型钢拱架支撑施工方案.docx
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型钢拱架支撑施工方案
两家庄隧道钢拱架支撑施工方案
一、工程概况
两家庄隧道为一座高速公路分离式中隧道，进口位于十堰市张湾区汉江街道办两家庄西南侧，出口位于十堰市张湾区红卫街道办大沟水库东北侧，轴线方向约230º，呈北东～南西向展布。
左幅里程桩号ZK4+590～ZK5+185，全长595m，最大埋深约115m；右幅里程桩号YK4+590～YK5+185,全长595m，最大埋深约111m。
左幅进口和右幅出口洞门采用端均为台阶式，左幅出口和右幅进口洞门采用端均为端墙式。
隧道洞身段围岩为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级，其衬砌类型为Z0c型、Z5+型、Z4型、Z3型其长度见表1-1。
隧道衬砌类型表（表1-1）
Z0c
Z5+
Z4
Z3
Z4
Z5+
Z0c
左线
15
45
100
190
205
40
0
右线
0
30
130
190
210
27
8
分离式隧道主洞复合式衬砌支护设计参数表
衬砌
类型
围岩
级别
初期支护
二次衬砌
锚杆
钢筋网
喷射砼
钢拱架
拱墙
仰拱
Z5+
Ⅴ级
（浅埋）
D25注浆锚杆L=3.5m（纵）0.6×1.0m（环）
单层φ8钢筋网
20×20cm
C20喷射砼厚26cm
I20b工字钢△=0.6m
C25模筑钢筋砼厚50cm
C25模筑钢筋砼厚50cm
二、自然及地质条件
1、地形地貌
隧址区属构造剥蚀低山-丘陵地貌区，相对高差约160m，隧道轴线经过地段地面高程约370m～487m。
隧道进口地形坡度均较陡，自然坡角约35°～40°，山坡上植被较发育，分布有少量农田果园，坡脚处有少数居民点。
隧道进口端分布有乡村水泥路，交通较便利；出口端交通稍有不便。
2、地质构造
隧址区位于秦岭褶皱系之东段，南秦岭印支冒地槽褶皱带（南秦岭构造带）二级构造单元之武当山复背斜范围内，可见明显的揉皱现象。
主要出露中元古界武当山群（Pt2wd）片岩，片理产状略变化，实测片理产状分别为20°∠83、125°∠78°，
12°∠70°7°∠60°节理裂隙较发育。
3、地层岩性
隧址区出露、揭露的地层主要为中古界武当山群（Q4e1+d1）片岩，具体分述如下：
强风化片岩（Q4e1+d）：
灰黄色，分布于山体表层，钻探揭示厚度4.64～5.6m，结构严重破坏，锤击易碎，成分为云母、石英等，裂隙发育，岩芯破碎，呈碎块状、短柱状，采取率65%～67%，RQD=40%~48%。
中风化片岩（Pt2wd）：
灰白色、深灰色、灰色，最大揭露厚度17.7m,变晶结构，片状构造，主要成分有云母、石英、长石等，节理裂隙较发育，岩芯呈短-长柱状，采取率80%～90%，RQD=50%～72%.
4、水文地质条件
隧道区地表水系较发育，主要为隧道出口端大沟水库水体、进口端冲沟内季节性流水以及大气降水形成的地表面流等，水量受季节性影响变化较大，其自然排泄畅通，隧道洞口地面标高远高于水库水位，对隧道施工影响较小。
但应注意雨季地表面流对洞口边、仰坡的冲刷破坏作用，已采取截流、疏排措施。
隧址区地下水类型主要为松散岩类孔隙水及基岩裂隙水。
松散岩类孔隙水主要
赋存于第四系松散堆积物中，处于斜坡地带，分布不稳定，总体厚度小，受大气降水补给，贮水条件较差，易渗透流失，仅季节性有水，对隧道施工影响较小。
基岩孔隙水主要赋存于片岩空隙中，主要受大气降水补给，并受岩石完整性及裂缝开启程度制约，沿基层风化裂隙、构造裂隙等向地势低凹处呈脉状、线状排泄，水量一般较平乏。
5、不良地质
在隧道浅埋段，由于第四系覆盖层厚度较大或基岩风化裂隙发育，地下水的补给条件较好，受降水影响在雨季开挖时可能存在滴水，渗水现象，施工中需做好安排措施，并控制开挖进尺，及时支护衬砌。
三、编制依据
1、湖北十白高速公路《两阶段施工图设计》第SHTJ.02.E1册
2、湖北十白高速公路《两阶段施工图设计》第SHTJ.T9册
3、《公路工程技术标准》JTGB01-2003;
4、《公路隧道设计规范》JTGD70-2004;
5、《公路隧道施工技术规范》JTGF60-2009;
6、《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2004;
四、钢拱架的加工及安装
1、工字钢拱架采用20b工字钢在洞外加工房内，现场利用特制模具加工成型，每榀工字钢两端头处焊接220×220×10mm的连接钢板，钢支撑均采用双面焊接，焊接厚度不小于5mm。
加工好的钢拱架在平整的场地上进行试拼装，控制平面翘曲，应小于20mm,周边拼装允许偏差为±30mm。
检查焊点是否符合规范要求，是否漏焊；符合要求的要编号，避免混用。
2、钢拱架外轮廓尺寸为喷射砼外缘尺寸加预留变形量减去4cm净保护层，初期支护注浆锚杆末端尽可能与钢支撑焊接；
3、钢拱架与钢拱架之间用法兰盘螺栓连接，并骑缝焊接,纵向采用φ22钢筋连接，环向间距为1.0m；
4、钢拱架紧跟工作面施工，边墙脚基底承载力大于0.5Mpa，当超挖过多或承载力不足时采用喷射砼或现浇砼加强基础；
5、钢支撑应在洞外加工场放出：
1：
1的大样，放样钢支撑半径时应考虑：
①二次衬砌设计内半径，②二衬台车模板扩大5cm，③二衬砼设计厚度，④设计预留变形量（待围岩量测数据分析成果出来后可作调整），⑤钢支撑内弧喷射砼保护层厚（2-3cm），项目部隧道工程师必须对大样检查复核，确保初期支护不设计规范要求并不侵入二衬混凝土厚度。
6、钢支护分节可按其施工方法及开控断面高度进行调整，但拱顶正中不允许出现接头。
7、钢拱架弯制采用冷弯机弯制，型钢连接可采用20cm*h（h为型钢高度减4cm）厚度1cm钢板绑条满焊，绑条焊前应先将型钢对接焊满，确保等强连接。
连接钢板厚度、尺寸、钻眼必须符合要求，所有焊缝厚度不得小于设计厚度，且焊缝饱满。
8、钢支护按设计时基底无虚渣及杂物，间距误差为±50mm，拱顶不低于设计标高，倾斜度不得大于±2°，且不得变形、扭曲，所有连接螺栓必须上全，拧紧，连接板必须骑缝焊。
当拱脚处围岩承载力不够时，应加大拱脚连接处接触面积，并特别注意钢支撑拱脚不得悬空。
9、20b钢拱架间距纵向为60cm,环向采用1m的连接筋进行连接，焊接采用双面焊，确保纵向连接与拱架连接牢固，构成整体。
10、钢支撑应尽可能与锚杆头及钢筋网焊接，以加强其联合支护效应。
11、钢支护应靠紧围岩，且与围岩的间隙，不得用片石回填，拱架与围岩之间用楔块支垫。
12、钢支护表面必须保证拱架的外侧混凝土保护层厚度不应小于40mm，法兰盘的钢板应避免突出到二次衬砌中，以防二衬开裂。
钢架支护施工质量标准
序号
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1
安装间距（mm）
50
尺量：
每榀检查
2
净保护层厚度
满足设计要求
凿孔检查：
每榀自拱顶每3m检查1点
3
倾斜度（°）
±2
仪器测量：
每榀检查
4
安装偏差（mm）
横向
±50
尺量：
每榀检查
竖向
不低于设计高程
5
拼装偏差（mm）
±50
尺量：
每榀检查
五、质量保证措施
1、组织保证措施
⑴人员保障
成立项目经理部、施工区、专业作业队三级管理机构，在全单位范围内选拔有丰富经验的技术工人参与到本工程施工，保证本工程的施工质量。
⑵财务保障
健全财务体制，配齐财务人员，完善财务制度，严格控制非生产性开支，全力保障资金用于工程和职工、劳工的工资发放上。
⑶物资保障
成立设备物资部，依据施工进度计划，保证材料按时到达，经检验合格并办理相关手续后使用，杜绝劣质材料进场。
⑷设备保障
在全公司范围内抽调精良的设备投入到本工程的施工中来，并储备一定数量的设备配件满足正常保养和维修的需要，以保证本工程保质按期完成。
2、工作保证措施
⑴质量检测措施
成立技术质量部和中心试验室，建立项目部、施工区、专业施工队三级自检体系，分部分项工程严格自检、互检、交接检制度，配备足够的技术力量和先进的仪器设备，采用新版本技术规范和验收标准与监理工程师一道严把质量监测关。
⑵测量
根据设计图纸给定的测量基线和坐标，利用全站仪进行定位和施工放样，利用水准仪进行标高控制，坚持测量三级复核制度，不经换手复核的测量结果无效。
⑶试验检验
水泥：
必须有出厂合格证及出厂日期，并进行抽检；进行标准稠度用水量、凝结时间和安定性试验；进行碱骨料反应试验,选择合格且无碱骨料反应的水泥和骨料。
砂浆：
根据设计标号，用砂筛天平和烘箱测出砂的级配和含水量、干容重来确定砂浆配比，制作试件，利用压力试验机检验其抗压强度。
石料：
取样做试件，用压力试验机检验其抗压强度。
砂、碎石：
按规定频率取样，以砂筛和石筛做筛分试验，以确定其级配。
用烘干机、天平测其含水量、干容重等。
3、技术保障措施
⑴优化施工组织设计，做到科学施工；信息反馈及时，适时调整和优化施工计划，确保工序按时或提前完成。
编制详细的实施性施工组织设计和各分项工程施工方案，编制截水沟施工作业指导书，报监理工程师批准后指导施工。
做好图纸会审、工前技术交底、工中检查指导和工后总结评比工作，使每道工序有标准、有验收、有结论。
加强工程试验与检验工作，建立台帐和施工记录，优选工程施工配合比，经监理工程师批准后执行。
做好施工测量放样工作，坚持换手复测，确保路线及各构件定位准确。
实行项目总工程师技术岗位负责制，对技术总负责，行使技术否决权。
六、安全保证措施
1、一般规定
工序开工前，详细核对设计文件，根据施工地段的地形、地质、水文、气象等资料，制定相应的安全技术措施。
做好施工技术交底的安全注意事项。
同时，加强与气象、水文等部门的联系，及时掌握气温、雨雪和汛情等预报，做好防范工作。
认真贯彻执行ISO9001：
2000质量认证体系中安全控制程序，使安全管理程序化、规范化、制度化。
对项目施工人员进行安全技术教育，熟知和遵守本工种的各项安全技术规程、规范。
对于从事电气、起重、建筑登高架设作业、焊接、车辆驾驶、爆破等特殊工种的人员，应经过专业培训，获得合格证书后，方准持证上岗。
操作人员上岗前，必须按规定穿戴防护用品，施工负责人和安全检查员应随时检查劳动防护用品的穿戴情况，不按规定穿戴防护用品的人员不得上岗。
建立安全奖惩制度，利用经济杠杆提高全员的安全生产意识，充分调动安全生产积极性。
实行事故报告制度，无论何时，一旦发生危害工程安全事故时，应采取应急措施，开展施救，并及时将事故情况报告监理单位和业主。
七、环境保护与水土保持措施
1、施工准备阶段
施工临时用地规划、布置应充分考虑环境保护的要求，全面规划、合理布局、统筹安排建设用地，堆料场远离饮用水源地、水井、河、渠、池塘等地表水体。
混凝土拌和场、预制场、机械加工点尽量远离居民集中点，并采取适当的防范和隔离措施。
加强施工管理，尽最大可能保护红线外施工沿线的地表植被、土地和沿线生态环境。
为避免机械设备碾压农田、破坏林地和地表植被，应对机械、车辆行使车道及范围做标识和划定，禁止车辆随意在划定范围外有地上覆盖物的地面穿行。
对已经被车辆碾压破坏的地表应及时植草覆盖，确保场地内无裸露表土。
做好施工便道和施工场地的防护工作，保护自然景观，减少水土流失。
新修便道尽量少占耕地、少砍伐树木、少破坏植被，最大限度地减轻对自然景观的破坏。
在工地及周边设立爱护野生动物和自然植被的宣传牌，施工工人进场后，立即进行生态保护教育，明确保护责任。
严禁施工人员乱砍滥伐、偷伐盗猎、肆意捕食鱼类、鸟类及其它野生动物。
2、临建设施及其他方面
保护土地资源，工程完工后采取措施恢复临时用地和施工便道。
施工结束后，沿线施工营地、施工便道、拌和站、预制场等临时占地以及弃渣场应复垦或恢复林、草植被。
施工过程中产生的废水和生活污水不得直接排入饮用水源、养殖水体、农田灌溉水体。
粪便、污水必须经化粪池收集处理，清液还田，底泥定期抽运。
食堂污水应先经过隔油池隔油除渣，然后排入化粪池处理。
清洗器具的含油废水应通过沉淀池回收处理。
合理规划施工场地内各种机械设备，尽量采用低噪声设备。
加强对机械设备的日常维修和保养，每日检查，每周保养。
确保良好的运行状态，维持最低噪声的运行状态。
按照“安全、环保、文明、适用”的原则进行施工营地和场地建设，随时保持施工营地和场地整洁、卫生、有序。
妥善处理各种固体废弃物，防止污染。
废弃的零碎料件、边角料尽量充分利用，水泥袋、包装箱等纸制品全部回收。
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