1、铁路扩改工程石头岗隧道钢架支护施工作业指导书编 制： 审 核： 批 准： 版 本 号: ESZAQDGF001 编 制： 审 核: 批 准： 发 布： 二XX年X月钢架施工作业指导书1、编制目的明确隧道钢架施工作业工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，规范隧道钢架施工作业，充分发挥钢架在初期支护中的作用。2、适用条件及范围本作业指导书适用于中国路桥改建铁路xx线xx至xx段扩能改造工程xx标第六项目部管段石头岗隧道支护工程。3、施工准备（1）原材料进场及试验。（2）图纸审核及施工放样测量工作。钢架加工大样的绘制和技术交底。（3）钢架加工、安装施工用电线路连接。（4）钢架加工场地平整，加工机械设备2、就位、安装及调试。4、施工工艺隧道钢架支护分为型钢钢架，型钢钢架主要由工字钢弯制而成，、全隧为级围岩均采用型钢拱架。本线隧道设计为全断面支护。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42锁脚锚管固定，钢架之间按环间距1米设置22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。钢架施工工艺流程图见图1。4.1 钢架加工型钢钢架加工：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按1：1比例分节进行弯制，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，符合设计要求。要求沿3、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。格栅钢架加工格栅钢架在现场设计的工装台上加工。工作台为=20mm的钢板制成，其上根据不同断面的钢架主筋轮廓放样成钢筋弯曲模型。钢架的焊接在胎模内焊接，控制变形。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。图1 型钢钢架施工工艺流程图初 喷定位锚杆施工中线标高测量清除底脚浮碴钢架加工、质量验收钢架预拼分部安装钢架与定位锚杆焊连定位设锁脚锚管锁定加设鞍形垫块安装纵向连接筋挂钢筋网复喷混凝土围岩监控量测加工允许误差：沿隧道周边轮廓误差不大于3cm，平面翘曲应小于2cm，接头连接要求同类之间可以互换。格栅钢架各单4、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。4.2 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根锁脚锚管将其锁定，底部开挖完成后，底部初期支护及时跟进，将钢架全环封闭。级围岩需在拱部钢架基脚处设槽钢以增加基底承载力，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5、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22钢筋，环向间距1m。钢架落底接长在单边交错进行，每次单边接长钢架12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。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6、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：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=5.0m的42锁脚锚管锁定，锚管采用42注浆小导管，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。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7、底脚采用焊接连接，以增加钢架底脚的承力面积。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。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。4.3 施工要点 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。拱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。 钢拱架的拱脚采用纵向托梁和锁脚锚管等措施加强支承。 钢8、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。 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。 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。 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。 每榀钢架加工完成后应放在水泥地面上试拼，周边拼装允许误差为3cm，平面翘曲应小于2cm。 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。 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。5、质量控制措施9、5.1、由于隧道开挖断面大， V级围岩都采用弧形导坑法开挖，必须保证各节钢架连接的质量及整个钢架的线型。5.2、双线隧道由于开挖断面大，跨度大，加上钢架基本全环布设，钢拱架必须采取分片安装、最后连接成环，因此钢架加工精度会影响连接质量，连接强度直接影响钢架的支护刚度，必须认真做好钢架加工要求的技术交底；5.3、钢架由于分片安装，不能立即闭合成环，在钢架连接处用加长锚杆或注浆小导管进行锁定，确保钢架支撑作用，在软弱围岩施工中是非常重要的技术手段。5.4、钢架由于自身重量大，安装时宜采用机械辅助人工安装，这样可加快安装进度同时提高安装质量，因此施工组织中管理者应根据隧道情况、工期要求等综合考虑配备10、安装设备。5.5、钢架应尽快闭合成环，并喷射混凝土（特别是格栅必须和混凝土凝结才能发挥作用），使喷射混凝土、锚杆、钢筋网、钢拱架一起形成有机受力整体，提高初期支护整体强度， 从而有效传递围岩荷载。6、主要机械设备 作业台车、型钢冷弯机、电焊机、台式钻机、切割机。7、劳动力组织现场管理1人 ，技术3人，安全1人，质量1人，加工5人，安装作业16人，其他23人。8 、质量控制及检验8.1质量验收参照规范铁路隧道工程施工技术指南(TZ204-2008)铁路隧道工程质量验收标准（J287-2004）8.2 分项验收标准 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11、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。(4)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12、混凝土保护层厚度不得小于4cm。表面覆盖层厚度不得小于3cm。检验数量：每榀检查。检验方法：观察、测量。(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。检验数量：全部检查。检验方法：观察。 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：采用型钢弯制钢架时，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，且对称焊接。钢架周边拼装允许偏差为3cm，平面翘13、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下表的规定：钢架安装允许偏差序号项目允许偏差1间距100 mm2横向50 mm3高程50mm4垂直度 2o5保护层和表面覆盖层厚度5mm检验数量：每榀钢架检查一次，检验方法：测量、尺量。9、安全、环保水保措施9、1 安全措施1）对从事电焊作业的人员，必须经过培训、考试合格、取得国家颁发的特殊工种操作证方能上岗作业。2）从事电焊作业的人员，必须按照GB944888焊接与切割的要求，正确执行安全技术操作规程。3）应确认电焊机技术状况良好。氧气、乙炔、发生器，经专业部门检查合格，方能投入使用。4）施工作业人员必须进洞前要佩戴好安全防护用品。5） 严格按照机械设备的操作规程合理使用施工机械。对各种机械设备要定期进行检查，保证机械设备在正常状况下工作。6） 规范施工用电管理。要做到“一机、一闸、一保护”，进洞电缆都要采用绝缘电缆线架空进洞。7） 要保证工作区的照明亮度满足施工规范要求。9.2环保水保措施1）临时设施建设尽量少占或绕避良田、林地，保护好原有树木及地表植被。临时用地范围的耕地采取措施复耕。2） 加工场地的下脚料要进行分类整理 ，原材料、半成品的堆码整齐。3）洞内外施工场地修筑临时排水设施保证排水畅通。工地废水排放前先经沉淀池沉淀，并采取必要的净化措施处理达标后方可排放。