鋼架格柵施工工藝工法

1、鋼架格柵施工工藝工法1前言1.1工藝工法概況鋼架（鋼格柵）作為初期支護(hù)的重要組成部分，與噴射 混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)片形成支護(hù)體系，廣泛使用于鐵路、 公路軟弱圍巖隧道（W級(jí)以上）結(jié)構(gòu)中，在CD法 CR法等隧道開(kāi)挖中，由于拱架支護(hù)架設(shè)方便、能夠及時(shí)受力，為保 證隧道施工安全具有重要作用。1.2工藝原理鋼架是在隧道開(kāi)挖初期支護(hù)期間，為使圍巖保持穩(wěn)定而 按照隧道開(kāi)挖輪廓布設(shè)的鋼格柵或型鋼、鋼軌等制成的支護(hù) 骨架結(jié)構(gòu)，鋼架安裝后可阻止巖體過(guò)度變形和承受部分松弛 荷載，達(dá)到支護(hù)圍巖穩(wěn)定，限制圍巖變形的目的，它通常與 鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土等結(jié)合在一起共同受力。2工藝工法特點(diǎn)格柵鋼架：相對(duì)型鋼架具有柔性好、節(jié)約

2、鋼材、后工序 噴砼回彈少、與所噴砼結(jié)合較好，形成鋼筋砼結(jié)構(gòu)。缺點(diǎn)是 加工工作量大。型鋼鋼架：相對(duì)格柵鋼架具有強(qiáng)度高、整體性好、自身 剛度大、可盡快承受荷載等特點(diǎn)；缺點(diǎn)是鋼材用量大、與噴 砼結(jié)合差。3適用范圍格柵、型鋼鋼架廣泛適用于W級(jí)以上圍巖初期支護(hù)體系 中。在V級(jí)以上大斷面軟弱圍巖型鋼鋼架可配合CD CR等特殊隧道施工工法使用。4主要引用標(biāo)準(zhǔn)鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)TB10417鐵路隧道工程施工技術(shù)指南鐵建設(shè)【2010】241號(hào)高速鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)TB10753高速鐵路隧道工程施工技術(shù)指南鐵建設(shè)【20101 241號(hào)5施工方法5.1加工持證操作人員在規(guī)劃的加工區(qū)內(nèi)，按照技術(shù)室

3、交底先進(jìn) 行拱架大樣放樣，后嚴(yán)格按照技術(shù)要求進(jìn)行焊接加工。加工分步進(jìn)行，各個(gè)零部件在各自規(guī)劃區(qū)域內(nèi)進(jìn)行加 工，檢查合格后送至焊接組裝區(qū)域，焊接組裝完成后送至成 品檢查區(qū)，成品檢查區(qū)的產(chǎn)品經(jīng)過(guò)檢查后，合格產(chǎn)品堆放在 成品區(qū)，不合格的進(jìn)行返工，檢查合格后存入成品區(qū)。5.2格柵、型鋼鋼架安裝安裝首先是測(cè)定出線路中線，確定高程，然后再 測(cè)定其橫向位置，確保每榀鋼架在同一鉛垂面上，不偏斜、 扭曲。根據(jù)測(cè)設(shè)位置，各節(jié)鋼架在掌子面以螺栓連接，上、下端螺栓孔對(duì)齊，連接板面密貼。安設(shè)過(guò)程中，當(dāng)鋼架 和初噴層之間有較大間隙宜每隔2m用混凝土預(yù)制塊楔緊，鋼架背后用噴混凝土填充密實(shí)。成榀型鋼鋼架拼裝完并檢查無(wú)誤后，才

4、開(kāi)始焊接 縱向連接體系，形成聯(lián)合受力。鋼架縱向連接體系根據(jù)具體 情況，有鋼筋、鋼管、角鋼或槽鋼等，環(huán)向間距一般為0.5 1.0m，內(nèi)外交錯(cuò)布置，焊接牢固。鋼架需接長(zhǎng)落底，在軟弱地層中采用單邊交錯(cuò)進(jìn) 行，每次單邊接長(zhǎng)鋼架12榀。在一般地層中可同時(shí)接長(zhǎng)落 底和仰拱鋼架相連并及時(shí)噴射混凝土。接長(zhǎng)鋼架段和上部鋼 架段間通過(guò)墊板用螺栓牢固連接。鋼架現(xiàn)場(chǎng)安裝過(guò)程中，有時(shí)螺栓不能完全把鋼架 節(jié)點(diǎn)板拉密貼。甚至，在采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑施工的隧道中，左、右側(cè)壁導(dǎo)坑安裝的預(yù)留的鋼架接頭板，不可能用中部開(kāi)挖封 頂鋼架節(jié)段對(duì)位拼裝準(zhǔn)。這種情況需對(duì)節(jié)點(diǎn)板采取靈活的支 墊，輔焊措施，確保達(dá)到設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)的受力能力。鋼架需與錨桿露頭

5、及鋼筋網(wǎng)焊接，以增強(qiáng)其聯(lián)合 支護(hù)的效應(yīng)；鋼架架立好后，盡快進(jìn)行噴混凝土作業(yè)，使鋼 架與噴混凝土形成共同受力。6工藝流程及操作要點(diǎn)6.1施工工藝流程施工準(zhǔn)備加工廠選址：現(xiàn)場(chǎng)查看和調(diào)查，所租用的土地范圍內(nèi)， 地下沒(méi)埋設(shè)有其他的管道和管線，地面上沒(méi)有其他建筑物 等，現(xiàn)場(chǎng)的施工用水、用電接通較為方便，在經(jīng)過(guò)場(chǎng)地平整 后，具備“三通一平”的施工條件。加工廠建設(shè)符合國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)、業(yè)主和項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)化等 相關(guān)管理辦法規(guī)定。加工廠建設(shè)規(guī)模復(fù)核施工使用要求，具 備足夠的原材料及辦成品存放空間。加工廠建設(shè)體現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)、 節(jié)約用地、節(jié)省投資、環(huán)保節(jié)能、合理實(shí)用的原則。加工廠建設(shè)流程：場(chǎng)地平整T彩鋼圍護(hù)T硬化T附屬設(shè) 施T

6、安裝頂棚流程。材料準(zhǔn)備1格柵鋼架所需材料：一般情況下，主筋采用$ 16$25的螺紋鋼筋，腹筋采用 $ 10$ 12的圓鋼，箍筋$ 6$ 10的圓鋼，連接件采用 8 =820mn的鋼板或配對(duì)不等邊角 鋼，$ 16$ 28高強(qiáng)螺栓連接。2型鋼鋼架所需材料：一般情況為工字鋼，也有采用“L”、“ U”型型鋼或鋼軌，連接件采用8 =820mn的鋼板，$ 16$ 28高強(qiáng)螺栓連接。安裝及檢查驗(yàn)收加工廠從成品區(qū)將拱架運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，支護(hù)班組現(xiàn)場(chǎng) 按照技術(shù)室測(cè)量放樣尺寸安裝拱架，完成后由質(zhì)檢人員進(jìn)行 檢查驗(yàn)收，合格后進(jìn)入下道工序施工， 檢查不合格進(jìn)行返工，返工完成后再由質(zhì)檢人員進(jìn)行檢查驗(yàn)收，直至合格圖1格柵鋼

7、架施工工藝流程圖圖2型鋼鋼架施工工藝流程圖6.2操作要點(diǎn)621施工準(zhǔn)備要點(diǎn)選址要點(diǎn)：場(chǎng)地選定后須“三通一平”的施工條件建設(shè)要點(diǎn)：場(chǎng)地按照測(cè)量放線平整，按照中心高四周低 的原則，預(yù)設(shè)2%坡度，同時(shí)對(duì)頂面標(biāo)高進(jìn)行控制，砼澆筑過(guò) 程中嚴(yán)格控制砼厚度及平整度，設(shè)置伸縮縫，縫間填塞瀝青 麻絲，場(chǎng)地四周設(shè)置排水溝，水泥砂漿抹面，保證場(chǎng)地排水 通暢。加工廠按照原材存放區(qū)、加工區(qū)、成品存放區(qū)、成品 檢查區(qū)四個(gè)分區(qū)布局。加工質(zhì)量控制要點(diǎn)1型鋼鋼架采用冷彎成型，格柵鋼架采用胎膜焊接，各 節(jié)鋼架拼裝要求尺寸準(zhǔn)確，弧形圓順，周邊拼裝允許偏差土 3cm,平面翹曲小于 2cm。2鋼架節(jié)點(diǎn)焊接長(zhǎng)度應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，焊縫質(zhì)

8、量要 滿足規(guī)范要求。鋼架加工的焊接部位不得有假焊、漏焊現(xiàn)象， 焊縫表面不得有裂紋、焊瘤等缺陷。3鋼架加工允許偏差為：主筋全長(zhǎng)土10mm彎折位置20mm箍筋內(nèi)凈尺寸土 3mm4鋼筋彎制使用機(jī)械彎制，彎制符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。5首批加工好的鋼架在使用前在硬化好的平面場(chǎng)地上 試拼裝，合格后方可大量加工和使用。安裝及檢查驗(yàn)收要點(diǎn)1鋼架安裝均在隧道每循環(huán)開(kāi)挖并初噴完混凝土后立 即進(jìn)行，一般在分部開(kāi)挖的平臺(tái)上進(jìn)行操作；如果分部支護(hù) 斷面較大，配備臺(tái)架進(jìn)行操作。2鋼架安裝允許偏差：縱向間距土100mm橫向土 50mm高程土 50mm垂直度土 2°。3鋼架盡量密貼圍巖并與錨桿焊接牢固，相鄰兩榀鋼架 之間按設(shè)計(jì)采用縱向連接鋼筋連接牢固。7勞動(dòng)力組織拱架施工技術(shù)要求高，專業(yè)性較強(qiáng)，要求各個(gè)環(huán)節(jié)配合 協(xié)調(diào)好，且由于其特殊性，現(xiàn)場(chǎng)需配備專業(yè)技術(shù)人員。作業(yè)人員一天24小時(shí)按照施工循環(huán)連續(xù)作業(yè)，人員配備 見(jiàn)表1 （供參考）。表1鋼架（格柵）作業(yè)勞動(dòng)力序