钢架施工作业指导书

赣龙铁路扩能改造工程GL-5标隧道三项目部编号：GL-5-S3-ZYZDS-07钢架施工作业指导书编制：XXX审核：XXX单位：隧道三项目部赣赣龙龙铁铁路路扩扩能能改改造造工工程程GGLL--55标标隧隧道道三三项项目目部部二二OO一一00年年十十二二月月二二十十日日中铁五局赣龙铁路GL-5标隧道三项目部隧道施工作业指导书-2-目录1、适用条件及范围---------------------------------------------32、施工工艺--------------------------------------------------32.1、钢架加工制作------------------------------------------32.2、钢架安装----------------------------------------------42.3、钢架施工工艺流程--------------------------------------53、施工技术要求-----------------------------------------------54、施工技术要点-----------------------------------------------85、机械设备配置-----------------------------------------------86、劳动力组织------------------------------------------------97、安全、质量及环境保护措施-----------------------------------9中铁五局赣龙铁路GL-5标隧道三项目部隧道施工作业指导书-3-钢架施工作业指导书1、适用条件及范围在隧道施工中特别是软弱围岩中是一种常用的支护结构，通常与喷锚支护共同构成初期支护体系，钢架包括型钢钢架以及格栅钢架。喷锚支护的柔性支护可与钢架的硬性支护相互补充，更好的受力。适用于Ⅳ、Ⅴ级围岩破碎地段及需要钢架加强支护地段，适用阳明山隧道进口、芋子英隧道设计初期支护有钢架段。2、施工工艺钢架按设计尺寸在钢结构加工中心通过下料分节焊接制作，制作时严格按设计图纸进行，保证每节的弧度与尺寸均符合设计要求，每节两端均焊连接板，节点间通过连接板用螺栓连接牢靠，加工后进行试拼检查，经检查合格后在洞内人工安装。2.1、钢架加工制作2.1.1、钢架在现场制造预制(1)按设计图放大样，放样时应根据工艺要求预留焊接收余量及切割、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。2.1.2、严格焊前及焊缝检查(1)焊接材料均应附有质量证明书，并应符合设计文件的要求和国家标准规定。(2)钢筋、型钢应按照钢材质量证明书进行现场复检。(3)有锈蚀的钢材禁止使用，对轻微浮锈油污等应清除干净并应对焊点进行防锈处理。中铁五局赣龙铁路GL-5标隧道三项目部隧道施工作业指导书-4-(4)焊接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)施工焊前焊工应复查组装质量及焊缝区的处理情况，如不符合要求，为修整合格后才能施焊。(6)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。(7)焊接完毕后应清除熔碴及金属飞溅物，按《钢结构工程验收规范》要求检查焊接质量，不允许出现漏焊和假焊等现象。2.1.3、钢架加工后要进行试拼，其允许误差：(1)沿隧道周边轮廓误差为±3cm。(2)钢架由拱部、边墙各单元钢构件拼装而成。各单元用螺栓连接。螺栓孔眼中心间距公差不超过±0.5mm。(3)钢架平放时，平面翘曲应小于±2cm。2.1.4、钢架接头数量可以在施工中根据具体工法及施工工艺予以调整。2.2、钢架安装钢架应在开挖或喷混凝土后及时安装架设。架设前应检查开挖断面的中线及高程。钢架按设计要求安装，安装尺寸允许偏差：横向和高程为±5cm，垂直度±2°。钢架的下端设在稳固的地层上，拱脚高度低于上部开挖底线以下15～20cm。拱脚开挖超深时，加设钢板或混凝土垫块。安装后利用锁脚锚杆定位。超挖较大时,拱背喷填同级混凝土,以使支护与围岩密贴,控制其变形的进一步发展。两排钢架间用钢筋拉杆纵向连接牢固，间距严格按设计要求施作，以便形成整体受力结构。中铁五局赣龙铁路GL-5标隧道三项目部隧道施工作业指导书-5-2.3、钢架施工工艺流程3、施工技术要求3.1、钢架宜选用钢筋、型钢、钢轨等制成，钢材品种、规格、材质应符合设计要求。3.2、钢架制造应符合下列要求：1)钢架外轮廓线应根据设计开挖轮廓线及钢架与围岩预留的空隙值确定,预留空隙值宜为5cm；2)采用型钢弯制钢架时，就根据设计尺寸及所用的开挖方法分节，各节长度不宜大于4m，并根据设计要求在腹板上钻孔；3)型钢钢架应采用冷弯成型；格栅钢架应采用胎模焊接；施工准备开挖面超欠挖处理初喷混凝土测定钢架位置铺设钢筋网、架立钢架安装纵向钢筋连接筋安装质量检验喷混凝土结束原材料检验钢构件加工运入洞内拼装注浆试验清除拱(柱)脚底浮渣锚杆固定、打锁脚锚杆钢架试拼、检验校正处理不合格合格合格不合格中铁五局赣龙铁路GL-5标隧道三项目部隧道施工作业指导书-6-4)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；5)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。3.3、钢架应在开挖或初喷混凝土后及时安装架设。架设前应检查开挖断面的中线及高程。3.4、钢架安装应符合下列要求：1)安装前应清除底脚下的虚碴及杂物，超挖部分宜用混凝土填充，钢架底脚应置于牢固的基础上；2)为保证钢架置于稳固的地基上，施工中应在钢架基脚部位预留0.15~0.20m原地基，架立钢架时挖槽就位。3)钢架平面应垂直于隧道中线，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。4)为保证钢架位置安设准确，在隧道开挖时：(1)在钢架的各连接板处预留安装钢架连接凹槽，其尺寸为3.5cm(高)×3cm(深)。(2)在初喷混凝土时，应在凹槽处打入木楔，为架设钢架留出连接板位置。5)钢架应按设计位置安装，在安设过程中应钢架和初喷层之间有较大间隙时应设骑马垫块，钢架与初喷砼(或垫块)接触间距不应大于10cm，沿钢架外沿每隔2m应用混凝土预制块楔紧。6)为增强钢架的整体稳定性，钢架与锚杆(定位锚杆)焊接在一起。各种钢架应设纵向连接钢筋，其直径为Φ22mm，纵向连接钢筋的环向间距见各钢架设计图。中铁五局赣龙铁路GL-5标隧道三项目部隧道施工作业指导书-7-7)为使钢架准确定位，钢架架设前均需预先打设Φ16mm定位锚杆，长度1m。每节钢架用4根定位锚杆固定，锚杆一端与钢架焊接在一起，另一端锚入围岩中并用砂浆锚固。8)钢架架立后应尽快施作喷混凝土，并将钢架全部覆盖，使钢架与喷混凝土共同受力。喷混凝土应分层进行，每层厚度：拱部为50~100mm；边墙为70~150mm，先从拱脚或向上喷射以防止上部喷射料虚掩拱脚(墙脚)而不密实，强度不够，造成拱脚(墙脚)失稳。钢架保护层厚度不小于4cm。9)钢架应在初喷混凝土后及时架设。10)分部开挖法施工时，钢架拱脚应打设直径为Φ42锁脚锚管，锚管长为4.0m。下半部开挖后钢架及时落底接长，封闭成环。11)钢架拼装可在开挖面以人工进行，各节钢架间以螺栓连接，连接板应密贴；12)沿钢架外缘每隔2m用钢楔或混凝土预制块将钢架与初喷层楔紧；13)钢架应尽量密贴围岩并与锚杆焊接牢固，钢架之间应设置Φ22纵向连接钢筋,间距满足设计要求；14)钢架安装允许偏差：钢架间距、横向位置和高程与设计位置的偏差不超过±5cm，垂直度误差为±2°；15)钢架应与喷混凝土形成一体，钢架与围岩间的间隙应用喷混凝土充填密实；各种形式的钢架应全部被喷射混凝土覆盖，保护层厚度不得小于4cm。3.5、质量检验与控制1)钢架施工应进行质量检验检查,符合《铁路隧道工程施工质量验收标中铁五局赣龙铁路GL-5标隧道三项目部隧道施工作业指导书-8-准》要求。2)为保证钢架底脚应置于牢固的基础上，施工时预留10～20cm用人工进行开挖。4、施工技术要点4.1、由于隧道开挖断面大，大部分IV、V级围岩都采用分部开挖，因此必须根据开挖方案、开挖轮廓、支护形状等设计制作钢架，并保证各节钢架连接的质量及整个钢架的线型。4.2、由于开挖断面大，跨度大，加上钢架基本全环布设，施工中钢拱架必须采取分片安装、最后连接成环，因此钢架加工精度会影响连接质量，连接强度直接影响钢架的支护刚度，必须认真做好钢架加工要求的技术交底及验收工作。4.3、钢架由于分片安装，不能立即闭合成环，建议在钢架连接处用加长锚杆或注浆小导管进行锁定，确保钢架支撑作用，在软弱围岩施工中是非常重要的。4.4、钢架由于自身重量大，安装时宜采用机械辅助人工安装，这样可加快安装进度同时提高安装质量，因此施工组织中应根据隧道情况、工期要求等综合考虑配备安装设备，可根据需要自制或采购；4.5、钢架应尽快闭合成环，并喷射混凝土(特别是格栅必须和混凝土凝结才能发挥作用)，使喷射混凝土、锚杆、钢筋网、钢拱架一起形成有机受力整体，提高初期支护整体强度，从而有效支护、传递围岩荷载。5、机械设备配置型钢弯曲机1台，电焊机2台，切割机1台，多功能作业台架1台，中铁五局赣龙铁路GL-5标隧道三项目部隧道施工作业指导书-9-运输车1台、装载机1台。6、劳动力组织现场管理1人，技术3人，安全1人，质量1人，钢架加工5人，焊接2人，运输司机1人，洞内拼装10人。7、安全、质量及环境保护措施7.1、进入施工现场必须佩戴安全帽。作业台架应搭设稳固，连接扣件要扣牢固。台架上需搭设木板并固定牢固。高空作业必须系安全绳。7.2、各种支护结构的原材料必须经检验合格方可使用。7.3、隧道初期支护严格按照设计要求进行，并紧跟开挖，及早封闭成环。7.4、钢架加工应精益求精，确保钢架各单元尺寸与设计相符，以保证连接精密及拼装顺利，钢架焊接需保证焊接质量，不得有假焊、露焊或焊接不牢固。7.5、分部开挖时，钢架应设锁脚钢管或锁脚锚杆，拱脚部位应置于稳固的基础之上，以确保钢架基础稳定，钢架纵向连接钢筋应按要求设置，及时施作并连接牢固。7.6、钢架安装时需严格按设计位置进行架设，确保中线水平的正确，以保证不侵入衬砌净空。7.7、钢架必须与岩面抵紧，喷填密实，以便整体受力。7.8、由于钢架是分节安装，各连接部位必须上紧上齐螺栓、螺母，连接板间需上橡胶垫板，以便受力均匀。7.9、钢架加工过程中产生的废弃料、焊渣等应及时清理，集中存放统中铁五局赣龙铁路GL-5标隧道三项目部隧道施工作业指导书-10-一处理。-1-