高山隧道进口钢架技术交底.docx

新建铁路长沙至昆明铁路客运专线
贵阳段CKGZTJ-6标段

高山隧道进口钢拱架
施工技术交底书

中铁二十三局沪昆铁路客运专线三项目部

二○一○年十二月

技术交底书

交底单位:中铁二十三局沪昆铁路客运专线三项目部隧道
接收单位
高山隧道进口十三队
编号
HK23-3-1-GSSDJK-006
项目名称
隧道钢拱架制作、安装
日期
2010.12.05
交底范围：高山隧道进口洞身（DK669+348～DK670+996段，长度1648m）钢拱架制作、安装工程。
1、设计要求
1.1 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。
1.2 洞身Ⅴ级围岩152m,Ⅳ级围岩480m,Ⅲ级围岩1060m,具体支护参数详见高山隧道进口设计图、沪昆客专沪昆双线隧道复合式衬砌沪昆贰隧咨参01、高山隧道进口支护设计。
2、质量标准
2.1原材料：
（1）制作钢架所用型钢、钢筋进场必须按批抽取试件进行检验，其力学性能（屈服强度、抗拉强度和伸长率）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。制作钢架的钢材品种和规格必须符合设计要求。
（2）制作钢架的钢材品种和规格必须符合设计要求。钢筋、型钢等材料必须平直、无损伤，表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。
2.2钢架制作
（1） 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，各节长度一般不大于4m。
（2）钢架节点焊接长度应大于4cm，且对称焊接。
（3）钢架周边拼装允许偏差为±3cm，平面翘曲应小于2cm。
（4）制作格栅钢架时，钢筋的弯制和末端的弯钩及型钢钢架的弯制要符合设计要求，钢架的结构尺寸必须符合设计要求。

2.3钢架制作
（1）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。
（2）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。
钢架安装允许偏差的检验应符合表1的规定。
5
保护层和表面覆盖层厚度
-5 mm
序号
项目
允许偏差
1
间距
±100 mm
2
横向
±50 mm
3
高程
±50 mm
4
垂直度
±2o
5
保护层和表面覆盖层厚度
-5 mm
钢架安装允许偏差：表1

3、工艺措施
3.1钢架制作
（1）钢架必须在专设的钢构件加工棚里进行加工制作，加工场地用砼硬化，精确抹平，待混凝土达到一定强度后，按设计尺寸放出钢架加工大样线，以备拼装检查钢架尺寸时用。
（2）型钢钢架的制作采用型钢冷弯机进行弯制，按照设计分节长度下料，结合隧道各种支护形式及各单元曲率半径进行弯制；连接钢板严格按照设计尺寸进行下料，按照设计孔径及位置，采用电钻钻设螺栓孔。
（3）格栅钢架根据不同的半径，采用预制好的钢性模具分片进行加工制作，格栅钢片加工好后，采用φ8、φ6的钢筋联结焊接成格栅钢架，连接角钢严格按照设计尺寸进行下料，按照设计孔径及位置，采用电钻钻设螺栓孔。

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

型钢(钢格栅)钢架施工工艺流程图

（4）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。连接钢板与钢架接头处焊缝高度，腹板不小于9mm,翼缘不小于12mm。
（5）钢架制作完成后，先在加工场地上进行试拼装。各节钢架拼装，要求尺寸准确，弧形圆顺，各节连接钢板必须密贴，连接螺栓能快速顺利通过螺栓孔；沿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。
3.2、钢架安装
（1）钢架在开挖断面初喷4cm混凝土后及时架设。钢架单节运至作业面后，在施工现场
进行拼装，各节钢架间以螺栓连接，连接钢板必须密贴，拧紧螺栓螺帽使各节钢架连接成为有效整体，达到各节钢架共同、均衡受力的效果。
（2）钢架底脚必须置于稳固的基础上。如开挖时，钢架底脚位置出现超挖，安装钢架时要采用预制混凝土块将钢架底脚垫实，防止钢架下沉变形；Ⅳ级围岩采用格栅钢架支护时，钢架底脚按照设计要求采用25a槽钢进行支垫，防止钢架产生不均匀沉降导致钢架扭曲变形。
（3）在钢架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°～45°打设锁脚锚管，锁脚锚管与钢架采用U筋牢固焊接。钢拱架间纵向采用Φ22钢筋连接，纵向连接筋的型号、规格严格按照设计要求布置，纵向连接筋与钢拱架牢固焊接，钢架之间铺挂钢筋网，然后复喷混凝土到设计厚度。
3.3、防止钢拱架下沉的措施
隧道各部开挖安装型钢拱架后，由于浅埋破碎段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：
（1）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2根L=5.0m的Φ50锁脚锚管锁定，锚管采用钢花管，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锁脚锚管根数以加强钢架的稳定。
（2）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，与钢架底脚采用焊接连接，以增加钢架底脚的承力面积。
（3）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。
（4）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。
3.4、施工要点
（1）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。
（2）钢拱架的拱脚采用预制混凝土垫块和锁脚锚管等措施加强支承。钢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。
（3）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。
（4）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。
（5）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。
4、安全、环保措施
⑴施工期间，应对支护的工作状态进行定期和不定期检查。在不良地质地段，应由专人每班检查。当发现支护变形或损坏时，应立即修整加固，当险情危急时，应将人员撤出危险区。
⑵构件支撑的立柱不得置于虚碴和活动石块上。在软弱围岩地段，立柱底面应加设垫板或垫梁。
⑷钢架的安装作业时，作业人员之间应协调动作，在本排钢架未安装完毕，并与相邻的钢架和锚杆连接稳妥之前，不得擅自取消临时支撑。

此交底中遗漏未交到的事宜，按有关客运专线技术指南和工程质量验收标准执行。

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