钢架施工作业指导书.docx
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钢架施工作业指导书
贵广铁路GGTJ-9标段隧道工程
编号：
GGTJ9-ZTSSJ3-SD-03
隧道钢架施工作业指导书
编制：
审核：
批准：
中铁十四局集团有限公司
贵广铁路工程指挥部
2009年5月1日发布2009年5月1日实施
目录
1．适用范围2
2．作业准备2
2.1内业技术准备2
2.2外业技术准备2
3．技术要求2
4．施工程序与工艺流程2
4.1施工程序3
4.2工艺流程3
5．施工要求3
5.1钢架加工4
5.2钢架安装4
5.3施工要点6
6．劳动力组织6
7．材料要求7
8．施工机具7
9．质量要求7
9.1质量验收参照规范7
9.2分项验收标准7
10．安全及环保要求9
钢架施工作业指导书
1．适用范围
适用于新建铁路贵广线GGTJ-9标三项目部隧道正洞的钢架施工作业。
2．作业准备
2.1内业技术准备
作业指导书编制之后，应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。
制定施工安全保证措施、应急预案。
对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，合格后上岗。
2.2外业技术准备
施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。
修建生活房屋，配齐生活、办公设施，满足管理、技术人员进场后生活、办公需要。
3．技术要求
隧道钢架支护分为型钢钢架和格栅钢架两种，型钢钢架主要由工字钢弯制而成，格栅钢架主要由Φ22或Φ25主筋和其它箍筋、加强钢筋制成。
各级围岩选用的钢架型号见下表。
围岩级别
衬砌类型
钢架类型
备注
正洞
V
Va
180格栅钢架
主筋为Φ25螺纹钢
Vb
I20a型钢钢架
Vc
I22a型钢钢架
绝缘下锚段
I20a型钢钢架
180格栅钢架
主筋为Φ25螺纹钢
IV
IVa
160格栅钢架
主筋为Φ22螺纹钢
隧道各部开挖完成初喷砼后，分单元及时安装钢架，采用定位锚杆、径向锚杆以及双侧锁脚锚管固定，纵向采用Φ22（附属坑道采用Φ20）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。
4．施工程序与工艺流程
4.1施工程序
每个开挖段钢架施工为一个施工单元，其施工程序为：
施工准备初喷作业钢架、锚杆、钢筋网施工检查验收复喷作业。
4.2工艺流程
钢架施工工艺流程见图1。
图1钢架施工工艺流程图
5．施工要求
5.1钢架加工
⑴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。
⑵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δ=16mm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。
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。
5.2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。
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1～2榀。
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。
⑴土质隧道防止钢架下沉的措施
拱部开挖安装型钢拱架后，由于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，钢架锁脚采用两根Φ50的锁脚锚管锁定，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一根锁脚锚管以加强钢架的稳定。
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。
5.3施工要点
⑴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。
⑵钢拱架的拱脚采用纵向托梁和锁脚锚管等措施加强支承。
⑶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。
⑷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。
⑸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。
⑹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。
⑺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。
⑻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。
⑼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。
6．劳动力组织
钢架施工劳动力组织见下表（每班）：
序号
项目
单位
数量
备注
1
安全员
人
1
每班作业人员数量
2
领工员
人
1
3
技术员
人
1
4
质检员
人
1
5
测量员
人
1
6
钢架加工
人
6
7
钢架安装
人
15
8
电焊工
人
6
7．材料要求
钢架所需的钢材必须满足设计及现行国家、行业相关标准，型钢、钢筋等原材料平直、无损伤，表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。
8．施工机具
钢架施工主要机具见下表（每作业面）：
序号
名称
单位
数量
型号
备注
1
空气压缩机
台
3
20m3
单个作业面
2
风镐
台
6
G10
单个作业面
3
凿岩机
台
10
YT-28
单个作业面
4
简易台车
台
1
单个作业面
型钢冷弯机
台
2
集中加工
5
电焊机
台
6
BX1-400
单个作业面
9．质量要求
9.1质量验收参照规范
《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》
《客运专线铁路隧道工程质量验收暂行标准》
9.2分项验收标准
9.2.1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。
9.2.2一般项目
（6）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。
（7）钢架制作应符合下列规定：
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，各节长度不应大于4m，腹板上钻孔的位置应符合设计要求。
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。
检验数量：
每榀钢架检查一次。
检验方法：
观察、尺量。
（8）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
±100mm
2
横向
±50mm
3
高程
±50mm
4
垂直度
±2o
5
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。
10．安全及环保要求
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。
⑶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。
⑷严格遵守国家有关环保水保的法律、法规和规章，并按有关规定，做好施工期间有环保水保工作。
从组织管理上多方面加以控制，施工、生活废料、垃圾等要进行集中处理，严禁丢弃附近农田、水沟中。
规范材料堆放，各种材料必须下垫上盖。
施工结束后，材料统一回收处理，施工废水经过滤沉淀后排放，防止污染水质。
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