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1、高鐵隧道工程進口正洞、附屬洞室、應急通道鋼拱架施工作業指導書編 制： 審 核： 批 準： 版 本 號: ESZAQDGF001 編 制： 審 核: 批 準： 發 布： 二XX年X月隧道鋼拱架施工作業指導書1 適用范圍適用于xx集團有限公司xx高鐵xx標xx隧道、xx隧道、xx隧道進口正洞、附屬洞室、應急通道的鋼拱架施工。2 作業準備 2.1內業技術準備 作業指導書編制后，組織技術人員認真學習、領會實施性施工組織設計，閱讀、審核施工圖紙，澄清有關技術問題，熟悉規范和技術標準。制定施工安全保證措施，編制應急預案。對施工人員進行鋼拱架施工技術交底、安全交底，告知安全風險以及在施工過程中需采取的應急措2、施。對參加施工人員進行上崗前技術、安全培訓，考核合格后持證上崗。 2.2外業技術準備 型鋼鋼架和格柵鋼架在鋼構件加工廠集中加工，試拼合格后，集中配送到隧道洞口存儲場。初噴輪廓面平順，無明顯起伏，無侵限。型鋼安設位置已標記。3技術要求 3.1 一般要求隧道鋼架支護分為型鋼鋼架和格柵鋼架兩種，型鋼鋼架主要由工字鋼彎制而成，格柵鋼架主要由四根20或22主筋和其它鋼筋制成。施工設計圖紙級圍巖采用格柵鋼架支護、級及以上圍巖采用型鋼拱架支護。 4 、施工程序和工藝流程4.1 施工程序每個施工單元為一個完整的作業區，施工程序為：隧道各部開挖完成初噴掛網后，分單元及時安裝鋼架，采用雙側鎖腳錨管固定，縱向采用螺3、紋鋼筋連接，鋼架之間鋪掛鋼筋網，然后復噴混凝土到設計厚度。4.2 工藝流程初噴、掛網定位錨桿施工中線標高測量清除底腳浮碴鋼架加工、質量驗收與定位錨桿焊連定位鋼架預拼分部安裝鋼架安裝縱向連接筋安設鞍形墊塊復噴混凝土圍巖監控量測5 、施工要求5.1 施工場地(1)隧道所有鋼架均在鋼構件加工廠加工，鋼構件加工場場地選擇因地制宜、合理布置，減少二次搬運，做到加工與施工互不干擾；(2)鋼構件加工場采用彩鋼棚封閉，龍門吊吊裝材料及半成品，實行封閉管理，按照使用功能分為：原材存放區、鋼構件下料區、加工區、成品存放區等；(3)各作業區設置分區標識牌，焊接、切割場所設置警告、禁止標志；(4)加工場作硬化處理并做4、好排水排污，棚內采用厚 20cmC20 混凝土進行硬化。5.2 鋼架加工（1）型鋼鋼架加工型鋼鋼架根據表 2 中加工尺寸分節，采用型鋼彎制機冷彎成型，以 1：1 大樣控制尺寸。鋼架盡量減少接頭，隧道拱頂部位型鋼鋼架必須采用整根型材加工，嚴禁幫接焊。邊墻、仰拱鋼架可根據需要幫接，要求小于100cm工字鋼不得用于接頭，在彎制過程中予以切除，綁接焊縫處采用厚度不小于10mm鋼板雙面綁焊，鋼板尺寸：長度不小于200mm，寬度不小于型鋼腹板高度-30mm。連接鋼板螺栓眼及超前小導管在鋼架穿孔處均須采用機械鉆孔。連接鋼板與型鋼焊接時，保證與型鋼圓弧切線垂直，確保相鄰鋼架連接鋼板密貼。鋼架彎制完成后，先在加5、工場地上對照拼裝大樣進行試拼。試拼采用 22 鋼筋按鋼架輪廓在地面上制作試拼模具，每節鋼架 34個控制點，鋼架全環設置，各節鋼架拼裝，要求尺寸準確，弧形圓順，要求沿隧道周邊輪廓誤差不大于3cm；型鋼鋼架平放時，平面翹曲小于 2cm。（2） 型鋼鋼架，非節點部位（單元內部）規范焊接要求焊接部位的強度指標不得低于正常完整部位的相關強度指標。焊接部位不得位于隧道拱墻范圍。焊接部位與型鋼節點板部位距離不得小于 1m。每榀鋼架非節點部位（單元內部）焊接接頭不得大于 1 個；相鄰 3 榀鋼架中，含有非節點部位（單元內部）焊接接頭的榀數不得大于 1 榀。（3）格柵鋼架加工格柵鋼架鋼筋按設計長度采用鋼筋切斷機6、截斷，不得采用氣焊燒斷。格柵鋼架采用胎模焊接。胎模為 =20mm 的鋼板制成，其上根據不同圍巖斷面的鋼架主筋輪廓放樣成鋼筋彎曲模型。按設計加工好各單元格柵鋼架后，組織試拼，檢查鋼架尺寸及輪廓是否合格。加工允許誤差：沿隧道周邊輪廓誤差不大于 3cm，平面翹曲小于 2cm，接頭連接要求同類之間可以互換。格柵鋼架各單元必須明確標準類型和單元號，并分單元堆放于地面干燥的防雨蓬內。5.3 鋼架安裝（1）鋼架應在開挖或噴混凝土后及時安裝架設。架設前應檢查開挖斷面的中線及高程。鋼架按設計要求安裝，安裝尺寸允許偏差：橫向和高程（2）清除拱腳虛碴鋼架安裝前清除虛碴及雜物，拱腳高程不足時，采用28b 槽鋼墊至設計7、高程，保證拱腳不懸空。（3）開挖面超欠挖處理開挖面超挖采用噴射混凝土回填密實；欠挖采用補炮或風槍鑿除超挖部分,開挖至設計斷面。（4）初噴混凝土初噴混凝土在開挖后及時進行，厚度為 4cm。（5）測定鋼架位置采用全站儀準確測定拱頂中心、拱腰、邊墻拱腳位置，并用紅油漆分別標出安裝高程及位置，保證鋼架安裝準確，凈空尺寸滿足設計要求。（6）根據測設的位置，各節鋼架在掌子面以螺栓連接，連接板密貼。為保證各節鋼架在全環封閉之前置于穩固的地基上。鎖腳錨管均采用壁厚為 5mm 的 42 無縫鋼管，級圍巖鎖腳錨管每榀每側兩根，單根長度為 4m；級圍巖上臺階、中臺階鎖腳錨管每榀每側四根，單根長度為 4m，下臺階鎖腳8、錨管每榀每側兩根，單根長度為 4m；級圍巖上臺階、中臺階鎖腳錨管每榀每側 4 根，單根長度為 6m，下臺階鎖腳錨管每榀每側兩根，單根長度為 4m。底部開挖完成后，底部初期支護及時跟進，將鋼架全環封閉。鋼架基腳處設槽鋼以增加基底承載力。為保證鋼架安裝精度，采用鋼架頂升機輔助安裝，鋼架頂升機帶有縱向軌道。（7）鋼架落底接長在單邊交錯進行，每次單邊接長鋼架 1 至 2榀。在軟弱地層可同時落底接長和仰拱相連并及時噴射混凝土。接長鋼架和上部鋼架通過墊板用螺栓牢固準確連接。（8）V 級圍巖采用三臺階臨時橫撐法施工時，臨時橫撐采用型鋼鋼架，縱向每兩榀設置一處。（9）架立鋼架后盡快進行噴射混凝土作業，以使鋼架9、與噴混凝土共同受力。噴射混凝土分層進行，先從拱腳或墻角處由下向上噴射，防止上層噴射料虛掩拱腳不密實，造成強度不夠，拱腳失穩。（10）隧道拱部開挖安裝型鋼拱架后，由于隧道圍巖的自穩性較差以及各部開挖拉開了一定距離，鋼架短時間內不能全斷面閉合，有可能會出現拱頂鋼架下沉，導致圍巖失穩或侵入襯砌界限，因此在施工過程中需加強對鋼架安裝以后的監控量測，必要時采取有效措施進行加固，以防止拱頂鋼架下沉。具體措施如下： 加強對鋼架的鎖腳固定措施由于采用分部開挖方法，拱部鋼架安裝后，鋼架暫時不能全斷面封閉成環，同時土質地段拱部鋼架無法座落在堅實的基巖上，因此，拱部鋼架必須采取鎖腳措施，將鋼架兩底腳牢固鎖定，以防止10、鋼架下沉。 加設鋼架基礎連接縱梁，擴大開挖底腳，防止鋼架懸空為防止鋼架下沉，視地質情況，必要時在拱部鋼架底腳增設連接縱梁，與鋼架底腳采用焊接連接，以增加鋼架底腳的承力面積。 及時噴射混凝土進行覆蓋鋼架安裝完成后，及時進行噴射混凝土，噴射時分層、分段進行，鋼架全部被噴射混凝土覆蓋，保護層厚度不得小于 4cm。防止施工過程中的碰撞和損壞機械開挖時，為防止挖掘機等大型機械對已支護好鋼架進行碰撞和沖擊，造成鋼架損壞，因此，開挖時派專人對開挖作業進行指揮，嚴格限制機械作業界限，以防止碰撞鋼架。（11）初期支護鋼架采用升降頂升臺架進行安裝，頂升裝置由止水框、縱向聯系樑、橫向加勁板組成，采用電焊與頂升口相鄰11、鋼管片連接，焊接質量要達到加強段整體剛度的要求。安裝頂升裝置可根據實際情況一次全部到位后進行頂升，實現與其兩側鋼拱架的平穩升降和準確對位聯接。6 、勞動組織6.1 勞動力組織模式：采用架子隊組織模式6.2 施工作業班組按施工方案的機械設備、工序的銜接、工期等因素合理配備人員。作業工地人員配備職務人員職責范圍架子隊隊長1負責本架子隊生產管理工作技術負責人1負責本架子隊技術工作技術員1負責本班技術工作質檢員1檢查鋼架加工與安裝質量安全員1全權負責本班安全工作材料員1負責提供本班所用材料進場驗收試驗員1負責本班試驗檢測領工員1負責本班施工組織管理測量人員1負責型鋼拱架安裝定位工班長1負責工班的組織指12、揮施工人員8負責鋼架、格柵各節段加工10負責鋼架連接部位焊接、螺栓連接及鋼拱架架立工作 7 、材料要求 7.1 完成本項目所用的型鋼采用 I18、I20a 和 I22a，格柵鋼架采用 22HRB400 和 14HRB400 鋼筋，施工中按照圍巖級別確定初支所采用的鋼拱架類型，報送材料計劃，分批購入。 7.2 相關要求 7.2.1 鋼筋、型鋼購入前必須對生產廠家進行評審，鋼筋的質量和規格必須符合設計要求，力學性能符合國家標準規定，具有出廠質量證明書，材料運到工地后做抽樣檢查； 7.2.2 鋼筋、型鋼的運輸與保管工作極為重要，往往因運輸保管不當導致鋼筋品種混亂或鋼筋銹蝕而造成大量浪費，甚至影響工程13、質量； 7.2.3 工地堆放鋼筋、型鋼集中在鋼筋加工廠，按鋼號類型、級別、直徑等分批存放，標識清楚，堆放該下鋪上蓋，嚴禁腳踩和讓鋼筋長時間日曬雨淋； 7.2.4 鋼筋加工廠的周圍挖排水溝，保持庫、棚內地面的干燥，防止鋼筋銹蝕。 8 、設備機具配置 隧道單口施工，設備機具結合隧道開挖方法、工期要求進行合理配置，配套生產力為均衡施工能力的 1.21.5 倍，按鋼拱架加工及安裝的施工程序及要求，其主要機具設備見下表： 機具設備配置表序號名稱規格型號單位數量1型鋼彎制機HD-25臺12氣焊氣割設備CG1-30臺23電焊機BX1-500臺54臺鉆MAG832臺15鋼筋調直機GT4-14臺16剪斷機GQ214、0臺17空壓機20m臺48風槍TY28臺109八字結壓制機臺110裝載機臺111鋼架頂升機臺19、質量控制及檢驗9.1 質量驗收參照規范高速鐵路隧道工程施工技術規程（Q/CR9604-2015）；高速鐵路隧道工程施工質量驗收標準（TB10753-2010）。9.2 分項驗收標準9.2.1 鋼架出廠檢驗鋼架出廠前須進行試拼，檢驗合格后方可進行隧道施工，詳見“表 5 鋼架驗收記錄表” 9.2.2 主控項目 制作鋼架所用型鋼進場檢驗必須按批抽取試件作力學性能（屈服強度、抗拉強度和伸長率）工藝性能（冷彎）試驗，其質量必須符合現行國家標準碳素結構鋼（GB700）、熱扎普通工字鋼（YB（T）56）等的規定15、和設計要求。 檢驗數量：以同牌號、同爐罐號、同規格的型鋼，每 60t 為一批，不足 60t 應按一計。每批抽檢一次。 檢驗方法：檢查每批質量證明文件并進行相關性能試驗。制作鋼架的鋼材品種和規格必須符合設計要求。 檢驗數量：全部檢查。 檢驗方法：觀察，鋼尺檢查。 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。檢驗數量：全部檢查。檢驗方法：觀察、尺量。 鋼架安裝不得侵入二次襯砌斷面，底部不得有虛碴，相鄰鋼架及各節鋼架間的連接應符合設計要求。鋼架的保護層厚度不得小于4cm。表面覆蓋層厚度不得小于 3cm。檢驗數量：每榀檢查檢驗方法：觀察、測量。表 5 鋼架驗收記錄表加工場名稱鋼筋加工場16、使用部位尺寸驗收設計值實測值外弧長（cm）弦長（cm）弦高（cm）超前孔間距（cm）連接板尺寸是否與交底相符是否連接板打孔是否分中是否連接板是否與鋼拱架垂直對中連接并焊接牢固是否連接板兩側是否焊接角鋼有無鋼拱架接縫處兩側是否幫焊鋼板有無焊縫是否飽滿，焊渣是否敲除是否焊縫有無假焊、裂紋、焊瘤等缺陷有無鋼拱架扭曲變形值是否小于 2cm是否鋼架周邊拼裝偏差值是否在允許值（3cm）范圍之內是否鋼架所選用的鋼筋、型鋼、連接板規格或型號是否符合設計要求是否驗收結論加工場負責人：日期：年月日檢查人：日期：年月日注：下臺階鋼架、仰拱鋼架無超前孔。以上檢測項目如有一項不合格，即判定此鋼架加工不合格。沿鋼架外緣每17、隔 2m 應用保護層墊塊與初噴層或圍巖頂緊，鋼架與初噴層或圍巖間的間隙應采用噴射混凝土噴填密實。檢驗數量：全部檢查。 檢驗方法：觀察。 9.2.3 一般項目 鋼筋、型鋼等原材料應平直、無損傷，表面不得有裂紋、油污、顆粒狀或片狀銹蝕。 檢驗數量：全部檢查。 檢驗方法：觀察。 鋼架制作應符合下列規定： 采用型鋼彎制鋼架時，分節長度應根據設計尺寸及所采用的開挖方法確定，各節長度不應大于 4m，腹板上鉆孔的位置應符合設計要求。 鋼架節點焊接長度應大于 4cm，且對稱焊接。 鋼架周邊拼裝允許偏差為3cm，平面翹曲應小于 2cm。 檢驗數量：每榀鋼架檢查一次。 檢驗方法：觀察、尺量。 鋼架安裝允許偏差的檢18、驗應符合下表的規定：表 6 鋼架安裝允許偏差序號項目允許偏差1間距100mm2橫向50mm3高程50mm4垂直度2檢驗數量：每榀鋼架檢查一次。檢驗方法：測量、尺量。10、安全及環水保要求10.1 安全要求 （1）隧道內搬運鋼架應裝載牢固，固定可靠，防止發生碰撞和掉落。 （2）鋼架提升設備應有足夠能力，埋設吊點應牢固。架設鋼架時應采取防護措施，不得利用裝載機作為鋼架安裝作業平臺，如圖所示。圖 5 不得用裝載機作鋼架安裝作業平臺（3）鋼架節段及鋼架之間應及時連接牢固，防止傾倒，鋼架背后的空隙必須用噴射混凝土充填密實，嚴禁背后填充片石等其他材料；鋼架安裝完成后應及時施作鎖腳錨管，并與之連接牢固，鋼架19、底腳嚴禁懸空或置于虛碴上。（4）采用分部法開挖的隧道，下部開挖后鋼架應及時接長、落底，嚴禁鋼架底腳懸空以及兩側同時開挖接長，且應根據圍巖情況控制開挖長度，底腳應增設鎖腳錨管。（5）鋼架的垂直度必須控制，不符合要求的鋼架須返工重做。（6）當鋼架侵入限界需要更換時，應采取逐榀更換、先立新鋼架后拆除廢鋼架的方法，嚴禁先拆廢鋼架后立新鋼架或同時更換相鄰的多榀鋼架。10.2 環水保要求在注漿施工中，容易造成漿液的外泄，造成對環境的污染。為保護自然環境，在施工過程中，避免堵管防止漏漿現象的發生，并加大在環境保護方面的投入，真正將各項環保措施落實到位。生產中的廢棄物及時處理，運到當地環保部門指定的地點棄置。按環保部門要求集中處理試驗及生活中產生的污水及廢水。