隧道鋼筋鋪掛機(jī)施工專項(xiàng)方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景本隧道為雙向四車道高速公路隧道，左線全長1280m，右線全長1320m，設(shè)計時速80km/h。隧道穿越弱風(fēng)化砂巖與頁巖互層段，最大埋深260m，地質(zhì)條件復(fù)雜，存在Ⅳ級、Ⅴ級圍巖段，其中Ⅴ級圍巖占比約35%，需采用復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)。鋼筋工程作為襯砌施工的核心環(huán)節(jié)，采用液壓步履式鋼筋鋪掛機(jī)進(jìn)行自動化作業(yè)，以提高施工效率并減少人工干預(yù)。1.2設(shè)計參數(shù)鋼筋規(guī)格：拱部主筋采用HRB400EΦ22螺紋鋼，間距20cm；分布筋采用HRB400EΦ12螺紋鋼，間距30cm；鋼筋網(wǎng)采用HPB300Φ8盤條，網(wǎng)格尺寸20×20cm。保護(hù)層厚度：初期支護(hù)鋼筋保護(hù)層≥3cm，二次襯砌≥5cm，防水板與鋼筋網(wǎng)間隙控制在3～5cm。連接方式：主筋采用直螺紋套筒連接（Φ22及以上），分布筋采用綁扎搭接（搭接長度≥36d），鋼筋網(wǎng)片采用梅花形點(diǎn)焊連接。二、施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備圖紙會審：組織技術(shù)人員核對設(shè)計圖紙，重點(diǎn)確認(rèn)鋼筋型號、間距、搭接長度及錨固要求，編制《鋼筋鋪掛作業(yè)指導(dǎo)書》。參數(shù)設(shè)定：根據(jù)隧道斷面弧度（半徑5.8～6.2m），在鋪掛機(jī)控制系統(tǒng)中預(yù)設(shè)拱部、邊墻鋼筋定位參數(shù)，確保鋼筋弧度與設(shè)計一致。工藝交底：對操作人員進(jìn)行專項(xiàng)培訓(xùn)，內(nèi)容包括設(shè)備操作流程、鋼筋定位精度控制、應(yīng)急故障處理等，考核合格后方可上崗。2.2設(shè)備與材料準(zhǔn)備2.2.1主要施工設(shè)備設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量用途液壓鋼筋鋪掛機(jī)HPS-2502臺鋼筋網(wǎng)片及主筋安裝定位鋼筋調(diào)直切斷機(jī)GT4-141臺盤條鋼筋調(diào)直、定長切斷直螺紋滾絲機(jī)HGS-402臺主筋套筒連接絲頭加工電焊機(jī)ZX7-5003臺鋼筋網(wǎng)片焊接、搭接點(diǎn)加固全站儀TS601臺隧道斷面及鋼筋定位復(fù)核2.2.2材料要求鋼筋原材：進(jìn)場時需提供出廠合格證及力學(xué)性能報告，按批次進(jìn)行抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度及伸長率檢驗(yàn)，不合格材料嚴(yán)禁使用。連接套筒：采用國標(biāo)A級套筒，進(jìn)場時進(jìn)行硬度、抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)，絲頭加工后需用通止規(guī)檢查（合格率≥98%）。鋼筋網(wǎng)片：提前在加工棚預(yù)制，單張網(wǎng)片尺寸2×1.5m（重量≤50kg），焊點(diǎn)抗拉力≥600N，網(wǎng)片邊緣毛刺打磨平整。2.3現(xiàn)場準(zhǔn)備場地布置：在隧道洞口設(shè)置鋼筋加工區(qū)（面積≥200㎡），劃分原材料堆放區(qū)、網(wǎng)片加工區(qū)、套筒連接區(qū)，配備防雨棚及排水溝。軌道鋪設(shè)：沿隧道縱向鋪設(shè)雙軌式走行軌道（軌距1.2m），軌道平整度誤差≤3mm/5m，確保鋪掛機(jī)行走平穩(wěn)。安全防護(hù)：在作業(yè)面上方安裝LED防爆燈（照度≥50lux），設(shè)置應(yīng)急通道（寬度≥1.2m），配備2臺軸流風(fēng)機(jī)（風(fēng)量≥2000m3/h）保障通風(fēng)。三、施工工藝3.1施工流程鋼筋加工→網(wǎng)片預(yù)制→初噴混凝土→鋪掛機(jī)就位→鋼筋網(wǎng)掛設(shè)→主筋安裝→連接與固定→保護(hù)層檢測→復(fù)噴混凝土3.2關(guān)鍵工序操作3.2.1鋼筋網(wǎng)片掛設(shè)初噴找平：噴射4cm厚C25早強(qiáng)混凝土（初凝時間≤15min），采用激光斷面儀檢查巖面平整度，局部凹陷處用砂漿填補(bǔ)，確保鋼筋網(wǎng)與巖面間隙均勻。網(wǎng)片安裝：由鋪掛機(jī)機(jī)械臂抓取預(yù)制網(wǎng)片，通過真空吸盤吸附（吸力≥80kPa），按“從拱頂向邊墻”順序鋪設(shè)，縱向搭接長度≥20cm，搭接處用Φ8鋼筋點(diǎn)焊加固（每10cm一個焊點(diǎn)）。網(wǎng)片與錨桿連接：采用“L”型鉤筋（Φ12，長30cm）將網(wǎng)片固定于錨桿端部，每㎡不少于4個固定點(diǎn)，防止噴射混凝土?xí)r網(wǎng)片移位。3.2.2主筋安裝定位放線：利用鋪掛機(jī)自帶的激光定位系統(tǒng)，在初噴面上標(biāo)記主筋位置線（誤差≤5mm），每環(huán)主筋分3段（拱頂1段、邊墻2段）吊裝。機(jī)械臂輔助安裝：主筋通過專用吊具（承重≥500kg）吊裝至鋪掛機(jī)料架，機(jī)械臂夾持鋼筋緩慢推送至設(shè)計位置，調(diào)整高程及角度后臨時固定。采用扭矩扳手連接套筒，擰緊扭矩≥280N·m（Φ22鋼筋），連接后外露絲扣≤2P（P為螺距）。間距控制：通過鋪掛機(jī)液壓頂推裝置調(diào)整主筋間距，誤差控制在±10mm內(nèi)，每環(huán)鋼筋安裝完成后用全站儀復(fù)核三維坐標(biāo)。3.2.3保護(hù)層厚度控制墊塊設(shè)置：采用高強(qiáng)度砂漿墊塊（強(qiáng)度≥C30），墊塊呈梅花形布置（間距≤1m），確保墊塊與鋼筋、混凝土面緊密接觸。間隙監(jiān)測：使用超聲波測厚儀逐點(diǎn)檢測保護(hù)層厚度，不合格點(diǎn)采用墊片調(diào)整（墊片厚度1～3mm），直至合格率≥95%。3.3特殊段施工斷層破碎帶：加密鋼筋網(wǎng)片（網(wǎng)格15×15cm），主筋間距縮小至15cm，鋪掛機(jī)行走速度降至0.5m/min，同步監(jiān)測圍巖收斂（每2小時記錄1次）。曲線段：根據(jù)隧道曲率半徑（R≥200m），調(diào)整鋪掛機(jī)機(jī)械臂旋轉(zhuǎn)角度（±5°），主筋接頭避開拱頂120°范圍，確保受力均勻。四、質(zhì)量控制4.1主控項(xiàng)目鋼筋原材：每批鋼筋（≤60t）取樣3組，進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)，屈服強(qiáng)度實(shí)測值與標(biāo)準(zhǔn)值比值≤1.3，抗拉強(qiáng)度實(shí)測值與屈服強(qiáng)度比值≥1.25。連接質(zhì)量：直螺紋接頭按500個為一批抽樣，進(jìn)行抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)（斷裂位置均位于母材），合格率100%。定位精度：鋼筋間距允許偏差±10mm，保護(hù)層厚度允許偏差+10mm/-5mm，每環(huán)檢測點(diǎn)數(shù)≥30個（拱頂、邊墻各10點(diǎn)）。4.2過程控制措施三檢制：自檢：操作人員每班對鋼筋間距、連接扭矩進(jìn)行100%檢查，填寫《鋼筋安裝檢查表》。互檢：班組間交叉檢查，重點(diǎn)復(fù)核搭接長度、網(wǎng)片搭接寬度。專檢：質(zhì)檢工程師每環(huán)隨機(jī)抽取5處進(jìn)行鋼筋保護(hù)層厚度檢測，不合格項(xiàng)限期整改。信息化監(jiān)控：在鋪掛機(jī)上安裝BIM模型同步系統(tǒng)，實(shí)時比對施工數(shù)據(jù)與設(shè)計模型，偏差超限時自動報警。五、安全措施5.1設(shè)備安全定期維護(hù)：每日作業(yè)前檢查鋪掛機(jī)液壓系統(tǒng)（壓力≤25MPa）、機(jī)械臂限位裝置及緊急制動功能，每周更換液壓油濾芯（過濾精度≤10μm）。防傾覆措施：鋪掛機(jī)行走時，軌道兩側(cè)設(shè)置防脫軌擋塊（高度10cm），作業(yè)半徑內(nèi)嚴(yán)禁站人，機(jī)械臂旋轉(zhuǎn)角度≤180°。5.2人員安全防護(hù)裝備：操作人員佩戴安全帽、防砸鞋、絕緣手套，高空作業(yè)（＞2m）時系雙鉤安全帶，平臺護(hù)欄高度≥1.2m。用電安全：設(shè)備電纜采用架空敷設(shè)（高度≥2.5m），配電箱安裝漏電保護(hù)器（動作電流≤30mA），雷雨天氣停止作業(yè)。5.3應(yīng)急管理故障處理：配備應(yīng)急工具箱（含套筒扳手、備用液壓油管等），發(fā)生機(jī)械臂卡滯時，立即啟動手動復(fù)位裝置，嚴(yán)禁強(qiáng)行操作。坍塌預(yù)警：在作業(yè)面布設(shè)圍巖收斂儀，當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)超限時（日變形量＞5mm），立即撤離人員并啟動加固方案。六、環(huán)保與文明施工噪聲控制：鋼筋加工區(qū)設(shè)置隔音棚（降噪量≥20dB），夜間（22:00-6:00）禁止進(jìn)行焊接、切割作業(yè)。廢料回收：鋼筋頭、焊渣等分類存放，回收率≥90%，嚴(yán)禁隨意丟棄。粉塵防治：加工區(qū)配備霧炮機(jī)（覆蓋率100%），噴射混凝土?xí)r采用濕噴工藝，粉塵濃度控制在2mg/m3以下。七、進(jìn)度計劃與保證措施7.1進(jìn)度指標(biāo)正常段：Ⅲ級圍巖每日完成2環(huán)（每環(huán)12m），Ⅳ級圍巖1.5環(huán)/日，Ⅴ級圍巖1環(huán)/日（含鋼筋安裝及噴射混凝土）。關(guān)鍵線路：鋼筋鋪掛工序占總工期的35%，通過兩班制作業(yè)（每班8小時）確保進(jìn)度，設(shè)備利用率≥85%。7.2保障措施備用設(shè)備：配置1臺備用鋪掛機(jī)，當(dāng)主設(shè)備故障時30分鐘內(nèi)完成替換，減少停工時間。材料儲備：鋼筋原材儲備量滿足7天用量，套筒、網(wǎng)片等半成品提前3天加工完成，避免材料短缺。八、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)鋼筋安裝允許偏差：主筋間距：±10mm（尺量，每20m檢查5點(diǎn)）保護(hù)層厚度：+10mm/-5mm（鑿孔法，每環(huán)檢查10