钢架施工作业指导书

钢架施工作业指导书

一、编制目的

明确隧道钢架施工作业工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，规范隧道钢架施工作业，充分发挥钢架在初期支护中的作用。主要包括钢架加工制作、现场安装及施工要点等环节。

二、编制依据

1、《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）

2、《铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10417-2003)

3、新建吕临支线铁路隧道工程施工图及相关设计文件。

三、适用范围

适用于吕临支线铁路隧道工程格栅钢架及型钢钢架支护的施工。

四、工艺流程及技术要求

隧道钢架支护分为型钢钢架和格栅钢架两种，型钢钢架主要由工字钢弯制而成，格栅钢架主要由主筋为Φ22（Φ20）主筋和其它钢筋制成。

隧道各部开挖完成初喷砼后，分单元及时安装钢架，采用与定位锚杆、径向锚杆以及双侧锁脚锚管固定，纵向采用Φ22钢筋连接，钢架之间铺挂钢筋网，然后复喷混凝土到设计厚度，并及时进行围岩监控量测。钢架施工工艺流程图见图1。

1、钢架加工

⑴型钢钢架加工

加工场地用砼硬化，精确抹平，按设计放出加工大样。钢架弯制结合隧道开挖方法采用型钢弯制机按照隧道断面曲率分节进行弯制，弯制完成后，先在加工场地上进行试拼。各节钢架拼装，要求尺寸准确，弧形圆顺，要求沿隧道周边轮廓误差不大于3cm，连接底板螺栓孔眼中间误差不超过±5mm；型钢钢架平放时，平面翘曲小于2cm。

⑵格栅钢架加工

格栅钢架在现场设计的工作台上加工。工作台为δ=20mm的钢板制成，

其上根据不同断面的钢架主筋轮廓放样成钢筋弯曲模型。钢架的焊接在胎模内焊接，以控制钢架轮廓及加工尺寸。

按设计加工好各单元格栅钢架后，组织试拼，检查钢架尺寸及轮廓是否合格。

图1 钢架施工工艺流程图

加工允许误差：沿隧道周边轮廓误差不大于3cm ，平面翘曲应小于2cm ，接头连接要求同类之间可以互换。

钢架各单元必须明确标准类型和单元号，并分单元堆放于地面干燥的

初 喷 定位锚杆施工 中线标高测量 清除底脚浮碴 钢架加工、质量验收 钢架预拼 分部安装钢架 与定位锚杆焊接定位 设锁脚锚管锁定 加设鞍形垫块 安装纵向连接筋 挂钢筋网 复喷混凝土 围岩监控量测

加工棚内，实现下垫上盖。

2、钢架安装

钢架安装在掌子面开挖初喷完成后立即进行。

根据测设的位置，各节钢架在掌子面以螺栓连接，连接板应密贴。为保证各节钢架在全环封闭之前置于稳固的地基上，安装前应清除各节钢架底脚下的虚碴及杂物。同时每侧安设2根锁脚锚管将其锁定，底部开挖完成后，底部初期支护及时跟进，将钢架全环封闭。

为保证钢架位置安设准确，隧道开挖时在钢架的各连接处预留连接板凹槽。钢架按设计位置安设，在安设过程中当钢架和初喷层之间有较大间隙应每隔2m用砼预制块楔紧，钢架背后用喷砼填充密实。为增强钢架的整体稳定性，将钢架与锚杆焊接在一起。钢架间按设计要求采用连接钢筋纵向连接，环向间距及搭接长度需符合设计及规范要求。

钢架落底接长在单边交错进行，每次单边接长钢架1～2榀。接长钢架和上部钢架通过垫板用螺栓牢固准确连接。

为使钢架准确定位，架设钢架时尽量利用径向锚杆或连接筋等定位固定。

架立钢架后应尽快进行喷砼作业，以使钢架与喷砼共同受力。喷射砼分层进行，先从拱脚或墙角处由下向上喷射，防止上层喷射料虚掩拱脚（墙角）不密实，造成强度不够，拱脚（墙角）失稳。

土质隧道防止钢架下沉的措施：

拱部开挖安装型钢拱架后，由于土质隧道围岩的自稳性较差以及各部开挖拉开了一定距离，钢架短时间内不能全断面闭合，有可能会出现拱顶钢架下沉，导致围岩失稳或侵入衬砌界限，因此在施工过程中需加强对钢架安装以后的监控量测，必要时采取有效措施进行加固，以防止拱顶钢架下沉。具体措施如下：

⑴加强对钢架的径向固定措施

钢架安装与系统锚杆固定在一起，另外，要加强锚杆和钢架的焊接质量，确保钢架和锚杆连接紧固。两榀之间的环向连接钢筋必须按照设计间

距进行焊接连接，同样要严格保证焊接质量。

⑵加强对钢架的锁脚固定措施

由于采用分部开挖方法，拱部钢架安装后，钢架暂时不能全断面封闭成环，同时土质隧道拱部钢架无法座落在坚实的基岩上，因此，钢架脚必须采取锁脚措施，将钢架两底脚牢固锁定，以防止钢架下沉或两底脚回收，钢架锁脚采用两根L=4.0m的Φ42锁脚锚管锁定。

⑶必要时加设钢架基础连接纵梁，扩大开挖底脚，防止钢架悬空。

为防止钢架下沉，视地质情况，必要时在拱部钢架底脚增设连接纵梁，纵梁采用32槽钢，与钢架底脚采用焊接连接，以增加钢架底脚的承力面积。

⑷及时喷射混凝土进行封闭

钢架安装完成后，及时进行喷射混凝土，喷射时分层、分段进行，钢架应全部被喷射混凝土覆盖封闭，保护层厚度不得小于设计厚度。

⑸加强对钢架的变形监测

钢架安装后，加强对钢架的变形观测，对钢架的变形速率和位移进行监测，通过反馈数据分析，测定钢架的稳定性能，一旦发现钢架有下沉或变形失稳的趋势，立即采取加固措施进行处理，同时依据反馈信息进行方案的修正和优化。

⑹防止施工过程中的碰撞和损坏

机械开挖时，为防止挖掘机等大型机械对已支护好钢架进行碰撞和冲击，造成钢架损坏，因此，开挖时，要指定专人对开挖作业进行指挥，严格限制机械作业界限，以防止碰撞钢架。

3、施工要点

⑴钢架应在初喷混凝土后及时架设。

⑵钢架安装前应清除底脚下的虚碴及杂物,钢架底脚应置于牢固的基础上。

⑶钢架拼装需在洞外提前完成，现场安装时各节钢架间以螺栓连接，连接板必须密贴，如有个别损坏处必须经过严格处理或其它加强等措施。

⑷钢架应按设计位置安设,钢架之间必须按照设计要求采用钢筋纵向