隧道工程钢拱架施工作业指导书
1 目的
明确隧道钢架施工作业工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，规范隧道钢架施工作业，充分发挥钢架在初期支护中的作用。
2 编制依据
⑴《客运专线铁路隧道工程施工指南》（TZ214-2005）
⑵《客运专线铁路隧道工程施工质量验收标准》铁建设[2005]160号
⑶ 新建铁路XX高速铁路XX段《隧道工程设计施工图》
3 适用范围
适用于XX高速铁路土建工程X标段隧道加强支护格栅钢架及型钢钢架的施工。
4 工艺流程及技术要求
4.1 钢架设计
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，分I18、
I20a、I22a三种；格栅钢架主要由四根Φ22主筋和其它钢筋制成。Ⅳ级围岩采用格珊钢架或I18型钢，Ⅴ级围岩采用I20a或I22a型钢拱架。本线隧道设计为全断面支护。
隧道各部开挖完成初喷砼后，分单元及时安装钢架，采取与定位锚杆、径向锚杆以及双侧锁脚锚管固定，纵向采用Φ22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，并及时进行围岩监控量测。
4.2钢架施工
4.2.1 施工准备
1）格栅及钢架加工所用的原材料必须满足设计及规范要求。
2）钢格栅、钢架应按分部开挖情况分段、分节制作加工，在加工场地按1：1放样，型钢钢架宜采用冷弯成型，格栅钢架宜采用胎膜焊接。钢格栅、钢架不得在拱顶等剪应力较大或弯矩最大的地方分段、分节，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。
3）首榀格栅、钢架加工完成后应放在平整的水泥地面上进行试拼，检查各部尺寸均符合设计要求时才可进行批量生产。周边拼装允许误差为±3cm，平面 翘曲应小于2㎝。
4)格栅、钢架应在开挖或喷混凝土后及时架设。架设前应由测量人员将待架格栅或钢架的位置（里程、中线、和水平）测放在岩面或喷射混凝土面上。
5）格栅及钢架在运输过程中应避免磕碰变形。
4.2.2 施工工艺流程
4.2.2.1施工工艺流程图
4.2.2.2施工工序
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，连接底板螺栓孔眼中间误差不超过±5mm；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=20mm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。
结构试验时，在工作台上将钢架拼装成环。外侧焊油顶座，采用油顶，仪表按设计荷载进行加压。使用钢筋应力计及收敛仪量测钢架内力和变形情况。
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。Ⅴ级围岩需在拱部钢架基脚处设槽钢以增加基底承载力，
为保证钢架位置安设准确，隧道开挖时在钢架的各连接处预留连接板凹槽。初喷砼时，在凹槽处打入木楔，为架设钢架留出连接板（和槽钢）位置。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。为增强钢架的整体稳定性，将钢架与锚杆焊接在一起。钢架纵向连接采用钢管（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排。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。
为使钢架准确定位，架设钢架时尽量利用径向锚杆定位固定。
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。
4.2.3 施工控制要点
1)安装前应清除底脚下的虚碴及杂物。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±5㎝，垂直度误差为±2º。
2）各节钢架间宜以螺栓连接，连接板必须密贴。
3）沿钢架外缘每隔2m应用钢楔或混凝土预制块楔紧。
4）钢架底脚应置于牢固的基础上，否则应设钢垫板或用混凝土填充。钢架应尽量密贴围岩并与锚杆焊接牢固，钢架之间应用纵向钢筋连接。
5）分部开挖法施工时，钢拱架拱脚应打设直径为22㎜的锁脚锚杆，锚杆长度为3.5m，
数量为2～4根。下半部开挖后钢架应及时落底接长，封闭成环。喷射混凝土相接处要将旧混凝土表面清凿干净，不得有虚碴，保证混凝土结构连续完整。
6）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。
7）灵活调整喷射角度及压力，先从每榀前后两侧喷射应用钢架背后，然后是两侧，钢架背后及格栅钢架内充填密实，最后大面找平喷射混凝土。
8）钢架应与喷射混凝土形成一体，钢架与围岩的间隙应用喷射混凝土充填密实，钢架只有用喷射混凝土全部填实后才能形成受力结构；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40㎜。
5 劳动力组织
焊工3人，钢筋工2人，杂工8人，施工人员要保持相对稳定，可根据现场情况及时调整。
6 施工机具
型钢弯制机1台、气焊1把、BX1-500电焊机2台。
7 质量要求
7.1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》
7.2 分项验收标准
7.2.1 主控项目
l 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。
l 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。
l 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。
l 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。
l 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。
7.2.2 一般项目
l 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。
l 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。
l 钢架安装允许偏差的检验应符合下表的规定：
检验数量：每榀钢架检查一次。
检验方法：测量、尺量。
8 安全措施
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。