隧道工程钢拱架施工作业指导书.docx
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隧道工程钢拱架施工作业指导书
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。
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