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1、钢架制作及安装作业指导书1 适用范围适应于新建铁路福州至平潭铁路站前二标大象山隧道工程钢架制作及安装施工。2 作业准备（1）钢架材料及加工场地规划准备及硬化，包括材料、半成品堆放区、加工区、检验区规划及标识、场地用电等工作。（2）加工场的周围挖排水沟，保持库、棚内地面的干燥。（3）分析钢架施工图纸，根据设计尺寸及所用的开挖方法分单元，各单元长度不宜大于4m。每单元的尺寸参数对制作人员进行技术交底。（4）机械、机具数量满足要求且状况良好。（5）人员到位，且培训合格。（5）钢筋、工字钢等原材料购入前必须对生产厂家进行评审，钢筋的质量和规格必须符合设计要求，力学性能符合国家标准规定，具有出厂质量证明
2、书，材料运到工地后应做抽样检查。3 技术要求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，格栅钢架主要由四根22或25主筋和其它钢筋制成。级围岩采用格珊钢架，级、级围岩采用型钢拱架。隧道各部开挖完成初喷砼后，分单元及时安装钢架，采用与定位锚杆、径向锚杆以及双侧锁脚锚管固定，纵向采用22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。4 施工程序与工艺流程4.1 施工工艺流程图4.2 主要施工工序说明（1）型钢钢架加工钢架弯制结合隧道开挖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
3、隧道周边轮廓误差不大于3cm；型钢钢架平放时，平面翘曲小于2cm。（2）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=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。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。（3）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
4、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。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。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12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。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
5、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。5 施工要求5.1 钢架加工要求（1）宜选用钢筋、型钢等制成。（2）型钢钢架宜采用冷弯成型；格栅钢架应采用胎膜焊接。并以1：1大样控制尺寸。（3）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。（4）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，平面翘曲允许偏差应为2cm。5.2 钢架安装要求（1）钢架应在开挖或初喷混凝土后及时架设。（2）安装前应清除底脚下的虚碴及杂物，钢架底脚应置于牢固的基础上。钢架安装允许偏差：钢架间距及其横向位置和高程的允许偏差为5c
6、m，垂直度为2。（3）钢架拼装可在作业面进行，各节钢架间以连接板螺栓连接并密贴。（4）沿钢架外缘每隔2m用钢楔或混凝土预制块楔紧。（5）钢架应尽量密贴围岩并与锚杆焊接牢固，钢架之间应按设计纵向连接。（6）钢架应尽量减少接头个数。（7）在膨胀性或地应力大的地层中，钢架接头宜采用能滑移的可缩式钢架。可缩接头处应预留20cm左右宽的部位暂不喷混凝土，待可缩接头合龙或围岩变形基本稳定后，再将预留部位喷满混凝土。（8）采用分部开挖法施工时，钢架拱脚应打设锁脚锚杆（或锚管），锚杆长度不小于3.5m，每侧数量为23组（每组2根）。下半部开挖后钢架应及时落底。 （9）钢架应与喷混凝土形成一体，钢架与围岩间的间
7、隙用喷混凝土充填密实；各种形式的钢架应全部被喷混凝土覆盖，保护层厚度不得小于4cm。（10）开挖下台阶时，根据需要在拱脚下可设纵向托梁，把几排钢架（格栅）连成一个整体。6 材料要求钢架所使用的钢筋原材料进场检验必须符合规范要求。型钢材料进场检验必须按批抽取试件做力学性能和工艺性能试验，其质量符合现行国家标准的规定和设计要求。制作钢架的钢材品种、级别、规格和数量必须符合设计要求。格栅钢架钢筋的弯制和末端的弯钩及型钢钢架的弯制必须符合设计要求。7 劳动组织（1）劳动力组织方式：采用架子队组织模式。（2）施工人员应结合项目部确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。每个作业工地人员配备表
8、负责人1人技术主管1人专职安全员1人焊工3人钢筋工2人型钢弯制设备操作工2人技术、质检、测量及试验人员4人机械工、普工8人其中负责人、工班长、技术人员、专兼职安全员必须由施工企业正式职工担任，并可根据工程情况适当配备若干劳务工人。8 设备机具配置常用到的设备主要有型钢弯制机、气焊气割设备、BX1-500电焊机、打眼台钻。数量根据作业面个数配备。9 质量控制与检验9.1 质量控制与检验钢架安装允许偏差的检验应符合下表的规定：钢架安装允许偏差序号项目允许偏差1间距100 mm2横向50 mm3高程50 mm4垂直度2o5保护层和表面覆盖层厚度-5 mm检验数量：每榀钢架检查一次。检验方法：测量、尺
9、量。9.2 质量通病预防及纠正9.2.1 钢架加工质量通病焊缝的外观检测发现有裂纹、未熔合等超过标准的表面缺陷时，必须用砂轮机将缺陷磨去，缺陷处进行表面修补。焊缝的内部质量发现有超过标准的缺陷时，应进行分析，找出原因，制定措施，经监理人同意后，进行返修。返修后的焊缝，应进行外观检测和无损检测。焊缝内部缺陷用碳弧气刨或砂轮机将缺陷清除，确认缺陷已经消除后，方可焊补。9.2.2 钢架安装质量通病拱部开挖安装型钢拱架后，由于隧道围岩的自稳性较差以及各部开挖拉开了一定距离，钢架短时间内不能全断面闭合，有可能会出现拱顶钢架悬空、钢架下沉、钢架安装连接质量等病害，而导致围岩失稳或侵入衬砌界限，因此在施工过
10、程中需加强对钢架安装以后的监控量测，必要时采取有效措施进行加固，以防止拱顶钢架下沉。具体措施如下：（1）加强对钢架的锁脚固定措施由于采用分部开挖方法，拱部钢架安装后，钢架暂时不能全断面封闭成环，同时土质隧道拱部钢架无法座落在坚实的基岩上，因此，拱部钢架必须采取锁脚措施，将钢架两底脚牢固锁定，以防止钢架下沉或两底脚回收，钢架锁脚采用两根L=4.0m的42锁脚锚管锁定，锚管采用钢花管，压注水泥浆液进行锚固，如地质较差时，采用加长锁脚锚管长度和再增设一根锁脚锚管以加强钢架的稳定。（2）加设钢架基础连接纵梁，扩大开挖底脚，防止钢架悬空为防止钢架下沉，视地质情况，必要时在拱部钢架底脚增设连接纵梁，纵梁采
11、用32槽钢，与钢架底脚采用焊接连接，以增加钢架底脚的承力面积。（3）及时喷射混凝土进行覆盖钢架安装完成后，及时进行喷射微纤维混凝土，喷射时分层、分段进行，钢架应全部被喷射混凝土覆盖，保护层厚度不得小于40mm。（4）防止施工过程中的碰撞和损坏机械开挖时，为防止挖掘机等大型机械对已支护好钢架进行碰撞和冲击，造成钢架损坏，因此，开挖时，要委派专人对开挖作业进行指挥，严格限制机械作业界限，以防止碰撞钢架。10 安全及环保要求10.1 安全要求（1）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
12、区。（2）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。（3）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。（4）施工现场配备专职电工，要求电工持证上岗，并使用专用开关箱并上锁；配电线路老化、破皮及时更换，严禁工人私烧电炉和乱接电线。配电箱应做绝缘防护，接地良好，并有危险警示标志。（5）机械操作安全：冷弯工、电焊工持证上岗。（6）施工中对机械设备进行定期检查、养护、维修。钢架施工危险源及应对措施表序号危险源应对措施1钢架加工机具伤人在施工前，对作业人员进行安全作业教育；作业时，必须佩带
13、劳保用品；并定期检查加工机具的良好性；机械明齿轮、皮带轮等高速运转部分，必须安装防护罩或防护板；施工现场有针对性设置安全警告标识。2触电事故电动机械的电闸箱必须按规定安装漏电保护器，并应灵敏有效；收工时应按顺序停机，拉闸，锁好闸箱门，清理作业场所；电路故障必须由专业电工排除，严禁非专业电工接、拆、修电气设备；施工现场有针对性地设置安全警告标识。3施工人员高空坠落及坠物伤人严格按高空作业安全技术交底进行施工，施工人员进入工地必须戴好安全帽，高空作业人员要系好安全带，在危险区域设置明显的安全警告标识，雨天或大风天气要将高处物体固定牢固。4掉块，坍塌施工人员进入工地必须戴好安全帽,制定防塌方应急预案
14、，进行应急预案演练10.2 环保要求（1）坚持做到“少破环、多保护，少扰动、多防护，少污染、多防治”，使环境保护和水土保持监控项目与监控结果达到设计文件及有关规定，教育培训率100%，贯彻执行率和覆盖率达100%。（2）在注浆施工中，容易造成浆液的外泄，造成对环境的污染。为保护自然环境，在施工过程中，应避免堵管防止漏浆现象的发生，并加大在环境保护方面的投入，真正将各项环保措施落实到位。（3）生产中的废弃物及时处理，运到当地环保部门指定的地点弃置。（4）加工场作硬化处理并做好排水排污，棚内采用C15混凝土进行硬化。按环保部门要求集中处理试验及生活中产生的污水及废水。（5）严禁在现场焚烧任何废弃物及有毒废料（废机油、废塑料等）。生活营地使用清洁能源，保证炉灶烟尘符合标准；对施工机械车辆加强维护，以减少废气排量；对汽油等易挥发物品要密闭存放，并尽量缩短开启时间。（6）加强对地表水和地下水水质的监测，配合当地环境监测部门搞好舆论宣传和监督工作，加强对沿线施工废水的控制，发现新的污染问题及时进行处理，防止水质恶化。
