隧道鋼架技術(shù)交底1適用范圍與前置條件1.1適用隧道類型：鉆爆法施工的單線、雙線及大斷面鐵路隧道、公路隧道、市政綜合管廊，圍巖等級(jí)Ⅳ～Ⅵ級(jí)，埋深≤120m，地應(yīng)力≤25MPa，無(wú)瓦斯突出、無(wú)高壓富水?dāng)鄬印?.2鋼架型號(hào)：HRB400E熱軋帶肋鋼筋焊接格柵、I18～I(xiàn)25工字鋼拱架、Φ25～Φ32高強(qiáng)螺紋連接鋼拱架，材質(zhì)須符合GB/T15912018、GB/T7002006。1.3強(qiáng)制前置檢測(cè)：每批次鋼材進(jìn)場(chǎng)24h內(nèi)完成第三方理化復(fù)檢（屈服強(qiáng)度、冷彎、沖擊、碳當(dāng)量）；焊接工藝評(píng)定（WPS）在正式加工前完成，不合格材料一律退場(chǎng)并建立黑名單。2設(shè)計(jì)參數(shù)與計(jì)算書2.1荷載組合：永久荷載（鋼架自重+噴射混凝土25kN/m3）+基本可變荷載（Ⅳ級(jí)圍巖松弛壓力120kPa，Ⅴ級(jí)180kPa，Ⅵ級(jí)240kPa）+施工荷載（棧橋、噴射機(jī)、人群4kN/m2）+地震荷載（7度0.15g）。2.2安全系數(shù)：抗彎≥1.7，軸心受壓≥2.0，節(jié)點(diǎn)焊縫≥2.2，整體穩(wěn)定≥1.5；采用MidasGTSNX按“荷載—結(jié)構(gòu)”模型計(jì)算，計(jì)算書經(jīng)駐地監(jiān)理、設(shè)計(jì)代表雙簽字后方可下發(fā)加工圖。2.3預(yù)留變形量：Ⅳ級(jí)30mm，Ⅴ級(jí)50mm，Ⅵ級(jí)80mm；現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)收斂值超過(guò)預(yù)留量50%時(shí)，立即啟動(dòng)二次支護(hù)預(yù)案。3材料驗(yàn)收與存放3.1驗(yàn)收流程：①車輛進(jìn)場(chǎng)→②司磅→③核對(duì)質(zhì)保書、爐批號(hào)→④見(jiàn)證取樣（每60t一批，不足60t按一批計(jì)）→⑤貼二維碼追溯標(biāo)簽→⑥24h內(nèi)出具報(bào)告→⑦合格入庫(kù)/不合格退場(chǎng)。3.2存放要求：倉(cāng)庫(kù)地面硬化（C20混凝土15cm厚+2%排水坡），下墊30cm×30cm枕木，離墻≥50cm，分區(qū)碼放（格柵區(qū)、工字鋼區(qū)、連接件區(qū)），雨棚全覆蓋，濕度≤70%；每垛最大高度1.5m，兩端設(shè)1.2m高防撞欄桿。4加工制作4.1格柵焊接①下料：采用數(shù)控等離子切割機(jī)，允許偏差±1mm；主筋端部30°坡口，鈍邊2mm。②模具：使用8mm厚鋼板定型胎具，胎具曲率半徑=設(shè)計(jì)半徑+3cm回彈量，每榀模具經(jīng)全站儀驗(yàn)收后方可使用。③焊接：CO?氣體保護(hù)焊，焊絲ER506Φ1.2mm，電流220～250A，電壓28～30V，層間溫度≤250℃；主筋與箍筋采用雙側(cè)角焊縫，焊腳尺寸6mm，每200mm交錯(cuò)點(diǎn)焊定位，再對(duì)稱滿焊，嚴(yán)禁“跳焊”。④檢驗(yàn)：每榀格柵焊完后2h內(nèi)做外觀檢查（無(wú)裂紋、咬邊≤0.5mm）+焊縫探傷（超聲波20%抽檢，Ⅲ級(jí)合格），不合格立即返工并加倍復(fù)檢。4.2工字鋼拱架冷彎①采用315t液壓冷彎?rùn)C(jī)，模具半徑=設(shè)計(jì)半徑－5cm彈性回彈；②每2m設(shè)置一個(gè)檢驗(yàn)點(diǎn)，弦高偏差≤2mm；③拱腳30cm范圍內(nèi)嚴(yán)禁開孔，如需連接板，必須在彎型后采用雙面熔透焊縫，焊后100%超聲波檢測(cè)。5運(yùn)輸與吊裝5.1洞內(nèi)運(yùn)輸：使用8t電瓶機(jī)車+平板車架，平板上架設(shè)5cm厚橡膠墊，綁扎采用5t尼龍吊帶+棘輪收緊器，四點(diǎn)平衡受力，運(yùn)行速度≤8km/h，鳴笛間隔≤30s。5.2掌子面吊裝：采用隧道專用16t門架吊機(jī)，吊點(diǎn)設(shè)4個(gè)Φ20吊環(huán)（材質(zhì)45鋼，調(diào)質(zhì)），吊環(huán)與鋼架間用10t卸扣連接；起吊前進(jìn)行1.2倍靜載試驗(yàn)（持續(xù)10min），確認(rèn)無(wú)變形、無(wú)焊縫開裂后方可正式起吊。6安裝定位6.1測(cè)量放線：采用LeicaTS16全站儀，每5m放一斷面，測(cè)設(shè)中心線、軌面線、起拱線三點(diǎn)，放樣誤差：橫向±5mm，高程±3mm；鋼架安裝前用紅油漆標(biāo)注拱腳、拱頂、接頭位置。6.2安裝步驟：①清底：人工清除基底虛渣至堅(jiān)實(shí)面，欠挖部位風(fēng)鎬修整，嚴(yán)禁回填虛渣。②拱腳墊槽鋼：采用20cm×10cm×1cm鋼板墊板，下設(shè)2根Φ22鎖腳錨桿（L=3.5m，入巖≥2.5m），墊板與鋼架底板滿焊。③節(jié)段對(duì)接：采用M2410.9S高強(qiáng)螺栓+10mm厚連接板，螺栓扭矩450N·m，現(xiàn)場(chǎng)用800N·m扭矩扳手復(fù)驗(yàn)，欠擰值≤5%。④垂直度調(diào)整：用兩臺(tái)DZS3水準(zhǔn)儀對(duì)稱觀測(cè)，傾斜度≤1%，超差立即用木楔+千斤頂調(diào)整。⑤鎖腳錨桿打設(shè)：每榀鋼架拱腳、拱腰各設(shè)4根Φ25中空注漿錨桿（L=4m，入巖≥3m），注漿液1:1水泥漿，壓力0.5～1.0MPa，注滿后保持壓力3min。7縱向連接7.1連接筋：Φ22HRB400螺紋鋼筋，環(huán)向間距1m，與鋼架焊接長(zhǎng)度10d（雙面焊），焊縫高度6mm；連接筋必須“之”字形布置，嚴(yán)禁同斷面平行設(shè)置。7.2鋼筋網(wǎng)：Φ8HPB300，網(wǎng)格15cm×15cm，搭接1個(gè)網(wǎng)格，點(diǎn)焊間距≤40cm；鋼筋網(wǎng)須壓入連接筋內(nèi)側(cè)，確保噴射混凝土保護(hù)層≥3cm。8噴射混凝土8.1材料：水泥P·O42.5，速凝劑無(wú)堿液體摻量4%（初凝≤5min，終凝≤10min），骨料5～10mm連續(xù)級(jí)配，含水率5%～7%。8.2工藝：采用濕噴機(jī)械手（PZ7F），噴射距離1.5m，角度90°±5°，風(fēng)壓0.3～0.5MPa，速凝劑在噴頭處添加；分三層噴射：第一層3cm封閉鋼架背后，第二層5cm填平凹槽，第三層2cm找平；每層間隔≤15min。8.3強(qiáng)度控制：每50m3取1組（3塊）150mm立方體試件，28d強(qiáng)度≥25MPa；回彈率：拱部≤15%，邊墻≤10%，超標(biāo)的回彈料立即清除，嚴(yán)禁重復(fù)利用。9質(zhì)量檢驗(yàn)與驗(yàn)收9.1主控項(xiàng)目：①鋼架中線偏差≤20mm；②高程偏差≤15mm；③垂直度≤1%；④噴射混凝土厚度：鉆孔檢測(cè)每10m一個(gè)斷面，每斷面5點(diǎn)，允許偏差－10mm～+20mm，合格率≥90%。9.2驗(yàn)收流程：班組自檢→項(xiàng)目部質(zhì)檢→監(jiān)理抽檢→第三方檢測(cè)（地質(zhì)雷達(dá)5%抽檢），四級(jí)簽字后方可進(jìn)入下一循環(huán)；不合格段落立即返工，返工費(fèi)用由責(zé)任班組承擔(dān)，并處以2000元/榀罰款。10監(jiān)測(cè)與信息化施工10.1必測(cè)項(xiàng)目：周邊收斂、拱頂下沉、地表沉降（淺埋段）、鋼架應(yīng)力、噴射混凝土應(yīng)變；采用全站儀+收斂計(jì)+振弦式應(yīng)變計(jì)，數(shù)據(jù)采集頻率：爆破后1h內(nèi)首次，1～15d每天1次，16～30d每2天1次。10.2預(yù)警值：Ⅳ級(jí)圍巖收斂30mm，下沉20mm；Ⅴ級(jí)收斂50mm，下沉30mm；達(dá)到預(yù)警值70%時(shí)，加密監(jiān)測(cè)頻率至每天2次，并啟動(dòng)“鋼架加密+徑向注漿”預(yù)案；達(dá)到極限值立即停工撤人，由項(xiàng)目經(jīng)理組織專家論證。11安全文明施工11.1動(dòng)火審批：鋼架焊接、切割必須辦理三級(jí)動(dòng)火證，配備6kgABC干粉滅火器2具+接火盆，看火人全程旁站；作業(yè)結(jié)束后30min內(nèi)再次確認(rèn)無(wú)火種。11.2用電管理：電焊機(jī)二次側(cè)空載電壓≤36V，電纜采用3×6mm2橡套軟線，接頭使用快速耦合器，嚴(yán)禁裸線；每班由電工檢測(cè)漏電保護(hù)器動(dòng)作電流≤30mA。11.3防塵降噪：噴射混凝土作業(yè)面設(shè)KCS600型除塵風(fēng)機(jī)，粉塵濃度≤2mg/m3；空壓機(jī)站搭設(shè)隔音棚，噪聲≤85dB(A)，為作業(yè)人員配發(fā)3M1110耳塞。12應(yīng)急預(yù)案12.1塌方預(yù)案：①發(fā)現(xiàn)征兆（掉塊、裂隙加大、異響）→②司鉆立即停鉆撤人→③班長(zhǎng)按“一鍵報(bào)警”→④項(xiàng)目經(jīng)理5min內(nèi)到場(chǎng)→⑤采用Φ108鋼管棚（環(huán)向間距40cm，L=18m）+5cm厚噴射混凝土封閉掌子面→⑥注1:1水泥漿加固塌體→⑦地質(zhì)雷達(dá)掃描確認(rèn)空腔→⑧塌方穩(wěn)定后安裝鋼架，每榀間距0.5m。12.2突水預(yù)案：水量>50m3/h立即啟動(dòng)Ⅱ級(jí)響應(yīng)：掌子面30m范圍內(nèi)斷電撤人，采用Φ89孔口管注雙液漿（水泥—水玻璃，體積比1:0.6，凝膠時(shí)間30s），注漿壓力2～3MPa，注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)1.5倍或進(jìn)漿速率<5L/min持續(xù)10min方可結(jié)束。13人員配置與培訓(xùn)13.1班組定員：每循環(huán)設(shè)班長(zhǎng)1人、電焊4人、安裝6人、噴射3人、測(cè)量2人、安全員1人，全部持證（焊工操作證、高處作業(yè)證、隧道安全員C證）。13.2培訓(xùn)制度：進(jìn)場(chǎng)24h內(nèi)完成三級(jí)安全教育+技術(shù)交底，每月開展一次“鋼架安裝技能比武”，優(yōu)勝者獎(jiǎng)勵(lì)800元；連續(xù)兩次考核不合格者清退出場(chǎng)。14成本控制與獎(jiǎng)懲14.1材料損耗率：格柵≤3%，工字鋼≤2%，噴射混凝土回彈率超標(biāo)部分按1.2倍材料費(fèi)從班組結(jié)算中扣除。14.2進(jìn)度獎(jiǎng)懲：節(jié)點(diǎn)目標(biāo)每提前1天獎(jiǎng)5000元，滯后1天罰5000元，獎(jiǎng)罰直接在月度計(jì)價(jià)中兌現(xiàn)。15環(huán)保與職業(yè)健康15.1污水處理：噴射機(jī)清洗水經(jīng)三級(jí)沉淀池（每級(jí)2m×1m×1m）+絮凝劑（PAC30ppm）處理，pH6～9方可排放；沉淀渣定期清運(yùn)至棄渣場(chǎng)。15.2職業(yè)病體檢：焊工、噴射工每年一次高千伏胸片+肺功能+電測(cè)聽，發(fā)現(xiàn)異常立即調(diào)崗；建立“一人一檔”，保存30年。16信息化管理16.1二維碼系統(tǒng)：每榀鋼架生成唯一二維碼，含爐批號(hào)、焊工編號(hào)、探傷報(bào)告、安裝里程、質(zhì)檢人五類信息，現(xiàn)場(chǎng)掃碼即可追溯。16.2BIM+GIS：建立Revit模型，鋼架安裝完成24h內(nèi)由測(cè)量組將實(shí)際坐標(biāo)回傳模型，偏差>2cm自動(dòng)預(yù)警，實(shí)現(xiàn)“設(shè)計(jì)—加工—安裝”全鏈條閉環(huán)。17典型案例（2023年度貴陽(yáng)軌道交通S1線3標(biāo)）17.1工程概況：隧道全長(zhǎng)1.8km，Ⅴ級(jí)圍巖占62%，最大埋深98m，采用Φ25高強(qiáng)螺紋連接鋼架，間距0.8m。17.2實(shí)施效果：通過(guò)采用上述交底流程，單月進(jìn)尺由75m提升至102m，鋼架一次驗(yàn)收合格率98.7%，噴射混凝土回彈率降至8.2%，節(jié)約水泥136t，直接經(jīng)濟(jì)效益63.4萬(wàn)元；未發(fā)生任何輕傷及以上事故，獲得業(yè)主“綠牌”獎(jiǎng)勵(lì)20萬(wàn)元。18附錄（可直接照做的0經(jīng)驗(yàn)操作卡）18.1鋼架安裝七步法：①看：看圍巖是否清底干凈；②量：量中線高程是否放樣；③墊：墊20cm×10cm鋼板；④立：用門吊立起鋼架；⑤擰：扭矩扳手450N·m擰螺栓；⑥鎖：打Φ25鎖腳錨桿4根；⑦噴：立即噴3cm混凝土封閉。18.2扭矩扳手使用：a.調(diào)至450N·m（聽到“咔嗒”一聲即停）；b.垂直套住螺栓；c.禁止加長(zhǎng)桿；d.每班校驗(yàn)一次，誤差>±5%立即送檢。18.3常見(jiàn)問(wèn)題5秒排錯(cuò)：?jiǎn)栴}1：鋼架晃動(dòng)→檢查鎖腳錨桿是否注漿飽滿；問(wèn)題2：噴射混凝土剝落→檢查速凝劑摻量是否準(zhǔn)確；問(wèn)題3：焊縫裂紋→檢查電流是否過(guò)大、層間溫度是否超250℃；問(wèn)題4：拱腳滲水→立即打Φ42小導(dǎo)