；
（6）灌筑Ⅳ部仰拱及Ⅴ部隧底填充或底板混凝土（仰拱及隧底填充应分次施作）；
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新建蒙西至华中地区铁路煤运通道MHTJ-14标 北庄2号隧道洞身开挖专项施工方案 （7）初期支护封闭成环后，根据监控量测结果分析。待初期支护收敛，利用衬砌模板台车一次性浇筑Ⅵ部衬砌。
2、施工注意事项
（1）隧道施工坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤测量”的原则，隧道开挖应按照《爆破安全规程》采用控制爆破爆破时严格控制炮眼深度及装药量。
（2）施工中应根据围岩条件、施工机械配备情况合理确定台阶位置、长度、台阶高度等，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，一般情况下仰拱初支紧跟下台阶施工，尽快封闭成环（特殊情况仰拱距掌子面极限距离：按2倍洞径控制）。
（3）超前预报判定围岩较差、富水地段禁止采用①部大断面开挖。进行开挖施工过程中，揭示工法不能适应围岩时应变更工法适应围岩，如因施工延误导致不能快速封闭时，应采取沙袋码砌封闭掌子面或设置临时工字钢拱架、横撑进行加强，避免变形。
（4）对于岩体裂隙较发育等围岩自稳性较差地段，应按三步开挖，一次进尺宜为1～1.5m，台阶长度控制在3～10m，钢架落地后应立即施作初期支护，仰拱应及时施作，使支护及早闭合成环，仰拱封闭掌子面距离不大于2倍洞径。Ⅳ级支护地段每循环开挖进尺不得大于2榀钢架间距，且不超过3m；采用①部大断面开挖地段应缩短与掌子面距离。
（5）Ⅳ级围岩采用①部大断面开挖时应根据围岩情况参照台阶临时横撑对拱脚适当进行加强，以确保拱脚稳定。
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