隧道鋼架施工工藝手冊

1、隧道鋼架施工工藝手冊編制：復(fù)核：審核：第一章 鋼架設(shè)計 2第二章 施工工藝 21、施工準(zhǔn)備 21.1 、技術(shù)準(zhǔn)備 21.2 、原材料及配合比準(zhǔn)備 31.3 、機具準(zhǔn)備 32、鋼架加工 42.1 、型鋼鋼架加工 42.2 格柵鋼架加工 43、鋼架運輸 44、 、鋼架安裝 45、鋼架中線水平測量 56、鋼架聯(lián)結(jié)、加固 57、噴射混凝土 58、土質(zhì)隧道防止鋼架下沉的措施 5第三章 施工操作要點 6第四章質(zhì)量檢驗第一章鋼架設(shè)計本標(biāo)段隧道鋼架支護分為型鋼鋼架和格柵鋼架兩種，型鋼鋼架主 要由工字鋼彎制而成，格柵鋼架主要由四根22主筋和10、8鋼 筋制成。鎖腳小導(dǎo)管采用50 mm、壁厚3.5 mm、L=4.

2、5m的無縫鋼管， 縱向連接鋼筋采用HRB33522帶肋鋼筋、1m、八字形內(nèi)側(cè)布置。 各級圍巖鋼架設(shè)計參數(shù)見表1。表1各級圍巖鋼架設(shè)計參數(shù)襯砌形式nm ambm cIV aIV bIVcIV dV aV bVc規(guī)格/160制180格柵I18a型鋼I18a型鋼I18a型鋼210格柵I20a型鋼I22a型鋼設(shè)置部位/180度 拱部拱墻拱墻拱墻拱墻拱墻拱墻拱墻無無1仰拱仰拱仰拱仰拱縱向間距（m）/1.51110.80.80.60.5連接鋼板拱墻連接鋼板 （cm）/23X 3423X 3627X 2427X 2427X 24255X 3930X 2631X28邊墻與仰拱連接 處鋼板（mm）/27X 46

3、37X 5230X 5331X 61連接鋼板厚（mm）/10161616101616連接角鋼(12.5/8#) (cm)/2123/23.5/52/螺栓M24 X 60M27 X 80M24X 60M30 X 80螺母/M24M24M27M27M24M30M30預(yù)留變形量（cm）355881010-15鎖腳錨管/(J)50gB 3.5m m,L=4.5m縱向連接鋼筋/（j）22,1.0m,八字形內(nèi)側(cè)布置每幅鋼架重量（kg）/723.52807.341056.361056.361543.19)1353.8617964，2051.0混凝土墊塊（m3）/0.30.30.30.30.30.30.30.

4、3第二章施工工藝1、施工準(zhǔn)備1.1、 技術(shù)準(zhǔn)備施工作業(yè)層中所涉及的各種外部技術(shù)數(shù)據(jù)收集：隧道地質(zhì)條件、 覆蓋層厚度、開挖斷面尺寸、圍巖類別、隧道長度、工期要求、預(yù)留 沉落量、施工誤差、鋼架施做范圍、鋼架規(guī)格、尺寸、間距、加固形式等。施工前根據(jù)設(shè)計圖紙、監(jiān)控量測資料、預(yù)留沉落量、施工誤差等 計算鋼架加工半徑及分節(jié)尺寸。開工前，應(yīng)由專業(yè)工程師向現(xiàn)場技術(shù)人員、作業(yè)人員進行技術(shù)交 底，并確認(rèn)人員、設(shè)備、材料、機具、作業(yè)環(huán)境滿足正常作業(yè)的要求圖1型鋼（格柵）鋼架施工工藝流程圖1.2、 原材料及配合比準(zhǔn)備型鋼鋼架、格柵鋼架分別采用118a122a型鋼制作和HRB335 22或25主筋和其它鋼筋制成。鎖腳小

5、導(dǎo)管采用50、壁厚3.5 mm 的無縫鋼管，縱向連接鋼筋采用 HRB33522帶肋鋼筋。表2 M20砂漿理論配合比表原材料產(chǎn)地每立方米硅用料量（kg）水泥砂飲用水外加劑水泥砂水外加劑中材 P.O42.5梧州西江飲用水天津雍陽8009403602.41.3、 機具準(zhǔn)備隧道單口施工，設(shè)備機具配置應(yīng)結(jié)合隧道開挖方法、工期要求進行合理配置，配套的生產(chǎn)能力應(yīng)為均衡施工能力的1.21.5倍。表3主要機械設(shè)備配置表（每班）序號機械設(shè)備名稱數(shù)量1裝載機1臺2空壓機1臺3風(fēng)鉆6臺12臺4電煤鉆（土質(zhì)隧道）6臺12臺5通風(fēng)機1臺2臺6切割機24臺7電焊機4臺8臺8注漿泵1臺2臺9鋼架彎曲機1臺2、鋼架加工1、 1

6、、型鋼鋼架加工加工場地用硅硬化，精確抹平，按設(shè)計放出1: 1加工大樣。鋼架彎制結(jié)合隧道開挖方法采用型鋼彎制機按照隧道斷面曲率分節(jié)進 行彎制，彎制完成后，先在加工場地上進行試拼。各節(jié)鋼架拼裝，要 求尺寸準(zhǔn)確，弧形圓順。要求沿隧道周邊輪廓誤差不大于 3cm;型鋼 鋼架平放時，平面翹曲小于2cm。型鋼鋼架各單元必須明確標(biāo)出類型 和單元號，并分單元堆放于地面干燥的防雨蓬內(nèi)。2、 2格柵鋼架加工格柵鋼架在現(xiàn)場設(shè)計的工裝臺上加工。工作臺為S =20mm的鋼板 制成，其上根據(jù)不同斷面的鋼架主筋輪廓放樣成鋼筋彎曲模型。 鋼架 的焊接在胎模內(nèi)焊接，控制變形。按設(shè)計加工好各單元格柵鋼架后，組織試拼，檢查鋼架尺寸及

7、輪 廓是否合格。格柵鋼架各單元必須明確標(biāo)出類型和單元號，并分單元堆放于地 面干燥的防雨蓬內(nèi)。3、鋼架運輸根據(jù)隧道掌子面每循環(huán)安裝鋼架根數(shù)，人工在鋼架加工場選型、配號，裝載機或汽車運輸鋼架至洞內(nèi)，再由人工抬運鋼架至掌子面設(shè)計位置安裝就位。4 、 、鋼架安裝鋼架安裝在掌子面開挖初噴完成后立即進行。根據(jù)測設(shè)的位置， 各節(jié)鋼架在掌子面以螺栓連接， 連接板應(yīng)密貼。為保證各節(jié)鋼架在全環(huán)封閉之前置于穩(wěn)固的地基上，安裝前應(yīng)清除各節(jié)鋼架底腳下的虛碴及雜物。5、鋼架中線水平測量鋼架初步就位后，加固前，現(xiàn)場架設(shè)測量儀器檢查鋼架各節(jié)點處設(shè)計高程和支距，達到要求后才能進行鋼架加固。6、鋼架聯(lián)結(jié)、加固每側(cè)安設(shè)0 50叫壁

8、厚3.5mm,L=4.5m,2根鎖腳錨管將其鎖定，底部開挖完成后，底部初期支護及時跟進，將鋼架全環(huán)封閉。V級圍巖需在拱部鋼架基腳處設(shè)梢鋼以增加基底承載力，為保證鋼架位置安設(shè)準(zhǔn)確，隧道開挖時在鋼架的各連接處預(yù)留連接板凹槽。初噴砼時，在凹槽處打入木楔，為架設(shè)鋼架留出連接板（和槽鋼）位置。 鋼架按設(shè)計位置安設(shè)， 在安設(shè)過程中當(dāng)鋼架和初噴層之間有較大間隙應(yīng)每隔2m用硅預(yù)制塊楔緊，鋼架背后用噴硅填充密實。采用022,環(huán)向間距1m的縱向連接鋼筋，八字形內(nèi)側(cè)布置。鋼架落底接長在單邊交錯進行，每次單邊接長鋼架12排。在軟弱地層可同時落底接長和仰拱相連并及時噴射砼。 接長鋼架和上部鋼架通過墊板用螺栓牢固準(zhǔn)確連接

9、。7 、噴射混凝土架立鋼架后應(yīng)盡快進行噴砼作業(yè)，以使鋼架與噴砼共同受力。噴射砼分層進行， 先從拱腳或墻角處由下向上噴射， 防止上層噴射料虛掩拱腳（墻角）不密實，造成強度不夠，拱腳（墻角）失穩(wěn)。8、土質(zhì)隧道防止鋼架下沉的措施拱部開挖安裝型鋼拱架后，由于土質(zhì)隧道圍巖的自穩(wěn)性較差以及各部開挖拉開了一定距離， 鋼架短時間內(nèi)不能全斷面閉合， 有可能會出現(xiàn)拱頂鋼架下沉， 導(dǎo)致圍巖失穩(wěn)或侵入襯砌界限， 因此在施工過程中需加強對鋼架安裝以后的監(jiān)控量測， 必要時采取有效措施進行加固，以防止拱頂鋼架下沉。具體措施如下：加強對鋼架的鎖腳固定措施由于采用分部開挖方法，拱部鋼架安裝后，鋼架暫時不能全斷面封閉成環(huán)，同時土

10、質(zhì)隧道拱部鋼架無法座落在堅實的基巖上，因此，拱部鋼架必須采取鎖腳措施， 將鋼架兩底腳牢固鎖定， 以防止鋼架下沉或兩底腳回收，鋼架鎖腳采用兩根L=4.5m的50鎖腳錨管鎖定，錨管采用鋼花管，壓注水泥漿液進行錨固，如地質(zhì)較差時，采用加長鎖腳錨管長度和再增設(shè)一根鎖腳錨管以加強鋼架的穩(wěn)定。加設(shè)鋼架基礎(chǔ)連接縱梁，擴大開挖底腳，防止鋼架懸空為防止鋼架下沉，視地質(zhì)情況，必要時在拱部鋼架底腳增設(shè)連接縱梁，縱梁采用 32 槽鋼，與鋼架底腳采用焊接連接，以增加鋼架底腳的承力面積。及時噴射混凝土進行覆蓋鋼架安裝完成后，及時進行噴射微纖維混凝土，噴射時分層、分段進行， 鋼架應(yīng)全部被噴射混凝土覆蓋， 保護層厚度不得小于

11、 40mm。防止施工過程中的碰撞和損壞機械開挖時，為防止挖掘機等大型機械對已支護好鋼架進行碰撞和沖擊，造成鋼架損壞，因此，開挖時，要派專人對開挖作業(yè)進行指揮，嚴(yán)格限制機械作業(yè)界限，以防止碰撞鋼架。第三章 施工操作要點1、隧道各部開挖完成初噴砼后，分單元及時安裝鋼架，采用與定位錨桿、徑向錨桿以及雙側(cè)鎖腳錨管固定，鋼架采用22mm, 1m縱向鋼筋八字形內(nèi)側(cè)連接,鋼架之間鋪掛鋼筋網(wǎng)，然后復(fù)噴混凝土到設(shè)計厚度。2、鋼架應(yīng)按設(shè)計位置安設(shè),鋼架之間必須用鋼筋縱向連接，并要保證焊接質(zhì)量。鋼加安設(shè)過程中當(dāng)鋼架與圍巖之間有較大的空隙時，沿鋼架外緣每隔 2m 應(yīng)用混凝土預(yù)制塊楔緊。3、鋼拱架的拱腳采用縱向托梁和鎖

12、腳錨管等措施加強支承。4、鋼架應(yīng)盡可能多地與錨桿露頭及鋼筋網(wǎng)焊接，以增強其聯(lián)合支護的效應(yīng)。5、噴射混凝土?xí)r，要將鋼架與巖面之間的間隙噴射飽和達到密實。6、型鋼鋼架應(yīng)采用冷彎成型，鋼架加工的焊接不得有假焊，焊縫表面不得有裂紋、焊瘤等缺陷。7、 鋼架應(yīng)在初噴混凝土后及時架設(shè), 各節(jié)鋼架間以螺栓連接， 連接板必須密貼。8、鋼架安裝前應(yīng)清除底腳下的虛碴及雜物 ,鋼架底腳應(yīng)置于牢固的基礎(chǔ)上。9、每根鋼架各節(jié)都應(yīng)在法線方向上，在架設(shè)左側(cè)鋼架時，每根里程、間距、拱頂高程、連接板處高程（同里程、同間距、同高程）都必須記錄清楚， 在右側(cè)施工時， 按左側(cè)里程、 高程、 間距架設(shè)鋼架。10、分部開挖施工時，每根鋼架

13、安裝時均在其底部設(shè)一塊“托板”， 并在每側(cè)底部施打2根© 50mm、L=4.5m的鎖腳錨管，鎖腳錨管在拱 腳和墻腳打設(shè)，以防止鋼架下沉。下半部開挖后鋼架及時落底接長。11、法線方向的控制：在前一根鋼架連接板處打上法向方向線和高低位置線， 按法線方向和高低位置線分別用鋼卷尺和水平儀測量定位。每隔5根用經(jīng)緯儀測定一次法線方向，以消除隨機或累計誤差。為了控制鋼架位置、 尤其要控制好各接板處的間距和標(biāo)高位置， 成型 后鋼架應(yīng)無扭轉(zhuǎn)、凸出、凹進現(xiàn)象。12、中線位置的控制：在每根鋼架安裝時，采用全站儀激光打點定出中線位置， 然后沿法線方向用鋼卷尺進行定位。 也可根據(jù)支距計算出的坐標(biāo)， 采用全站儀

14、直接定位， 但置鏡處與放設(shè)點位處的距離不宜過遠(yuǎn)，以免引起單邊誤差過大。13、 噴射砼前，在需架立臨時鋼支撐的連接位置， 用塑料紙包裹，防止砼包裹鋼架連接位置，影響連接。14、永久鋼支撐和臨時鋼支撐前、后、左、右、上、下位置必須正確，否則會影響連接，影響鋼架架設(shè)質(zhì)量、影響進度。15、鋼架拼裝可在開挖面內(nèi)進行，各節(jié)鋼架間墊設(shè)橡膠墊板，用螺栓連接并擰緊，連接板密貼。第四章 質(zhì)量檢驗檢驗標(biāo)準(zhǔn)：驗收標(biāo)準(zhǔn)：客運專線鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗收暫行標(biāo)準(zhǔn)（鐵建設(shè)2005160 號）。1、制作剛架所用鋼筋的進場檢驗應(yīng)符合驗標(biāo)的規(guī)定。檢驗數(shù)量：以同牌號、同爐罐號、同規(guī)格、同交貨狀態(tài)的型鋼，每 60t 為一批，不足60

15、t 應(yīng)按一批計。施工單位每批抽檢一次。監(jiān)理單位按施工單位抽檢次數(shù)的 20%見證取樣檢測或按施工單位抽檢次數(shù)的10%平行檢驗，并至少一次。檢驗方法：施工單位檢查每批質(zhì)量證明文件并進行相關(guān)性能試驗。監(jiān)理單位檢查全部質(zhì)量證明文件和試驗報告， 并進行見證取樣檢測或平行檢驗。2、制作鋼架的鋼材品種和規(guī)格必須符合設(shè)計要求。檢驗數(shù)量：施工單位、監(jiān)理單位全部檢查。檢驗方法：觀察，尺量。3、格柵鋼架鋼筋的彎制和末端的彎鉤及型鋼鋼架的彎制應(yīng)符合設(shè)計要求。鋼架的結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)符合設(shè)計要求。檢驗數(shù)量：施工單位全部檢查。監(jiān)理單位按20%抽查，至少一根。檢驗方法：觀察、尺量。4、鋼架安裝不得侵入二次襯砌斷面，底部不得有虛碴，相鄰鋼架及各節(jié)鋼架間的連接應(yīng)符合設(shè)計要求。 鋼架的混凝土保護層厚度不得小于 4cm。檢驗數(shù)量：施工單位、監(jiān)理單位每根檢查。檢驗方法：觀察、測量。5、沿鋼架外緣每隔2m應(yīng)用鋼楔或混凝土預(yù)制塊與初噴層頂緊， 鋼架與初噴層間的間隙應(yīng)采用噴射混凝土噴填密實。檢驗數(shù)量：施工單位、監(jiān)理單位全部檢查。檢驗方法：觀察。6、鋼筋、型鋼等原材料應(yīng)平直、無損傷，表面不得有裂紋、油 污、顆粒狀或片狀銹蝕。檢驗數(shù)量：施工單位全部檢查。檢驗方法：觀察。7、鋼架制作應(yīng)符合下列規(guī)定：采用型鋼彎制鋼架時，分節(jié)長度應(yīng)根據(jù)設(shè)計尺