隧道钢支撑工程技术方案

隧道钢支撑支护施工方案

施工方案

钢拱架施工

隧道钢架支护分为型钢钢架，型钢钢架主要由I20 、I16工字钢弯制而成。Ⅳ级围岩采用I16工字钢，Ⅴ级围岩采用I20工字钢。

隧道各部开挖完成初喷砼后，分单元及时安装钢架，采用系统锚杆以及双侧锁脚锚杆固定，钢架之间铺挂钢筋网，然后复喷混凝土到设计厚度。钢架施工工艺流程图见图。

A、钢架加工

①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；型钢钢架平放时，平面翘曲小于2cm。

B、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根锁脚锚杆将其锁定，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。初喷砼时，在凹槽处打入木楔，为架设钢架留出连接板（和槽钢）位置。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。钢架纵向连接采用φ22钢筋，环向间距1m。

型钢钢架施工工艺流程图

钢架落底接长在单边交错进行，每次单边接长钢架1～2排。在软弱地层可同时落底接长和仰拱相连并及时喷射砼。接长钢架和上部钢架通过垫板用螺栓牢固准确连接。

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。

C、土隧道防止钢架下沉的措施

拱部开挖安装型钢拱架后，由于黄土隧道围岩的自稳

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：

a、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，拱部钢架必须采取锁脚措施，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=3.5m的Φ22锁脚锚杆锁定，如地质较差时，采用加长锁脚锚杆长度和再增设一根锁脚锚杆以加强钢架的稳定。

b、及时喷射混凝土进行覆盖

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，保护层厚度不得小于20mm。

c、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，要派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。

D、施工要点

a、钢架应按设计位置安设,钢架之间必须用钢筋纵向连接，并要保证焊接质量。钢加安设过程中当钢架与围岩之间有较大的空隙时，沿钢架外缘每隔2m 应用混凝土预制块楔紧。

拱架的拱脚采用纵向托梁和锁脚锚杆等措施加强支承。

b、钢架应尽可能多地与锚杆露头及钢筋网焊接，以增强其联合支护的效应。

c、喷射混凝土时，要将钢架与岩面之间的间隙喷射饱和达到密实。

d、型钢钢架应采用冷弯成型，钢架加工的焊接不得有假焊，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。

e、钢架应在初喷混凝土后及时架设, 各节钢架间以螺栓连接，连接板必须密贴。

f、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。