鋼支撐施工方案

火泥塘隧道鋼支撐施工方案

一、工程概況

火泥塘隧道鋼支撐採用20b工字型鋼鋼架，0.8m/榀。格柵鋼架由7個單元組成，施工時可根據實際情況調整單元長度，並相應調整接頭位置。

二、資源配置

1.施工人員配置

根據本隧道鋼支撐支護施工的需要，每個開挖作業面按照表1進行施工人員配置。

表1 鋼支撐支護施工人員配置一覽表（按每個開挖作業面配備）

2.機械裝置配置

根據火泥塘隧道鋼支撐支護施工方法，配置以下主要施工機械裝置，見表2。

表2 主要施工機械裝置配置一覽表（按每個開挖作業面配備）

三、施工工藝與流程

3.1 鋼支撐支護施工工藝

(1)格柵鋼架由7個單元組成，施工時可根據實際情況調整單元長度，並相應調整接頭位置。

(2)鋼架在開挖面初噴混凝土4cm後架設，在噴至設計厚度。

(3)格柵鋼架與初噴混凝土間務必緊密接觸，空隙處用混凝土墊塊嵌緊，每榀鋼架按15處計列數量，每處1號墊塊一塊，2號墊塊兩塊，施工時可根據實際情況酌情調整其數量及設定位置。

(4)鋼架架設時可採用系統錨桿作為定位鋼筋，並應在鋼架拱腳及牆角位置設鎖腳錨桿各2跟，每根長度為3m，施工中可根據圍岩情況進行適當調整，鋼架腳必須放在牢固的基礎上。

3.2 鋼支撐支護施工流程

3.2.1 鋼支撐支護施工流程圖

本隧道鋼支撐支護為鋼拱架支撐，具體施工流程見圖1。

圖1 鋼支撐支護施工流程圖

3.2.2 鋼支撐支護施工具體流程

（1）鋼支撐加工與運輸

鋼拱架支撐和格柵按設計要求預先在洞外加工廠加工成型，加工場地用c15混凝土硬化。按設計放出鋼支撐加工大樣，放樣時根據工藝要求預留焊接收縮餘量及切割的加工餘量，將格柵花拱架鋼筋冷彎成形，要求尺寸準確，弧形圓順。工字鋼應按照設計要求利用冷彎工具機進行加工，通過控制弧長、弦長、弦高來加工出符合設計要求的拱架。

鋼拱架和鋼格柵加工後進行試拼，允許誤差：沿隧道周邊輪廓誤差不應大於3cm；鋼拱架支撐和格柵支撐由拱部，邊牆各單元鋼構件拼裝而成。各單元用螺栓連線，螺栓孔眼中心間誤差不超過±0.

5cm。鋼拱架支撐和格柵支撐平放時，平面翹曲應小於±2cm。

鋼支撐加工成型後，由裝載機運至洞內進行拼裝，然後人工在洞內用螺栓連線成整體。

（2）鋼支撐拼裝

為保證鋼拱架支撐和格柵置於穩固的地基上，施工中在鋼拱架基腳部位預留0.15～0.2cm原地基；架立鋼拱架時挖槽就位，軟弱地段在鋼拱架支撐和格柵基腳處設槽鋼以增加基底承載力。

鋼拱架支撐和格柵平面應垂直於隧道中線，其傾斜度不大於2°。鋼拱架的任何部位偏離沿垂線不應大於5cm。

為保證鋼拱架支撐和格柵位置安設準確，隧道開挖時在鋼拱架的各連線板處預留鋼拱架連線板凹槽；兩拱腳處和兩邊牆腳處預留安裝鋼拱架槽鋼凹槽。鋼拱架架設前均需預埋定位繫筋，繫筋一端與鋼拱架焊接在一起，另一端錨入圍岩中0.5～1m並用砂漿錨固，當鋼拱架架設處有錨桿時盡量利用錨桿定位。

鋼拱架按設計位置安設，鋼拱架於圍岩接觸間距不應大於50mm。

為增強鋼拱架的整體穩定性，將鋼拱架與定位錨桿焊接在一起。沿鋼拱架設直徑為φ20的縱向連線鋼筋，並按環向設計間距設定。

鋼拱架架立後盡快進行噴混凝土作業，並將鋼拱架全部覆蓋，使鋼拱架與噴射混凝土、鋼筋網、錨桿等共同受力，構成初期支護體系。

四、質量控制

4.1鋼支撐支護質量控制基本要求

（1）鋼支撐的型式、製作和架設應符合設計和規範要求。

（2）鋼支撐之間必須用縱向鋼筋聯接，拱腳必須放在牢固的基礎上。

（3）拱腳標高不足時，不得用塊石、碎石砌墊，而應設定鋼板進行調整，或用混凝土澆築，混凝土強度不小於c20。

（4）鋼支撐應靠緊圍岩，其與圍岩的間隙，不得用片石回填，而應用噴射混凝土填實。

（5）無汙穢、無鏽蝕和假焊，安裝時基底無虛渣及雜物，接頭連線牢靠。

（6）鋼支撐支護實測專案：

表6 鋼支撐支護實測專案

4.2 鋼支撐具體質量控制措施

（1）進場的工字鋼、各種型號的鋼筋等施工材料必須通過檢驗，檢驗合格後方可使用。

（2）鋼拱架、鋼格柵安裝前分批按設計圖檢查驗收加工質量，嚴格控制軸線、尺寸、接頭拼接板對位的準確，要滿足規範對焊縫的要求。不合格禁用。

（3）清除乾淨底腳處浮渣，超挖處加設鋼(混凝土)墊塊，其中間段接頭板用砂子埋住。以防噴射混凝土堵塞接頭板螺栓孔。

（4）按設計焊定位筋及縱向連線，段間連線安設墊片擰緊螺栓，確保安裝質量。

（5）鋼支撐（格柵）定位、鎖腳錨桿的布設，要在檢查開挖斷面合格後進行，要嚴格按設計部位安設，錨桿的鑽眼方位、方向、角度、深度要達到設計要求。

（6）鋼支撐（格柵）安立，其軸線要與隧道中線垂直，施工中應在鋼架基腳部位預留足夠的堅實地基，架立鋼架時挖槽就位。其中線、標高要準確，支座要穩定，其傾斜度不大於2°；鋼架的任何部位偏離鉛垂面不應大於5cm。超挖部位要用硬性水泥砂漿支墊。

（7）為增強鋼架的整體穩定性，應將鋼架與縱向連線筋、結構錨桿、定位繫筋和鎖腳錨桿焊接牢固。

（8）鋼架連線接頭要連線牢固。拱腳部位易發生塑性剪下破壞，故該部位接頭除栓接外，還應四面幫焊，確保接頭的剛度和強度。條件允許時，接頭最好採用角鋼聯接板，便於混凝土全面握裹。

（9）當鋼架和初噴層間存在較大間隙時要設騎馬或楔形墊塊頂緊圍岩，鋼架與圍岩的間距不應大於5cm。

（10）噴射混凝土時，應注意將鋼支撐與岩面之間的間隙噴射飽滿和達到密實。

五、安全保證措施

5.1 建立安全保證體系

專案設立安全管理機構，建立現場安全監督、檢查小組，針對本工序特點，進行安全交底，嚴格執行專案經理部安全保證體系的有關規定，專案經理部與每個作業人員簽訂安全生產責任書。

5.2 安全教育和培訓

（1）對新進場的工人進行安全生產的教育和培訓，考核合格後，方准許其進入操作崗位。

（2）對電焊工、電工等特殊工種的工人，進行專門的安全操作培訓，持證上崗。

（3）在採用新工藝、新方法、新裝置或調換工作崗位時，對工人進行新操作方法和新工作崗位的安全教育。

（4）設立每週一次的安全活動日，在班前班後會上檢查安全生產的活動情況，並對作業人員進行經常性的安全教育和安全宣傳活動。

5.3 落實安全責任制，制定安全管理的各項規章制度

建立健全各項安全生產的規章和管理制度，體現「全員管理、安全第一」的基本思想，明確安全生產責任，做到職責分明，各負其責。施工中除操作人員本身加強各種安全措施外，專案經理部也將加大檢查力度，搞好各方面的協調工作，堅決杜絕各種事故的發生。嚴格執行施工安全操作規程。

5.4 鋼支撐針對性安全技術措施

（1）工程開工前，施工單位必須詳細學習設計圖紙、施工規範，並制定相應的安全措施，施工場地應作出詳細的施工部署，工字鋼、鋼筋等材料的堆放應作出詳細布置。

（2）參加施工的人員，必須接受安全技術教育，熟知和遵守本工種的各項安全技術操作規程。電焊工必須持有國家相關部門頒發的特種作業證，方可進行焊接作業。

（3）所有進入工地的人員，必須按規定穿戴好（安全帽、安全帶、安全繩、安全服）等安全防護用品，遵章守紀，服從指揮。

（4）隧道內施工作業人員必須嚴格履行進、出洞登記制度。

（5）鋼支撐作業人員用電時必須遵守相關規章制度，規範操作，不得違章作業。

（6）進入作業地點時，先檢查、熟悉作業環境。若發現不安全因素、隱患，必須及時向有關部門匯報，並立即處理，確認安全後再進行施工作業。對施工過程中發現危及人身安全的隱患，應立即停止作業，及時要求有關部門處理解決。

（7）現場所有安全防護設施和安全標誌等，嚴禁私自移動和拆除，如需暫時移動和拆除的須報經有關負責人審批後，在確保作業人員及其他人員安全的前提下才能拆移，並在工作完畢（包括中途休息）後立即復原。

（8）由於鋼支撐支護施工須要借助開挖台架作為操作平台，開挖台架高度大於2公尺，屬於高空作業，應做好相關防護措施。

（9）對鋼支撐支護體系的監控量測中發現鋼拱架、格柵變形或噴砼開裂等險情時，應採取補救措施。當險情危急時，應將人員撤出危險區。

（10）焊機使用、擺放在防雨、乾燥和通風良好，遠離易燃易爆物品和便於操作的位置。搬運時必須切斷電源，將電焊機電源線從控制開關下口拆除後再搬運。

（11）電焊裝置的安裝、修理和檢查必須由電工進行。焊機和線路發生故障時，應立即切斷電源，並通知電工修理。

（12）電焊機必須安放在通風良好、乾燥、無腐蝕介質、遠離高溫高濕和多粉塵的地方。露天使用的焊機應設防雨棚，焊機應用絕緣物墊起，墊起高度不得小於20crn，按要求配備消防器材。

（13）使用交流電焊機作業應按照下列要求進行操作：多台焊機接線時三相負載應平衡，初級線上必須有開關及熔斷保護器。電焊機應絕緣良好。

焊接變壓器的一次線圈繞組與二次線圈繞組之間、繞組與外殼之間的絕緣電阻不得小於1mn。電焊機必須安裝

一、二次線接線保護罩。電焊機的工作應依照設計規定，不應超載執行。作業中應經常檢查電焊機的溫公升超過a級60℃、b級80℃時必須停止運轉。

（14）在焊接作業時，施工人員必須配有護面罩，清除焊渣時應小心焊渣入眼。

（15）拱部焊接作業時注意下方操作人員，防止焊渣掉落，燙傷其他施工人員。

（16）洞內鋼支撐支護焊接作業時，應遠離可燃物，注意防火，並要在作業面配備消防器材。

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