桁架式格柵拱架施工方案一、工程概況本工程為某山嶺隧道工程，隧道全長1800米，最大埋深260米，穿越地層主要為Ⅳ級、Ⅴ級圍巖，其中Ⅴ級圍巖段占比約45%。根據設計要求，隧道初期支護采用桁架式格柵拱架結合噴射混凝土結構，格柵拱架型號為GSS-200，環(huán)向間距0.8米，縱向連接筋采用Φ22mm螺紋鋼，噴射C25早強混凝土厚度250mm。本方案適用于隧道K0+150~K1+200段的格柵拱架施工，該段地質條件復雜，存在斷層破碎帶及富水地層，施工難度較大。二、施工準備（一）技術準備圖紙會審：組織技術人員對施工圖紙進行詳細會審，重點復核格柵拱架的幾何尺寸、節(jié)點構造、安裝位置及連接方式，確保與現場實際工況相符。對圖紙中存在的疑問及時與設計單位溝通解決，形成圖紙會審記錄并簽字確認。施工方案編制：根據設計圖紙及現場地質條件，編制專項施工方案，明確各工序的技術參數，如格柵拱架安裝軸線偏差≤50mm，高程偏差≤30mm，噴射混凝土配合比為水泥:砂:碎石:水=1:2.0:2.5:0.45等。方案需經監(jiān)理工程師審批后實施。技術交底：采用BIM技術構建格柵拱架三維模型，對作業(yè)班組進行可視化技術交底。交底內容包括格柵加工、安裝、焊接、噴射混凝土等關鍵工序的操作規(guī)程、質量標準及安全注意事項，確保施工人員全面掌握施工要點。（二）材料準備鋼材：格柵拱架采用Q235B級型鋼，進場時需提供出廠合格證及力學性能檢測報告。每批鋼材抽樣進行抗拉強度、屈服強度及伸長率試驗，試驗結果必須符合設計及規(guī)范要求。連接螺栓：采用8.8級高強度螺栓，規(guī)格為M20×60mm，配套螺母、墊圈應完整無損傷。螺栓進場后進行扭矩系數試驗，確保扭矩值符合設計要求?；炷敛牧希核噙x用P.O42.5R早強水泥，初凝時間≥45min，終凝時間≤390min；細骨料采用中砂，含泥量≤3%；粗骨料采用5~10mm碎石，壓碎值≤15%；摻加FDN-5高效減水劑，摻量為水泥用量的1.2%。所有材料進場后按規(guī)定進行抽樣檢驗，合格后方可使用。（三）機械設備準備設備名稱型號規(guī)格數量用途型鋼彎曲機GW402臺格柵拱架型鋼冷彎加工二氧化碳保護焊機NBC-5004臺格柵節(jié)點焊接混凝土噴射機PZ-5B2臺噴射混凝土施工注漿泵ZJB-31臺圍巖預加固注漿全站儀TS601臺格柵安裝定位測量水準儀DSZ21臺高程控制隧道拱架安裝作業(yè)車LGZ-201臺格柵拱架吊裝與安裝（四）現場準備加工場地布置：在隧道洞口附近設置格柵拱架加工車間，面積不小于200㎡，地面采用C20混凝土硬化，厚度150mm。加工車間內劃分原材料區(qū)、加工區(qū)、成品區(qū)及廢料區(qū)，各區(qū)設置明顯標識。測量控制網布設：根據隧道施工控制網，在洞內每隔50米設置一個導線點和水準點，確保格柵拱架安裝測量的精度。測量儀器需經法定計量部門檢定合格，并在有效期內使用。施工便道及排水：修整施工便道，確保運輸車輛通行順暢。在隧道洞口設置排水溝，防止雨水倒灌洞內。洞內每隔30米設置集水井，配備抽水設備，及時排除掌子面積水。三、施工工藝流程（一）總體流程施工準備→超前地質預報→圍巖預加固→格柵加工→測量放線→格柵安裝→縱向連接筋施工→噴射混凝土→養(yǎng)護→監(jiān)控量測（二）關鍵工序施工方法1.超前地質預報采用地質雷達與超前鉆探相結合的方法進行超前地質預報。地質雷達沿隧道軸線每10米掃描一次，探測前方圍巖的完整性及富水情況；超前鉆探采用Φ76mm鉆頭，鉆孔深度30米，每循環(huán)搭接5米，準確判斷前方是否存在斷層破碎帶、涌水等不良地質。根據預報結果，及時調整施工參數，制定相應的處理措施。2.圍巖預加固對于富水地層及斷層破碎帶，采用超前小導管注漿進行圍巖預加固。小導管采用Φ42mm無縫鋼管，長度4.5米，環(huán)向間距30cm，外插角10°~15°。注漿材料選用水泥-水玻璃雙液漿，水灰比1:1，水玻璃濃度35Be'，注漿壓力控制在0.5~1.0MPa。注漿結束后，進行效果檢查，確保圍巖加固達到設計要求。3.格柵加工下料：根據設計圖紙，在加工臺上放出格柵拱架大樣，采用數控切割機進行型鋼下料。下料時預留焊接收縮量及切割余量，確保構件尺寸準確。彎制：采用冷彎方式進行型鋼彎制，彎制前在型鋼上劃出彎曲控制線。彎制過程中隨時用樣板檢查，確保彎制半徑符合設計要求，其偏差不得大于5mm。焊接：格柵拱架節(jié)點采用二氧化碳保護焊焊接，焊縫高度不小于8mm，焊縫長度為型鋼周長的2/3。焊接時嚴格控制焊接電流和焊接速度，防止出現咬邊、夾渣、氣孔等缺陷。每榀格柵焊接完成后，進行無損檢測，確保焊縫質量等級達到二級。試拼：格柵拱架加工完成后，在加工臺上進行試拼。試拼時檢查各節(jié)段的連接情況，確保軸線偏差≤3mm，接口錯邊≤2mm。試拼合格后，在格柵上標注編號、安裝方向及軸線位置。4.測量放線中線測設：利用全站儀在掌子面測設隧道中線，并在兩側邊墻上設置臨時控制點，作為格柵安裝的基準線。高程測設：用水準儀測量掌子面底部高程，計算格柵拱架的安裝高程，并在邊墻上標出。輪廓線放樣：根據設計斷面尺寸，在掌子面上放出格柵拱架的輪廓線，并用紅油漆標注清晰。輪廓線的偏差不得大于10mm。5.格柵安裝基底處理：清除格柵安裝位置的虛渣、雜物，用C20混凝土找平基底，確保格柵拱架基礎堅實平整。吊裝就位：采用隧道拱架安裝作業(yè)車進行格柵吊裝。吊裝前檢查作業(yè)車的性能，確保其處于良好狀態(tài)。吊裝時由專人指揮，緩慢將格柵拱架吊至安裝位置，調整其軸線、高程及垂直度，使其符合設計要求。臨時固定：格柵拱架就位后，采用Φ25mm錨桿進行臨時固定。錨桿長度3.5米，入巖深度3.0米，每榀格柵拱架設置4根臨時錨桿，分別位于拱頂及兩側拱腰位置。連接固定：格柵拱架臨時固定后，安裝連接螺栓，對稱擰緊螺母，確保法蘭盤密貼。螺栓擰緊扭矩值控制在350~400N·m，并用扭矩扳手進行檢查?？v向連接：格柵拱架安裝完成后，及時安裝縱向連接筋?？v向連接筋采用Φ22mm螺紋鋼，環(huán)向間距1.0米，與格柵拱架焊接牢固，焊縫長度不小于10d（d為鋼筋直徑）。6.噴射混凝土準備工作：噴射前檢查噴射機性能，清理受噴面，用高壓風清除巖面上的浮塵、雜物。在格柵拱架上焊接鋼筋頭，作為噴射混凝土厚度的控制標志，其間距為2.0米?；旌狭蠑嚢瑁翰捎脧娭剖綌嚢铏C進行混凝土攪拌，攪拌時間不少于2分鐘。攪拌時嚴格控制各種材料的用量，確保配合比準確?；炷撂涠瓤刂圃?~12cm。噴射作業(yè)：噴射混凝土分兩次進行，第一次噴射厚度80mm，待初凝后進行第二次噴射，達到設計厚度250mm。噴射時由下向上、由左向右依次進行，噴頭與受噴面保持垂直，距離控制在1.5~2.0米。噴射過程中隨時檢查混凝土表面平整度及厚度，及時調整噴射參數。養(yǎng)護：噴射混凝土終凝后，及時進行灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不少于7天。養(yǎng)護期間保持混凝土表面濕潤，避免出現裂縫。7.監(jiān)控量測量測項目：主要包括洞內外觀察、周邊位移、拱頂下沉及格柵拱架應力監(jiān)測。周邊位移及拱頂下沉量測斷面間距10米，格柵拱架應力監(jiān)測采用振弦式應變計，每榀格柵布置4個測點。量測頻率：開挖后1~15天，每天量測1~2次；16~30天，每2天量測1次；30天后，每周量測1次，直至變形穩(wěn)定。數據處理：量測數據及時整理分析，繪制位移-時間曲線。當位移速率大于5mm/d或累計位移超過設計允許值時，立即停止施工，采取加強支護措施，如增設錨桿、加密格柵等。四、質量控制（一）原材料質量控制鋼材：進場鋼材必須有出廠合格證及質量證明書，每批鋼材按規(guī)定進行抽樣檢驗，其力學性能必須符合設計要求。嚴禁使用不合格鋼材?；炷敛牧希核唷⑸?、碎石等原材料進場后，按規(guī)定進行抽樣檢驗，合格后方可使用?；炷僚浜媳刃杞浽囼灤_定，并在施工中嚴格控制。連接螺栓：高強度螺栓進場后進行扭矩系數試驗，其扭矩系數應在0.11~0.15范圍內。螺栓安裝前進行外觀檢查，不得有裂紋、損傷等缺陷。（二）格柵加工質量控制下料精度：格柵拱架構件的下料尺寸偏差不得大于2mm，角度偏差不得大于1°。彎制質量：彎制后的型鋼應光滑圓順，無褶皺、裂紋等缺陷。其曲率半徑偏差不得大于5mm。焊接質量：焊縫表面不得有氣孔、夾渣、咬邊等缺陷，焊縫高度及長度必須符合設計要求。焊接完成后，進行100%外觀檢查，重要節(jié)點進行無損檢測。（三）安裝質量控制軸線偏差：格柵拱架安裝的軸線偏差不得大于50mm，高程偏差不得大于30mm。垂直度：格柵拱架的垂直度偏差不得大于1°，每榀格柵安裝完成后進行檢查。連接質量：高強度螺栓必須擰緊，扭矩值符合設計要求。法蘭盤連接緊密，縫隙不得大于2mm?？v向連接筋焊接牢固，焊縫長度及高度符合規(guī)范要求。（四）噴射混凝土質量控制厚度控制：噴射混凝土厚度采用鉆孔法檢查，每個斷面檢查5點，其平均厚度不得小于設計厚度，最小厚度不得小于設計厚度的80%。強度控制：噴射混凝土試塊的抗壓強度必須符合設計要求，每50m3混凝土制作一組試塊，不足50m3按50m3計。表面質量：噴射混凝土表面應平整光滑，無空鼓、裂縫等缺陷。平整度偏差不得大于50mm。五、安全措施（一）一般安全措施安全教育培訓：施工前對所有作業(yè)人員進行安全教育培訓，內容包括安全操作規(guī)程、施工注意事項及應急處理措施。特種作業(yè)人員必須持證上崗。個人防護：進入施工現場的人員必須佩戴安全帽、安全帶、防護眼鏡等個人防護用品。噴射混凝土作業(yè)人員還應佩戴防塵口罩、防護面罩。施工現場管理：施工現場設置明顯的安全警示標志，嚴禁非施工人員進入。洞內照明充足，每隔10米設置一盞照明燈，照度不小于30lux。防火防爆：施工現場嚴禁吸煙，易燃易爆物品單獨存放，設置消防器材，定期檢查其完好性。焊接作業(yè)時，配備滅火器材，清理作業(yè)點周圍的可燃物。（二）隧道施工安全措施洞口管理：隧道洞口設置值班室，實行24小時值班制度，對進出洞人員進行登記。洞口設置擋墻及排水溝，防止雨水倒灌洞內。通風排煙：采用壓入式通風，通風機功率不小于110kW，確保洞內風量不小于3m3/min·人。爆破后通風排煙時間不少于15分鐘，待洞內空氣質量符合要求后方可進入。爆破作業(yè)安全：爆破作業(yè)必須由專人指揮，統(tǒng)一信號，劃定安全警戒區(qū)。爆破前所有人員撤至安全距離以外，爆破后經檢查確認安全后方可進入工作面。圍巖監(jiān)測：加強圍巖量測，及時掌握圍巖變形情況。當發(fā)現圍巖變形異常時，立即停止施工，采取加固措施，確保施工安全。用電安全：洞內臨時用電線路采用絕緣電纜，架空敷設，高度不小于2.5米。電氣設備安裝漏電保護器，實行“一機一閘一漏”保護。電工必須持證上崗，定期檢查電氣設備及線路。（三）格柵安裝安全措施吊裝作業(yè)安全：吊裝格柵拱架時，作業(yè)人員必須站在安全位置，嚴禁在吊物下方停留。吊裝設備性能良好，吊裝鋼絲繩安全系數不小于6倍。高空作業(yè)安全：格柵安裝屬于高空作業(yè)，作業(yè)人員必須佩戴安全帶，安全帶應高掛低用。作業(yè)平臺應牢固可靠，嚴禁超載。焊接作業(yè)安全：焊接作業(yè)時，設置擋火板，防止火花飛濺引起火災。作業(yè)人員佩戴防護眼鏡、焊工手套等防護用品，確保安全。交叉作業(yè)安全：格柵安裝與其他工序交叉作業(yè)時，必須設置隔離設施，明確責任，統(tǒng)一指揮，防止發(fā)生安全事故。六、安全管理體系（一）安全管理機構成立以項目經理為組長的安全生產領導小組，設置專職安全管理部門，配備2名專職安全管理人員。隧道施工作業(yè)隊配置1名專職安全員，各班組配置兼職安全員，形成自上而下的安全管理網絡。（二）安全生產責任制建立健全安全生產責任制，明確各級管理人員及作業(yè)人員的安全職責。項目經理為安全生產第一責任人，對本項目的安全生產負全面責任；專職安全員負責日常安全檢查及監(jiān)督；作業(yè)人員嚴格遵守安全操作規(guī)程，確保自身安全。（三）安全檢查制度日常檢查：專職安全員每天對施工現場進行安全巡查，重點檢查施工用電、機械設備、安全防護設施及作業(yè)人員安全行為等，發(fā)現問題及時整改。專項檢查：針對格柵安裝、爆破作業(yè)等關鍵工序，每周進行一次專項安全檢查，及時消除安全隱患。定期檢查：每月由安全生產領導小組組織一次全面安全檢查，對檢查結果進行通報，限期整改，并跟蹤落實。（四）應急預案編制隧道塌方、涌水、爆破事故等應急預案，配備應急救援人員及設備物資。定期組織應急演練，提高應急處置能力。當發(fā)生安全事故時，立即啟動應急預案，組織搶救，防止事故擴大。七、環(huán)境保護措施施工廢水處理：洞內施工廢水經沉淀池處理后排放，沉淀池采用三級沉淀，確保水質符合排放標準