7、隧道钢拱架施工作业指导书

郑万高铁湖北段ZWZQ-5标

编号：SD-ZWZQ-5标

隧道钢拱架施工作业指导书

单位：中铁十一局集团郑万高铁

ZWZQ-5标项目经理部

编制：

审核：

批准：

二O一七年二月十日发布二O一七年二月十二日实施

隧道钢拱架施工作业指导书

1 适用范围

适用于中铁十一局集团有限公司郑万高铁ZWZQ-5标刘坪隧道、于家沟隧道、高家坪隧道进口正洞、附属洞室、应急通道的钢拱架施工。

2 作业准备

2.1内业技术准备

作业指导书编制后，组织技术人员认真学习、领会实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施，编制应急预案。对施工人员进行钢拱架施工技术交底、安全交底，告知安全风险以及在施工过程中需采取的应急措施。对参加施工人员进行上岗前技术、安全培训，考核合格后持证上岗。

2.2外业技术准备

型钢钢架和格栅钢架在钢构件加工厂集中加工，试拼合格后，集中配送到隧道洞口存储场。初喷轮廓面平顺，无明显起伏，无侵限。型钢安设位置已标记。

3技术要求

3.1 一般要求

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，格栅钢架主要由四根Φ20或Φ22主筋和其它钢筋制成。施工设计图纸Ⅳ级围岩采用格栅钢架支护、Ⅴ级及以上围岩采用型钢拱架支护。

4 、施工程序和工艺流程

4.1 施工程序

每个施工单元为一个完整的作业区，施工程序为：隧道各部开挖完成初喷挂网后，分单元及时安装钢架，采用双侧锁脚锚管固定，纵向采用螺纹钢筋连接，钢架之间铺挂钢筋网，然后复喷混凝土到设计厚度。

4.2 工艺流程

5 、施工要求

5.1 施工场地

(1)隧道所有钢架均在钢构件加工厂加工，钢构件加工场场地选择因地制宜、合理布置，减少二次搬运，做到加工与施工互不干扰；

(2)钢构件加工场采用彩钢棚封闭，龙门吊吊装材料及半成品，实行封闭管理，按照使用功能分为：原材存放区、钢构件下料区、加工区、成品存放区等；

(3)各作业区设置分区标识牌，焊接、切割场所设置警告、禁止标志；

(4)加工场作硬化处理并做好排水排污，棚内采用厚 20cmC20 混凝土进行硬化。

5.2 钢架加工

（1）型钢钢架加工型钢钢架根据表 2 中加工尺寸分节，采用型

钢弯制机冷弯成型，以 1：1 大样控制尺寸。钢架尽量减少接头，隧道拱顶部位型钢钢架必须采用整根型材加工，严禁帮接焊。边墙、仰拱钢架可根据需要帮接，要求小于100cm工字钢不得用于接头，在弯制过程中予以切除，绑接焊缝处采用厚度不小于10mm钢板双面绑焊，钢板尺寸：长度不小于200mm，宽度不小于型钢腹板高度-30mm。连接钢板螺栓眼及超前小导管在钢架穿孔处均须采用机械钻孔。连接钢板与型钢焊接时，保证与型钢圆弧切线垂直，确保相邻钢架连接钢板密贴。

钢架弯制完成后，先在加工场地上对照拼装大样进行试拼。试拼采用Φ22 钢筋按钢架轮廓在地面上制作试拼模具，每节钢架 3～4个控制点，钢架全环设置，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。

（2）型钢钢架，非节点部位（单元内部）规范焊接要求焊接部位的强度指标不得低于正常完整部位的相关强度指标。焊接部位不得位于隧道拱墙范围。焊接部位与型钢节点板部位距离不得小于 1m。每榀钢架非节点部位（单元内部）焊接接头不得大于 1 个；相邻 3 榀钢架中，含有非节点部位（单元内部）焊接接头的榀数不得大于 1 榀。

（3）格栅钢架加工

格栅钢架钢筋按设计长度采用钢筋切断机截断，不得采用气焊烧断。

格栅钢架采用胎模焊接。胎模为δ=20mm 的钢板制成，其上根据不同围岩断面的钢架主筋轮廓放样成钢筋弯曲模型。

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。

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

格栅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防雨蓬内。

5.3 钢架安装

（1）钢架应在开挖或喷混凝土后及时安装架设。架设前应检查开挖断面的中线及高程。钢架按设计要求安装，安装尺寸允许偏差：横向和高程

（2）清除拱脚虚碴

钢架安装前清除虚碴及杂物，拱脚高程不足时，采用[28b 槽钢垫至设计高程，保证拱脚不悬空。

（3）开挖面超欠挖处理

开挖面超挖采用喷射混凝土回填密实；欠挖采用补炮或风枪凿除超挖部分,开挖至设计断面。

（4）初喷混凝土

初喷混凝土在开挖后及时进行，厚度为 4cm。

（5）测定钢架位置

采用全站仪准确测定拱顶中心、拱腰、边墙拱脚位置，并用红油漆分别标出安装高程及位置，保证钢架安装准确，净空尺寸满足设计要求。

（6）根据测设的位置，各节钢架在掌子面以螺栓连接，连接板密贴。为保证各节钢架在全环封闭之前置于稳固的地基上。锁脚锚管均采用壁厚为 5mm 的Φ42 无缝钢管，Ⅲ级围岩锁脚锚管每榀每侧两根，单根长度为 4m；Ⅳ级围岩上台阶、中台阶锁脚锚管每榀每侧四根，单根长度为 4m，下台阶锁脚锚管每榀每侧两根，单根长度为 4m；Ⅴ级围岩上台阶、中台阶锁脚锚管每榀每侧 4 根，单根长度为 6m，下台阶锁脚锚管每榀每侧两根，单根长度为 4m。底部开挖完成后，底部初期支护及时跟进，将钢架全环封闭。钢架基脚处设槽钢以增加基底承载力。为保证钢架安装精度，采用钢架顶升机辅助安装，钢架顶升机带有纵向轨道。

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

（8）V 级围岩采用三台阶临时横撑法施工时，临时横撑采用型钢钢架，纵向每两榀设置一处。

（9）架立钢架后尽快进行喷射混凝土作业，以使钢架与喷混凝土共同受力。喷射混凝土分层进行，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不密实，造成强度不够，拱脚失稳。

（10）隧道拱部开挖安装型钢拱架后，由于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：