編制審核
批准中鐵十七局集團滬昆客專長昆湖南段專案經理部
2023年10月懷化
隧道鋼架支護施工作業指導書
編制目的：
對隧道的鋼架支護作業進行標準化操作，保證工程質量和安全。
適用範圍：
適用於本標段所有ⅲ級、ⅳ級、ⅴ級圍岩的隧道支護。
職責分工：
由試驗人員進行檢測原材料、成品質量，並作出合格和不合格成果報告書，指導施工。
由工程部進行施工方法控制，並根據試驗結果對施工方案進行改進。
由安質部進行施工質量和安全控制。
編制依據技術標準/質量標準：
《客運專線隧道工程施工質量驗收暫行標準》－鐵建設[2005]160號
《客運專線隧道工程施工技術指南》－tz214-2005
《鐵路隧道噴錨構築法技術規範》—tb10108-2002j159-2002
1.設計引數
ⅲb級圍岩地段：上台階格柵鋼架加強支護，縱向間距1.2m；
ⅲc級圍岩地段：拱牆格柵鋼架加強支護，縱向間距1.0m；
ⅳa級圍岩段：拱牆格柵鋼架加強支護，縱向間距1.0m；
ⅳb級圍岩地段：全環i18工字鋼架加強支護，縱向間距1.0m；
ⅴb級圍岩斷層地段：全環i20a工字鋼架加強支護，縱向間距0.6m；
ⅴb級圍岩淺埋地段：全環i22a工字鋼架加強支護，縱向間距0.6m；
ⅴb級圍岩偏壓地段：全環i22a、i18工字鋼架加強支護，縱向間距0.6m。
1.格柵鋼架與型鋼鋼架
格柵鋼架與型鋼鋼架的作用區別，格柵鋼架與型鋼鋼架兩者的力學作用是完全不同的，前者與噴砼並用，才能發揮其支護作用，而且不能立即發揮承載作用。而後者可立即獨立發揮作用，因此需採用型鋼鋼架的決不能用格柵鋼架代替。在施工設計有格柵鋼架段時，要備有型鋼鋼架，以在圍岩不穩定需立即支撐起作用時代替格柵鋼架。
型鋼鋼架在架設後必須馬上用楔塊與圍岩楔緊才能使鋼支撐馬上受力並起作用。
3.鋼架製作
鋼架按設計要求在現場加工成型，將加工場地用砼硬化，按設計放出加工大樣，型鋼、鋼筋根據工藝要求預留焊接收縮餘量及切割加工餘量。
3.1格柵鋼架
在加工場地內現場繪製1:1的大樣，嚴格放樣尺寸，格柵鋼架製作及加工由專案經理部工程部長負責交底, 專案經理部總工程師負責審核，根據設計大樣圖加工。節與節間法蘭盤螺栓形式連線。
格柵鋼架加工要先放大樣，做樣架，嚴格按交底尺寸加工，主筋用鋼筋彎曲機彎制，加工鋼架周邊拼裝允許偏差±3cm；平面翹曲應小於2cm。格柵鋼架各焊接點要焊接牢固，不得出現脫焊、點焊、漏焊現象。格柵各分單元連線板不得採用鋼板，要求採用125×80×10mm的不等邊角鋼，角鋼鑽螺栓孔眼，孔眼中心間距公差不超過±0.
5mm,角鋼與格柵主筋焊成一體，要保證焊接質量。要求各分單元格柵尺寸嚴格控制，能通用，各節鋼架應編號，以方便使用。加工完的鋼架要按現場的放樣試拼，質檢人員負責驗收。
3.2型鋼鋼架
在加工場地內現場繪製1:1的大樣，嚴格放樣尺寸。型鋼鋼架製作由現場技術幹部負責交底,工區技術負責人負責審核。
要求所進工字鋼必須符合要求，符合設計強度，鋼架彎曲採用冷彎機彎制，加工鋼架周邊拼裝允許偏差±3cm；平面翹曲應小於2cm，保證鋼架架立的垂直度，對不符合要求的鋼架不得用於正洞施工。各分節連線板處採用鋼板，連線板與型鋼焊成一體，要求雙面焊，焊縫飽滿，保證焊接質量。節與節間連線板採用螺栓形式連線，螺栓孔眼中心間距公差不超過±0.
5mm。鋼架加工完成後分類編號存放。加工完的拱架要按現場的放樣試拼，質檢人員負責驗收
4.鋼架安裝
施工工藝流程見圖1。
圖1 鋼架安裝施工工藝流程圖
4.1首先檢查鋼架是否合格，進行試拼，檢查尺寸是否正確，各部位焊接是否牢固，有無漏焊現象。
4.2檢查開挖斷面，是否開挖到位，有無欠挖現象，若有欠挖，要提前處理，以保證鋼架一次架立合格。
4.3首先中線要準確，掌子面有明顯的中線標記，避免因鋼架偏離中線造成嚴重的超欠挖現象。架設鋼架時，每個斷面一側至少5 組支距，與設計支距相比較，差值超過10mm，應進行調整。
架設仰拱鋼架時，沿邊牆距底板一定距離，要測標誌線，依據此線，測3組資料，邊牆2組，中線一組，與設計比較,差值超過20mm，應進行調整。鋼架與隧道中線垂直，誤差控制在允許範圍內。
4.4保證鋼架置於穩固的基底上，施工時在鋼架基腳部位預留10～15cm原岩，待架立鋼架時挖槽就位，當圍岩軟弱且富水時，在鋼架基腳處增設縱向槽鋼托樑，以增加基底承載力。
4.5鋼架架立後首先檢查鋼架各部結構尺寸是否正確，要求鋼架平面垂直於隧道中線，其傾斜角度不大於2°，鋼架標高不低於設計標高，鋼架任何部位偏離鉛垂面不大於5cm。
4.6待鋼架各部尺寸均符合要求後，對所有連線板螺絲重新緊一遍，保證連線牢固，使用格柵鋼架時，分節格柵夾板處主筋採用20cm長φ22鋼筋幫焊，使上下主筋連成一體。
4.7為保證鋼架位置安設準確，待鋼架架立到位後，立即用縱向連線筋已施作鋼架焊成一體。鋼架立畢後，用砂漿將鋼架拱腳連線板埋住，以便與下單元鋼架連線。
4.8所有鋼架必須栓接，當特殊情況螺栓無法連線時，採用φ20鋼筋穿入，彎成環、焊接牢固，不得單純使用幫焊。螺栓採用高強螺栓。
4.9鋼架架立完畢後，為保證鋼架的整體穩定性，按設計布置縱向連線筋與已施作完畢鋼架焊成一體，同時將鋼架與系統錨桿焊成一體，使鋼架與錨桿共同受力。縱向連線筋採用φ22螺紋鋼。
4.10鋼架嚴格按設計施作，在安設過程中當鋼架與初噴層之間有較大間隙時設砼墊塊，鋼架與圍岩接觸空隙間距不應大於10cm。
4.11 鋼架架立時要留有足夠的保護層，鋼架距圍岩不小於4cm。
4.12 仰拱利用移動式防干擾棧橋一次開挖到位，清除底部虛碴，將牆腳處預留連線板處噴射砼鑿除，用螺栓將仰拱鋼架與邊牆鋼架連成整體。
5 注意事項
5.1 鋼架立畢後，現場技術人員及測量班要對各部尺寸仔細檢查、複核，以避免結構尺寸發生偏差。
5.2 要根據圍岩量測資料及時調整支護引數、預留變形量。
5.3冬季施工時，鋼架要在洞內存放，避免洞內外溫差太大影響噴砼結構整體質量。
5.4鋼架架立後盡快噴射砼，並將鋼架全部覆蓋，使鋼架與噴砼共同受力；噴射砼應分層進行，每層厚度5～6cm，從拱腳或牆腳處由下向上噴射，避免上部噴射回彈料虛掩拱腳（牆腳），造成拱（牆）腳不密實，強度不夠，導致失穩。
6 底腳的處理
6.1 鎖腳
鋼拱架連線處打設2根φ42mm、壁厚5mm的鎖腳鋼管，鋼管長度為4m，且必須對鎖腳鋼管注漿。下半部開挖後鋼架應及時落底接長，封閉成環。
6.2 鋼架的落底接長
根據圍岩條件沿隧道兩側馬口形式開挖，兩側交錯進行，每次接長1～2榀，兩側接到位後應及時封閉成環。相鄰兩榀鋼架同樣縱向連線。要鑿除上台階在底腳密實的砼。
7 機器人員配備
機械：電焊機、氧炔焊各1套，撬棍、鋼管等工具，視情況用zl40裝載機配合。
人員：支護工班長1人，支護工12人，電焊工2人，其他4人 。
8 質量標準
8.1 鋼架主控專案要求
8.1.1型鋼材料進場檢驗必須按批抽樣試件做力學效能（屈服強度、抗拉強度和伸長率）和工藝效能（冷彎）試驗，起質量必須符合現行國家標準《碳素結構鋼》（gb700）、《熱軋普通工字鋼》(yb（t）56)等的規定和設計要求。
8.1.2製作鋼架的鋼材的品種、級別、規格和數量必須符合設計要求。
8.1.3型鋼鋼架的彎制應符合設計要求。鋼架的結構尺寸應符合設計要求。
8.1.4鋼架安裝的位置、接頭連線、縱向拉桿應符合設計要求，鋼架安裝不得侵入二次襯砌斷面，腳底不得有虛碴。
8.1.5沿鋼架外緣每隔1m應用鋼楔或混凝土預製塊與初噴層頂緊，鋼架與初噴層間的間隙應採用噴射混凝土噴填密實。
8.2 鋼架一般專案要求
8.2.1鋼筋、型鋼等原材料應平直、無損傷,表面不得有裂紋、油汙、顆粒狀或片狀鏽蝕。
8.2.2型鋼鋼架分節長度應根據設計尺寸及所採用的開挖方法確定，各節長度不應大於5m，腹板上鑽孔的位置應符合設計要求。
鋼架節點焊接長度應大於4cm，且對稱能焊接。鋼架周邊拼裝允許偏差為±3cm，平面翹曲應小於2cm。
8.2.3鋼架安裝允許偏差應符合下列要求：
8.2.3.1 鋼架間距允許偏差為±100mm；
8.2.3.2 鋼架橫向允許偏差為±50mm；
8.2.3.3 高程偏差允許偏差為±50mm；
8.2.3.4 垂直度偏差允許偏差為±2°；
8.2.3.5 鋼架保護層厚度允許偏差為-5mm。
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