隧道立架作业指导书

新建山西中南部铁路通道ZNTJ-5标段

隧道钢架支护

作业指导书

中铁十七局集团有限公司

山西中南铁路五标项目经理部二分部

二〇一〇年七月

隧道钢架支护

作业指导书

编制：

审核：

批准：

中铁十七局集团山西中南部铁路通道ZNTJ-5标项目经理部二分部

目录

1.编制目的 (1)

2.适用范围 (1)

3.职责分工 (1)

4.编制依据 (1)

5．施工方案 (1)

5.1格栅钢架与型钢钢架 (1)

5.2钢架制作 (2)

5.3钢架安装 (2)

5.4注意事项 (4)

5.5底脚的处理 (5)

6.机械人员配备 (5)

7.质量标准 (5)

7.1钢架主控项目要求 (5)

7.2钢架一般项目要求 (5)

钢架支护作业指导书

1.编制目的：

对隧道的钢架支护作业进行标准化操作，保证工程质量和安全。

2.适用范围：

适用于本标段所有IV级、Ⅴ级围岩、黄土IV级、黄土V级加强围岩的隧道支护。

3.职责分工：

由试验人员进行检测原材料、成品质量，并作出合格和不合格成果报告书，指导施工。

由工程部进行施工方法控制，并根据试验结果对施工方案进行改进。

由安质部进行施工质量和安全控制。

4.编制依据

1、铁路隧道工程施工质量验收暂行标准。

2、铁路隧道工程施工技术指南。

3、隧道施工设计图。

4、隧道实施性施工组织设计。

5．施工方案

5.1 格栅钢架与型钢钢架

格栅钢架与型钢钢架的作用区别，格栅钢架与型钢钢架两者的力学作用是完全不同的，前者与喷砼并用，才能发挥其支护作用，而且不能立即发挥承载作用。而后者可立即独立发挥作用，因此需采用型钢钢架的决不能用格栅钢架代替。在施工设计有格栅钢架段时，要备有型钢钢架，以在围岩不稳定需立即支撑起作用时代替格栅钢架。

型钢钢架在架设后必须马上用楔块与围岩楔紧才能使钢支撑马上受力并起作用。

5.2钢架制作

钢架按设计要求在现场加工成型，将加工场地用砼硬化，按设计放出加工大样，型钢、钢筋根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割加工余量。

5.2.1 格栅钢架

在加工场地内现场绘制1：1的大样，严格放样尺寸，格栅钢架制作及加工由工区工程部长负责交底,工区总工程师负责审核，根据设计大样图加工。节与节间法兰盘螺栓形式连接。格栅钢架加工要先放大样，做样架，严格按交底尺寸加工，主筋用钢筋弯曲机弯制，加工钢架周边拼装允许偏差±3cm；平面翘曲应小于2cm。格栅钢架各焊接点要焊接牢固，不得出现脱焊、点焊、漏焊现象。格栅各分单元连接板不得采用钢板，要求采用10×10的角钢，角钢钻孔，角钢与格栅主筋焊成一体，要保证焊接质量。要求各分单元格栅尺寸严格控制，能通用，各节钢架应编号，以方便使用。加工完的钢架要按现场的放样试拼，质检人员负责验收。

5.2.2 型钢钢架

在加工场地内现场绘制1：1的大样，严格放样尺寸。型钢钢架制作由现场技术干部负责交底,分工区工程部长、总工负责审核。要求所进工字钢必须符合要求，符合设计强度，钢架弯曲采用冷弯机弯制，加工钢架周边拼装允许偏差±3cm；平面翘曲应小于2cm，保证钢架架立的垂直度，对不符合要求的钢架不得用于正洞施工。各分节连接板采用δ20钢板，连接板与型钢焊成一体，要求双面焊，焊缝饱满，保证焊接质量。节与节间法兰盘螺栓形式连接。钢架加工完成后分类编号存放。加工完的拱架要按现场的放样试拼，质检人员负责验收

5.3 钢架安装

施工工艺流程见图1。

图1 钢架安装施工工艺流程图

5.3.1 首先检查钢架是否合格，进行试拼，检查尺寸是否正确，各部位焊接是否牢固，有无漏焊现象。

5.3.2 检查开挖断面，是否开挖到位，有无欠挖现象，若有欠挖，要提前处理，以保证钢架一次架立合格。

5.3.3 首先中线要准确，掌子面有明显的中线标记，避免因钢架偏离中线造成严重的超欠挖现象。架设钢架时，每个断面一侧至少5 组支距，与设计支距相比较，差值超过10mm ，应进行调整。架设仰拱钢架时，沿边墙距底板一定距离，要测标志线，依据此线，测3组数据，边墙2组，中线一组，与设计比较,差值超过20mm ，应进行调整。钢架与隧道中线垂直，误差控制在允许范围内。

5.3.4 保证钢架置于稳固的基底上，施工时在钢架基脚部位预留10～15cm 原岩，待架立钢架时挖槽就位，当围岩软弱且富水时，在钢架基脚处增设纵向槽钢托梁，以增加基底承载力。 开 挖

初 喷 砼

测量放线

架立钢架

合 格

焊接纵向连接筋、定位钢

筋筋

复喷砼至设计厚度

监控量测

信息反馈、调整支护参数 钢架制作 调 整

是

否

5.3.5钢架架立后首先检查钢架各部结构尺寸是否正确，要求钢架平面垂直于隧道中线，其倾斜角度不大于2°，钢架标高不低于设计标高，钢架任何部位偏离铅垂面不大于2cm。

5.3.6待钢架各部尺寸均符合要求后，对所有连接板螺丝重新紧一遍，保证连接牢固，使用格栅钢架时，分节格栅夹板处主筋采用20cm长Φ22钢筋帮焊，使上下主筋连成一体。

5.3.7为保证钢架位置安设准确，待钢架架立到位后，立即用纵向连接筋已施作钢架焊成一体。钢架立毕后，用砂浆将钢架拱脚连接板埋住，以便与下单元钢架连接。

5.3.8所有钢架必须栓接，当特殊情况螺栓无法连接时，采用Φ20钢筋穿入，弯成环、焊接牢固，不得单纯使用帮焊。螺栓采用高强螺栓。

5.3.9钢架架立完毕后，为保证钢架的整体稳定性，按设计布置纵向连接筋与已施作完毕钢架焊成一体，同时将钢架与系统锚杆焊成一体，使钢架与锚杆共同受力。纵向连接筋采用Φ22螺纹钢。

5.3.10钢架严格按设计施作，在安设过程中当钢架与初喷层之间有较大间隙时设砼垫块，钢架与围岩接触空隙间距不应大于30cm。

5.3.11 钢架架立时要留有足够的保护层，钢架距围岩不小于4cm。

5.3.12 仰拱利用移动式防干扰栈桥一次开挖到位，清除底部虚碴，将墙脚处预留连接板处喷射砼凿除，用螺栓将仰拱钢架与边墙钢架连成整体。

5.4注意事项

5.4.1 钢架立毕后，现场技术人员及测量班要对各部尺寸仔细检查、复核，以避免结构尺寸发生偏差。

5.4.2 要根据围岩量测资料及时调整支护参数、预留变形量。

5.4.3冬季施工时，钢架要在洞内存放，避免洞内外温差太大影响喷砼结构整体质量。

5.4.4钢架架立后尽快喷射砼，并将钢架全部覆盖，使钢架与喷砼共同受力；喷射砼应分层进行，每层厚度10cm，从拱脚或墙脚处由下向上喷射，避免

上部喷射回弹料虚掩拱脚（墙脚），造成拱（墙）脚不密实，强度不够，导致失稳。

5.5底脚的处理

5.5.1 锁脚

钢拱架拱脚应打设直径为22mm的锁脚锚杆，锚杆长度不小于4m，数量为2～4根。下半部开挖后钢架应及时落底接长，封闭成环。

5.5.2 钢架的落底接长

根据围岩条件沿隧道两侧马口形式开挖，两侧交错进行，每次接长1～2榀，两侧接到位后应及时封闭成环。相邻两榀钢架同样纵向连接。要凿除上台阶在底脚密实的砼。

6 .机械人员配备

机械：电焊机、氧炔焊各1套，撬棍、钢管等工具，视情况用ZL40装载机配合。

人员：支护工班长1名电焊工2名其他4名

7.质量标准

7.1 钢架主控项目要求

7.1.1型钢材料进场检验必须按批抽样试件做力学性能（屈服强度、抗拉强度和伸长率）和工艺性能（冷弯）试验，起质量必须符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB700）、《热轧普通工字钢》(YB（T）56)等的规定和设计要求。

7.1.2制作钢架的钢材的品种、级别、规格和数量必须符合设计要求。

7.1.3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。

7.1.4钢架安装的位置、接头连接、纵向拉杆应符合设计要求，钢架安装不得侵入二次衬砌断面，脚底不得有虚碴。

7.1.5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。

7.2 钢架一般项目要求

7.2.1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。

7.2.2型钢钢架分节长度应根据设计尺寸及所采用的开挖方法确定，各节长度不应大于4m，腹板上钻孔的位置应符合设计要求。钢架节点焊接长度应大于4cm，且对称能焊接。钢架周边拼装允许偏差为±3cm，平面翘曲应小于2cm。

7.2.3钢架安装允许偏差应符合下列要求：

7.2.3.1钢架间距允许偏差为±100mm；

7.2.3.2钢架横向允许偏差为±50mm；

7.2.3.3高程偏差允许偏差为±50mm；

7.2.3.4垂直度偏差允许偏差为±2°；

7.2.3.5钢架保护层厚度允许偏差为-5mm。