型钢拱架支撑施工方案

两家庄隧道钢拱架支撑施工方案

一、工程概况

两家庄隧道为一座高速公路分离式中隧道，进口位于十堰市张湾区汉江街道办两家庄西南侧，出口位于十堰市张湾区红卫街道办大沟水库东北侧，轴线方向约230º，呈北东～南西向展布。左幅里程桩号ZK4+590～ZK5+185，全长595m，最大埋深约115m；右幅里程桩号YK4+590～YK5+185,全长595m，最大埋深约111m。左幅进口和右幅出口洞门采用端均为台阶式，左幅出口和右幅进口洞门采用端均为端墙式。

隧道洞身段围岩为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级，其衬砌类型为Z0c型、Z5+型、Z4型、Z3型其长度见表1-1。

隧道衬砌类型表（表1-1）

分离式隧道主洞复合式衬砌支护设计参数表

二、自然及地质条件

1、地形地貌

隧址区属构造剥蚀低山-丘陵地貌区，相对高差约160m，隧道轴线经过地

段地面高程约370m～487m。隧道进口地形坡度均较陡，自然坡角约35°～40°，山坡上植被较发育，分布有少量农田果园，坡脚处有少数居民点。隧道进口端分布有乡村水泥路，交通较便利；出口端交通稍有不便。

2、地质构造

隧址区位于秦岭褶皱系之东段，南秦岭印支冒地槽褶皱带（南秦岭构造带）二级构造单元之武当山复背斜范围内，可见明显的揉皱现象。主要出露中元古界武当山群（Pt2wd）片岩，片理产状略变化，实测片理产状分别为20°∠83、125°∠78°，

12°∠70°7°∠60°节理裂隙较发育。

3、地层岩性

隧址区出露、揭露的地层主要为中古界武当山群（Q4e1+d1）片岩，具体分述如下：

强风化片岩（Q4e1+d）：灰黄色，分布于山体表层，钻探揭示厚度4.64～5.6m，结构严重破坏，锤击易碎，成分为云母、石英等，裂隙发育，岩芯破碎，呈碎块状、短柱状，采取率65%～67%，RQD=40%~48%。

中风化片岩（Pt2wd）：灰白色、深灰色、灰色，最大揭露厚度17.7m,变晶结构，片状构造，主要成分有云母、石英、长石等，节理裂隙较发育，岩芯呈短-长柱状，采取率80%～90%，RQD=50%～72%.

4、水文地质条件

隧道区地表水系较发育，主要为隧道出口端大沟水库水体、进口端冲沟内季节性流水以及大气降水形成的地表面流等，水量受季节性影响变化较大，其自然排泄畅通，隧道洞口地面标高远高于水库水位，对隧道施工影响较小。但应注意

雨季地表面流对洞口边、仰坡的冲刷破坏作用，已采取截流、疏排措施。

隧址区地下水类型主要为松散岩类孔隙水及基岩裂隙水。松散岩类孔隙水主要

赋存于第四系松散堆积物中，处于斜坡地带，分布不稳定，总体厚度小，受大气降水补给，贮水条件较差，易渗透流失，仅季节性有水，对隧道施工影响较小。基岩孔隙水主要赋存于片岩空隙中，主要受大气降水补给，并受岩石完整性及裂缝开启程度制约，沿基层风化裂隙、构造裂隙等向地势低凹处呈脉状、线状排泄，水量一般较平乏。

5、不良地质

在隧道浅埋段，由于第四系覆盖层厚度较大或基岩风化裂隙发育，地下水的补给条件较好，受降水影响在雨季开挖时可能存在滴水，渗水现象，施工中需做好安排措施，并控制开挖进尺，及时支护衬砌。

三、编制依据

1、湖北十白高速公路《两阶段施工图设计》第SHTJ.02.E1册

2、湖北十白高速公路《两阶段施工图设计》第SHTJ.T9册

3、《公路工程技术标准》JTG B01-2003;

4、《公路隧道设计规范》JTG D70-2004;

5、《公路隧道施工技术规范》JTG F60-2009;

6、《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2004;

四、钢拱架的加工及安装

1、工字钢拱架采用20b工字钢在洞外加工房内，现场利用特制模具加工成

型，每榀工字钢两端头处焊接220×220×10mm的连接钢板，钢支撑均采用双面焊接，焊接厚度不小于5mm。加工好的钢拱架在平整的场地上进行试拼装，控制平面翘曲，应小于20mm,周边拼装允许偏差为±30mm。检查焊点是否符合规范要求，是否漏焊；符合要求的要编号，避免混用。

2、钢拱架外轮廓尺寸为喷射砼外缘尺寸加预留变形量减去4cm净保护层，初期支护注浆锚杆末端尽可能与钢支撑焊接；

3、钢拱架与钢拱架之间用法兰盘螺栓连接，并骑缝焊接,纵向采用φ22钢筋连接，环向间距为1.0m；

4、钢拱架紧跟工作面施工，边墙脚基底承载力大于0.5 Mpa，当超挖过多或承载力不足时采用喷射砼或现浇砼加强基础；

5、钢支撑应在洞外加工场放出：1：1的大样，放样钢支撑半径时应考虑：

①二次衬砌设计内半径，②二衬台车模板扩大5cm，③二衬砼设计厚度，④设计预留变形量（待围岩量测数据分析成果出来后可作调整），⑤钢支撑内弧喷射砼保护层厚（2-3cm），项目部隧道工程师必须对大样检查复核，确保初期支护不设计规范要求并不侵入二衬混凝土厚度。

6、钢支护分节可按其施工方法及开控断面高度进行调整，但拱顶正中不允许出现接头。

7、钢拱架弯制采用冷弯机弯制，型钢连接可采用20cm*h（h为型钢高度减4cm）厚度1cm钢板绑条满焊，绑条焊前应先将型钢对接焊满，确保等强连接。连接钢板厚度、尺寸、钻眼必须符合要求，所有焊缝厚度不得小于设计厚度，且焊缝饱满。

8、钢支护按设计时基底无虚渣及杂物，间距误差为±50mm，拱顶不低于设

计标高，倾斜度不得大于±2°，且不得变形、扭曲，所有连接螺栓必须上全，拧紧，连接板必须骑缝焊。当拱脚处围岩承载力不够时，应加大拱脚连接处接触面积，并特别注意钢支撑拱脚不得悬空。

9、20b钢拱架间距纵向为60cm,环向采用1m的连接筋进行连接，焊接采用双面焊，确保纵向连接与拱架连接牢固，构成整体。

10、钢支撑应尽可能与锚杆头及钢筋网焊接，以加强其联合支护效应。

11、钢支护应靠紧围岩，且与围岩的间隙，不得用片石回填，拱架与围岩之间用楔块支垫。

12、钢支护表面必须保证拱架的外侧混凝土保护层厚度不应小于40mm，法兰盘的钢板应避免突出到二次衬砌中，以防二衬开裂。

钢架支护施工质量标准