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单位工程开工报告

台阶法施工工艺工法

QB/ZTYJGYGF-SD-0102-2011

第五工程有限公司赵继平

1前言

1.1工艺工法概况

台阶法开挖是将隧道设计断面分成两次开挖（不包括仰拱），其中上台阶超前一定距离后，上下台阶

同时并进的施工方法。台阶法开挖法是隧道施工中采用最多的开挖方法，主要适用于Ⅲ、Ⅳ级围岩，

同时在地质条件较差的Ⅴ级围岩也可采用台阶法开挖（Ⅴ级围岩在采取超前支护、临时仰拱等有效支

撑手段且监控量测数据未发生的异常的情况下慎重使用）。台阶法施工围岩适应性强，便于挖掘机、

装载机、自卸汽车等大型机械设备联合施工，施工进度快，稳定性好。

台阶法简单分为长台阶法、短台阶法、三台阶法，长台阶法上台阶长度35～50m，下台阶长度20m，

整个断面分为上下两个台阶分别进行开挖、出渣、支护施工（在上台阶可使用多功能平台进行钻眼爆

破和支护施工），相互干扰小，支护及时，施工进度快，月进尺可达120～150m现在较少采用；短台

阶法上台阶长度为5～7m，一般适用于地质条件较差的Ⅳ～Ⅴ级围岩，上台阶洞渣需通过机械转运至

下台阶，开挖及支护作业需人工搭设施工平台，上下两个台阶施工相互干扰较大，但利用及时施做仰

拱封闭成环，缩短衬砌与掌子面距离，月进尺可一般为90～100m。本工法主要讲述上下短台阶法施

工。

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以双线铁路隧道为例，隧道设计开挖高度10.8m，开挖面积100.5m，上台阶超前下台阶5～7m，

上台阶进行钻眼过程中下台阶进行装碴及运输作业，爆破后由挖掘机将上部洞碴挖运至下台阶，上部

安装钢架及打设锚杆过程中下部集中装碴运输，在装碴作业完成后施做下部两侧钢架及锚杆，上下台

阶同时进行初期支护喷射砼作业，后部仰拱及衬砌紧跟开挖掌子面施工。

1.2工艺原理

将隧道设计断面分成两部开挖（不包括仰拱），其中下台阶随上台阶同步施工，同时仰拱、二次衬砌

紧跟下台阶，由于下台阶距离掌子面距离较短，为后部仰拱及衬砌紧跟开挖掌子面创造了良好的空间

作业环境，尤其适合于在围岩较差时初期支护及二次衬砌及时封闭成环。

2工艺工法特点

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地质条件较差时采取上下短台阶法施工，采用人工组装平台进行开挖、支护作业，设备配置简单，上

下台阶同时钻孔和起爆，达到隧道同时开挖掘进的目的，同时可保证开挖后及时完成初期支护，在快

速施工的同时能够有效保证施工安全。上下短台阶施工时上下台阶相互干扰较大，施工中要解决好上

下台阶施工干扰问题。

3适用范围

本工艺工法适用Ⅲ、Ⅳ级围岩地段修建的铁路、公路隧道施工（Ⅴ级围岩在采取超前支护、临时仰拱

等有效支撑手段且监控量测数据未发生的异常的情况下，可慎重使用台阶法施工）。

4主要引用标准

4.1《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》（TZ214)、《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》

(铁建设[2005]160号)、《铁路隧道施工规范》(TB10204)、《新建铁路铁路工程测量规范》(TB10101)、《客

运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》(铁建设[2007]189号)。

4.2设计图纸、合同文件。

5施工方法

隧道在Ⅲ、Ⅳ级围岩地段采用短台阶法施工，开挖采用光面爆破技术，组装临时平台配合人工YT-28

风动凿岩机钻眼，初期支护采用格栅钢架+锚杆+钢筋网+喷射砼联合支护体系。

隧道开挖分为上台阶、下台阶、仰拱三个部分分部开挖：上台阶长度5～7m，每循环进尺2.4～3m（Ⅲ

级围岩循环进尺3m，Ⅳ级围岩循环进尺2.4m，与格栅钢架间距相对应）；每循环进尺不超过2榀钢架

间距，下台阶左右两侧错开间距大于2榀钢架间距；仰拱每次开挖及支护长度6m，每组仰拱填充砼

浇筑长度12m，仰拱距掌子面距离不大于50m，衬砌距掌子面距离不大于90m。

6工艺流程及操作要点

6.1施工工艺流程

施工工艺流程见图1，工艺流程图见图2

上、下台阶测量放样