技术交底(钢架施工)

中交第一公路工程局有限公司
CHINA FIRST HIGHWA Y ENGINEERING CO.,LTD. 新建沪昆铁路客运专线长沙至昆明段（贵州）CKGZTJ-4标
钢（格）拱架
施工技术交底
工点名称：阿那溪隧道
架子队名称：隧道架子三队
等级：三级
中交第一公路工程局有限公司沪昆客专贵州段工程指挥部二工区
中交一公局沪昆客专贵州段工程指挥部二工区技术交底
钢（格）拱架施工技术交底
一、钢（格）拱架设计参数
隧道初期支护根据衬砌类型的不同，分别使用不同类型的钢拱架和格栅拱架。

阿那溪隧道衬砌类型见：“表-1 阿那溪隧道衬砌类型”，各种围岩级别使用钢（格）拱架种类见：“表-2钢（格）拱架施工参数表”。

表-1 阿那溪隧道衬砌类型
表-2 钢（格）拱架施工参数表
二、钢（格）拱架施工
1、拱架种类
围岩监控量测
复喷混凝土
挂钢筋网
安装纵向连接筋
加设鞍形垫块
设锁脚锚管锁定
与定位锚杆焊连定位
分部安装钢架
钢架预拼
钢架加工、质量验收
清除底脚浮碴
中线标高测量
定位锚杆施工
喷
初
本单位工程使用的钢（格）拱架主要有：格栅钢拱架和型钢钢拱架两种。

2、施工工艺
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。

钢（格栅）拱架施工工艺流程图见：”“图-1 钢（格栅）拱架施工工艺流程图”。

图-1 钢（格栅）拱架施工工艺流程图
3、钢（格）钢拱架加工及安装 （1）拱墙四肢格栅（Ⅳa 围岩类型）
①格栅整体
四肢格栅钢架由五节格栅钢架组成，见：“图-2 格栅钢架整体安装图”。

图-2 格栅钢架整体安装图
（2）格栅拱架单元设计参数
①格栅钢架体加工
格栅钢架主筋N1、N2采用Φ22螺纹钢（HRB335）和N3（Φ12）、N4（Φ10）、N5（Φ8），格栅钢架加工见：“图-3 格栅钢架体加工示意图”。

图-3 格栅钢架体加工示意图
②格栅钢架单元加工
四肢格栅钢架单元加工参数见：“表-1单元钢架加工参数表”。

表-1单元钢架加工参数表
③格栅钢拱架接头
四肢格栅钢架组要有：Ⅰ型接头、Ⅱ型接头、Ⅲ型接头三种，见：“图-4 Ⅰ型接头连接图”、“图-5 Ⅱ型接头连接图”、“图-6 Ⅲ型接头连接图”
图-4 Ⅰ型接头连接图
图-5 Ⅱ型接头连接图
图-6 Ⅲ型接头连接图
④格栅钢拱架安装要求
㈠钢架与初喷砼间务求紧密接触，空隙处用砼垫块楔紧，每榀钢架按15处计列数量，每处1号垫块一块，2号垫块两块，施工时可根据实际情况酌情调整其数量及设置位置，安装见：“图-8格栅拱架安装示意图”。

图-7格栅拱架安装示意图
㈡钢架架设时可利用系统锚杆作为定位钢筋，并应在拱、墙脚位置设Φ22锁脚锚杆，每处2根，每根长度为4m，施工中可根据揭示的围岩状况进行适当调整；钢架脚必须放在牢固的基础上。

㈢拱墙钢架间设纵向连接筋，采用Φ22的HRB335钢筋，按环向间距1.0m设置。

④格栅钢架加工要求
格栅钢架各单元在洞外预制，洞内组装，由主筋、联系筋、角钢（厚度12mm）焊接而成，焊接接头处h[f]=10cm，各单元间以螺栓连接，螺栓孔眼中心间距公差不超过+0.5mm。

钢架焊接及螺栓连接应按《钢结构工程施工验收规范》的要求办理，以确保钢架施作质量
（2）I20b钢拱架（Vb围岩类型）
①钢拱架整体图
I20b钢拱架由十节格栅钢架组成，见：“图-8 格栅钢架整体安装图”。

图-8 格栅钢架整体安装图
（2）钢拱架单元设计参数
①I20b钢拱架单元加工
I20b钢拱架单元加工参数见：“表-2单元钢架加工参数表”、“图-10 单元钢架加工量测图”。

表-2单元钢架加工参数表
②I20b钢拱架接头
格栅钢架共有：Ⅰ型接头、Ⅱ型接头、Ⅲ型接头、Ⅳ型接头三种，见：“图-8 Ⅰ型接头连接图”、“图-9 Ⅱ型接头连接图”、“图-10 Ⅲ型接头连接图”、“图-11 Ⅳ型接头连接图”
图-8 Ⅰ型接头连接图
图-9 Ⅱ型接头连接图
图-10 Ⅲ型接头连接图
图-11 Ⅳ型接头连接图
④格栅钢拱架安装要求
⑴钢架在开挖面初喷砼约4cm后架设，再复喷至设计厚度。

⑵钢架与初喷砼间务求紧密接触，空隙处用砼垫块楔紧，每榀钢架按15处计列数量，每处1号垫块一块，2号垫块两块，安装见：“图-12 钢拱架安装示意图”。

图-12 格栅拱架安装示意图
6. 钢架架设时可利用系统锚杆作为定位钢筋，并应在拱、墙脚位置设Φ42锁脚锚管，每处2根，每根长度为4.5m，施工中可根据揭示的围岩状况进行适当调整；钢架脚必须放在牢固的基础上。

7. 拱墙钢架间设纵向连接筋，采用Φ22的HRB335钢筋，按环向间距1.0m设置，钢架与纵向连接筋尾部采用焊接或螺栓螺母（瓦斯隧道）连接，焊接接头处焊缝h[f]=10mm
（3）I22a钢拱架（Vc围岩衬砌类型）
①钢拱架整体图
I22a工字钢拱架适用于V级围岩地段（Vc围岩衬砌类型），全环钢拱架由10节格单元钢架组成，见：“图-13 格栅钢架整体安装图”。

图-13 格栅钢架整体安装图
①I22a工字钢单元加工
I22a工字钢单元加工参数见：“表-3单元钢架加工参数表”。

表-3单元钢架加工参数表
②格栅钢拱架接头
格栅钢架共有：Ⅰ型接头、Ⅱ型接头、Ⅲ型接头、Ⅳ型接头三种，见：“图-14 Ⅰ型接头连接图”、“图-15 Ⅱ型接头连接图”、“图-16 Ⅲ
型接头连接图”、“图-17 Ⅳ型接头连接图”
图-14 Ⅰ型接头连接图
图-15 Ⅱ型接头连接图
图-16 Ⅲ型接头连接图
图-17 Ⅳ型接头连接图
④格栅钢拱架安装要求
㈠钢架在开挖面初喷砼约4cm后架设，再复喷至设计厚度。

复喷支护面与二衬之间的空隙用与二衬同级砼回填。

㈡钢架与初喷砼间务求紧密接触，空隙处用砼垫块楔紧，每榀钢架按15处计列数量，每处1号垫块一块，2号垫块两块，安装见：“图-18 钢拱架安装示意图”。

图-18 格栅拱架安装示意图
6. 钢架架设时可利用系统锚杆作为定位钢筋，并应在拱、墙脚位置设Φ42锁脚锚管，每处2根，每根长度为4.5m，施工中可根据揭示的围岩状况进行适当调整；钢架脚必须放在牢固的基础上。

7. 拱墙钢架间设纵向连接筋，采用Φ22的HRB335钢筋，按环向间距0.5m设置，钢架与纵向连接筋尾部采用焊接或螺栓螺母（瓦斯隧道）连接，焊接接头处焊缝h[f]=10mm
三、施工要点
1、型钢拱架检核与存放
（1）型钢拱架校核
设置专门的型钢拱架检测平台，型钢拱架各单元加工完成后，在检测
平台上进行试拼装，检查各单元连接质量，校核轴线是否在同一水平面上、接头螺栓孔是否满足要求等。

每榀钢架试拼，周边拼装允许误差为±3cm，平面翘曲应小于2cm。

（2）型钢拱架存放
型钢拱架经过试拼装合格后，标记清楚，在存放区同一存放，并进行下垫上盖，保障合格半成品不锈蚀。

2、型钢拱架安装
（1）在隧道出渣后，采用机械与人工组合，对开挖裸洞进行二次排险，严格控制超欠挖。

①尽量不超挖，严格控制欠挖；
②拱脚和墙脚以上1m范围内严禁欠挖。

③当围岩完整、石质坚硬时，岩石个别突出部分(每1m2不大于0.1m2)侵入衬砌应小于5cm。

（2）开挖裸洞二次排险后，要及时进行初喷砼施作。

初喷砼厚度如下：IVb型复合式衬砌：4cm
Va型复合式衬砌：4cm
Vb型复合式衬砌：4cm
Vc型复合式衬砌：4cm
（3）型钢拱架架立前，重新进行测量放样，确定出拱架位置，并标识清楚。

（4）根据测量放样定出的标识，进行拱架安装，钢架与初喷砼间务求紧密接触，空隙处用砼垫块楔紧。

（5）一榀拱架拼装完成后，利用钢尺、铅锤等手段进行间距、垂直度控制；检核合格后，焊接纵向连接筋进行定位，并上紧螺栓。

纵向连接筋采用Φ22的HRB335钢筋连接，按环向间距0.5m设置，钢架与纵向连接筋尾部采用焊接或螺栓螺母(瓦斯隧道)连接，焊接接头处焊缝hf=10mm。

（6）型钢拱架安装后续施工
型钢拱架安装后，已开始承受围岩传递的应力。

为了更好、更早地传递型钢拱架承受的应力，型钢拱架安装后，要及时跟进后续作业，施作锁脚锚管、施作系统锚杆、焊接钢筋网片并二次喷射砼至设计厚度。

（7）Ⅴ级围岩防止钢架下沉的措施
拱部开挖安装型钢拱架后，由于Ⅴ级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：
①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=4.5m的Φ42锁脚锚管锁定，压注水泥浆液进行锚固，如地质较差时，采用加长锁脚锚管长度和再增设一根锁脚锚管以加强钢架的稳定。

②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。

③及时喷射混凝土进行覆盖
钢架安装完成后，及时进行喷射微纤维混凝土，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40mm。

④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，要委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。

3、施工注意要点
（1）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。

（2）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。

（3）喷射混凝土应分层次分段喷射完成，初喷混凝土应尽早进行“早喷锚”，复喷混凝土应在量测指导下进行，即“勤量测”的基本原则，以保证喷射混凝土的复喷适时有效。

（4）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。

⑸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。

（6）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。

（7）受边墙部分拱架安装误差影响，仰拱部分钢架安装时，下料节段长度存在安装位置过大或过小的情况(如下图所示)，施工时先定出仰拱中心线后，从一侧开始安装钢架节段，安装至最后一节时，重新测量实际需要节段长度，进行最后一节钢架调整。

（8）台阶法施工存在钢架分部安装的要求。

在进行钢架对位、螺栓连接时要凿除上一部分初支砼内的接头，要求原初支砼接头处凿出20cm左右并清除干净后，再进行接头连接。

四、质量要求
1、主控项目
（1）制作钢架所用型钢进场检验必须按批抽取试件作力学性能（屈服强度、抗拉强度和伸长率）工艺性能（冷弯）试验，其质量必须符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB700）、《热扎普通工字钢》（YB（T）56）等的规定和设计要求。

检验数量：以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的型钢，每60t 为一批，不足60t应按一计。

每批抽检一次。

检验方法：检查每批质量证明文件并进行相关性能试验。

（2）制作钢架的钢材品种和规格必须符合设计要求。

检验数量：全部检查。

检验方法：观察，钢尺检查。

（3）型钢钢架的弯制应符合设计要求。

钢架的结构尺寸应符合设计要求。

检验数量：全部检查。

检验方法：观察、尺量。

钢架安装不得侵入二次衬砌断面，底部不得有虚碴，相邻钢架及各节钢架间的连接应符合设计要求。

钢架的混凝土保护层厚度不得小于4cm。

检验数量：每榀检查。

检验方法：观察、测量。

⑸沿钢架外缘每隔2m应用钢楔或混凝土预制块与初喷层顶紧，钢架与初喷层间的间隙应采用喷射混凝土喷填密实。

检验数量：全部检查。

检验方法：观察。

2、一般项目
（1）钢筋、型钢等原材料应平直、无损伤，表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。

检验数量：全部检查。

检验方法：观察。

（2）钢架制作应符合下列规定：
①采用型钢弯制钢架时，分节长度应严格按照设计文件要求进行阶段下料。

②钢架节点焊接长度应大于4cm，且对称焊接。

③钢架周边拼装允许偏差为±3cm，平面翘曲应小于2cm。

检验数量：每榀钢架检查一次。

检验方法：观察、尺量。

（3）钢架安装允许偏差的检验应符合：“表-4钢架安装允许偏差表”。

表-4 钢架安装允许偏差表
（注：文档可能无法思考全面，请浏览后下载，供参考。

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