钢拱架施工作业指导书

一、目的

为进一步提高基础设施项目工程施工管理水平，明确隧道 钢拱架施工工序要求，促进对重要、重点工序的掌握，推进标准化管理，特编制 本作业指导书。

二、编制依据

《公路工程技术标准》 ；

《公路隧道设计规范》 ；

《公路隧道设计细则》 ；

《公路隧道施工技术规范》 ；

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 ；

《公路工程质量检验评定标准》

《公路工程施工安全技术规范》

《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》 ；

《地下水工程防水技术规范》 ；

《公路路线设计规范》 ；

《公路隧道设计规范》 ；

《公路隧道通风设计细则》 ；

《公路隧道照明设计细则》；

《公路工程抗震设计规范》 ；

《公路工程基本建设项目建设文件编制办法》

三、适用范围

适用于隧道加强初期支护体系的型钢钢架的施工。

四、施工工艺及方法要求

4.1  施工准备

4.1.1  劳动力组织

结合现场实际，根据设计图纸及工程量的多少，选择普工、装载机司机、自 卸汽车司机、电工、焊工等人员若干名。以上作业人员均需经过安全教育、专业 培训、持证上岗，施工人员应熟悉图纸及施工方法，施工前经全面技术交底，施 工中全体人员应服从统一指挥，协调一致

4.1.2  材料要求

本分部分工项程根据所需的主要材料 （含周转材料 ） ，说明材料的主要性能； 根据主要材料的使用部位确定进场时间。

4.1.3  机械配置

根据施工生产的特点及要求，配备满足施工生产需要的电焊机，切割机，弯 曲机等。同时配备钢卷尺、水准仪等计量仪器。

4.2  工艺流程

4.3  控制要点

4.3.1  型钢钢架加工：

1.  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，要求沿隧道周边 轮廓误差不大于 3cm； 型钢钢架平放时，平面翘曲小于 2cm。

2.  按时间图放样，放样时根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割，刨边的加 工余量。将主钢筋、型钢冷弯成形，要求尺寸准确，弧形圆顺。

3.  钢架按设计图配置焊接时，沿钢架两边对称焊接，防止变形。

4.  严格焊前及焊缝检查

（1）  焊接材料要有质量证明书，并符合设计文件和国家标准要求；

（2）  钢筋、型钢按照质量证明书进行现场复查；

（3）  有锈蚀的钢材禁止使用，对轻微浮锈油污等要清除干净并对焊点进行防锈处理；

（4）  焊制前进行焊工摸底试焊，按照手工电弧焊规范经考试合格评定焊接等级，并按规范选用焊接电流、电压、引弧速度等，并要求供电质量稳定；

（5）  施焊前焊工要复查组装质量及焊缝区得处理情况，不符合要求，应修整合格后才能施焊；

（6）  钢架加工及焊接定位系筋时，要远离防水板作业现场，避免火花喷射引起失火事故发生；

（7）  各节钢架以连接板螺栓连接并密贴；

（8）  焊接完毕后要清除熔砟及金属飞溅物，按《钢结构工程施工质量验收规范》要求检查焊接质量，不允许出现漏焊和假焊等现象。

4.3.2  钢架安装

1.  钢架安装前应检查开挖断面轮廓、中线及高程。

2.  钢架安装在掌子面开挖初喷完成后立即进行。钢架架立后要尽快施做喷混 凝土，并将钢架全部覆盖，使钢架与喷混凝土共同受力。

3.  为保证钢架置于稳固的地基上，施工中要在钢架基脚部位预留 0.15~0.2m原地基，架立钢架时挖槽就位；

4.  钢架安装应确保两侧拱脚必须放在牢固的基础上。安装前应将底脚处的虚 碴及其它杂物彻底清除干净：脚底超挖、拱脚标高不足时，应用喷射混凝土填充： 拱脚高度应低于上半断面底线 15～20cm，当拱脚处同岩承载力不够时，应向围岩方向加设钢垫板、垫梁或浇注强度不低于C20混凝土以加大拱脚接触面积。

5.  钢架应严格按设计架设，间距必须符合设计要求，拱架安装位置采用红油漆进行标注，并编写号码。钢架应分节段安装，节段与节段之问应按设计要求连 接，连接钢板平面应与钢架轴线垂直。

6.  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，增强钢架的整体稳定性，为各种钢架要设纵向连接钢筋以增强钢架整体作用，将钢架与定位系筋焊接在一起。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 向连接采用钢管（钢筋），相邻两榀钢架之间必须用纵向连接，连接钢筋直径不 应小于 18mm ，连接钢筋间距不应大于 1.0m 。环向间距 1m，八字型内侧布置。连 接筋与钢架焊接牢阎，焊缝饱满，保证焊接质量。

7.  钢架平面要垂直于隧道中线，其倾斜度不大于 2度。钢架的任何部位偏离铅垂面不应大于5cm；

8.  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。 Ⅴ级围岩需在拱部钢架基脚处设槽钢以增加基底承载力。

9.  钢架落底接长在单边交错进行，每次单边接长钢架 1～2 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。

10.  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。

11.  钢架安装就位后，钢架与围岩之间的间隙应用喷射混凝土充填密实，并 使钢架与喷射混凝土形成整体。喷射混凝土应由两侧拱脚向上对称喷射，并将钢 架覆盖，临空一侧的喷射混凝土保护层厚度应不小于 20mm。

12.  钢架与围岩之间要填充密实，当喷射混凝土存在空洞时，要采用补注浆型式进行填充，严禁初期支护钢架内存在空洞导致产生冻涨病害。

五、质量标准及检验方法

5.1  质量标准及检验方法

表 5.1-1 钢架实测项目

六、常见事项的预防及处理

6.1  钢拱架安装侵入衬砌界限

6.1.1  采用隧道激光断面仪测量断面净空，处理超欠挖。

6.1.2  确保钢架基础平整牢固，钢架安装后尽快焊接连接筋、规范到位安装 锁腳锚杆、喷混凝土形成整体受力体系。钢架施工是关键工序，钢架直接影响初期支护中的围岩受力状况，尤其在钢架应力集中的地方，如两节钢架连接处每个 螺栓的连接情况。

6.1.3  在钢架安装过程中防止两拱脚标高不一致和前倾后仰现象的出现，倾 斜角度不得超过 2 度，并在下一榀钢架中找平，喷射混凝土保质保量。

6.1.4  加工场应放大样、对每一单元钢架进行大样检查，不合格品一律进行 修整，现场安装位置必须准确，如节点板之间仍不密贴的节点，应进行钢板填塞处理。

6.1.5  安装钢架时测量精确定位，并在工中和工后严格检查架设质量。

七、安全及环保要求

7.1  安全要求

7.1.1  特殊工种必须持安全考核合格证上岗，严禁无证操作、违章作业。确保人员及工程安全双达标。

7.1.2  操作人员上岗前，按规定穿戴防护用品，定期对施工所用的各种机具设备和劳动保护用品进行检查和必要的检验，保证其经常处于完好状态。

7.1.3  分部开挖法施工时，应严格按设计及规范要求控制每步开挖进尺及钢架安装间距，各步长应满足设计要求

7.1.4  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。

7.1.5  钢架的安装作业时，作业人员之间应协调动作，在本班钢架未安装完毕，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。

7.1.6  应设专人对钢架的变形及受力情况进行量测 ,及时分析数据,发现异 常时 ,及时采取应对措施,并上报项目部相关部门或主管领导,确保结构和人员安 全。

7.1.7  焊工必须穿戴防护衣具。施工时焊工应站在木垫或其它绝缘垫上。焊 机必须接地，以保证操作人员安全，对于焊接导线及焊钳接导线处，都应有可靠 的绝缘接地。

7.1.8  大量焊接时，焊接变压器不得超负荷，变压器升温不得超过 60℃，为 此，要特别注意遵守焊机暂载率规定，以免过分发热而损坏。

7.1.9  开挖后及时安装钢架封闭，避免围岩暴露时间过长而失稳。

7.1.10  焊接型钢骨架时应设操作台，不得直接站在支撑上操作。

7.1.11  做好施工中机械设备的组织指挥工作，保证道路畅通，防止发生机械碰撞及翻机、翻车事故。

7.2  环保要求

7.2.1  对施工现场和运输便道等易产生粉尘的地段定时进行洒水降尘，勤洗施工机械车辆，使产生的确粉尘危害减至最小程度。

7.2.2  浆液废水不得随意排放，应设置沉淀池经过净化处理，防止污染水源。

7.2.3  混凝土施工中，容易造成对环境的污染，为保护自然环境，应避免随意倾倒混凝土，真正将各项环保措施落实到位。

7.2.4  严格按照国家有关法律、法规组织施工，控制大气污染、水源污染、土壤污染，保持生态平衡，防止水土流失，在本工地施工活动中，坚持制造良好的生态环境。