新建铁路隧道支护钢架（钢格栅）施工实施细则

新建铁路隧道支护钢架（钢格栅）施工实施细则1总则1.1编制目的为规范新建铁路隧道支护钢架（含钢格栅、型钢钢架）施工全过程，明确各环节技术标准、操作要点及质量控制要求，确保钢架施工质量符合设计及规范规定，保障隧道初期支护稳定性与施工安全，为后续工序奠定良好基础，特制定本细则。1.2适用范围本细则适用于新建铁路隧道初期支护中各类钢架的加工、安装及验收施工，涵盖大机立架作业全流程，可供现场技术人员、施工班组、质检员及安全管理人员使用。1.3编制依据《高速铁路隧道工程施工技术规程》（Q/CR9604-2015）《客货共线铁路隧道工程施工技术规程》（Q/CR9653-2017）《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10304-2020）《铁路隧道工程施工机械配置技术规程》（Q/CR9226-2015）《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10753-2018）《铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10417-2018）《钢筋混凝土用钢》（GB1499）《中国交建隧道施工安全手册》《中国交建暗挖隧道标准化施工指南》本项目隧道施工图纸、地质勘察报告及实施性施工组织设计2施工准备2.1内业技术准备技术人员需全面熟悉施工图纸、实施性施工组织设计及相关规范，重点掌握钢架类型（格栅/型钢）、规格尺寸、材质要求、连接方式及安装参数，澄清图纸中存在的技术问题并形成书面记录。结合隧道地质条件（围岩等级、岩性、渗漏水情况）编制专项施工方案，明确钢架加工流程、安装工艺、安全保障措施及应急预案，方案需经监理及建设单位审批通过后方可实施。开展分级技术交底工作：项目总工程师向技术主管交底，明确技术重难点；技术主管向施工员、质检员交底，细化工序控制节点；施工员向作业班组交底，采用“书面+现场演示”形式，确保全员掌握操作要点及质量标准，交底记录需全员签字确认。对所有施工人员进行岗前培训，内容包括钢架加工安装工艺、设备操作规范、安全防护要求等，电焊工、机械臂操作手等特种作业人员必须持证上岗，考核合格后方可参与施工。2.2外业准备施工现场清理：平整钢架加工场地，采用C15混凝土硬化处理，确保场地平整度偏差≤5mm，划分原材料区、加工区、半成品区及成品区，设置清晰标识牌。原材料检验与存储：对进场钢材、螺栓、连接板等原材料进行抽样送检，核查质量证明文件，检验合格后方可使用；钢材需垫高30cm以上存放，覆盖防雨布，避免锈蚀污染，不同规格材料分类堆放。设备调试与管线检查：对冷弯机、电焊机、拱架安装机械臂等设备进行全面检查调试，确保性能完好；铺设施工用风、水、电管线，电线采用架空或埋地敷设，配备“一机一闸一箱一保护”，配电箱上锁管理。掌子面准备：隧道开挖完成后，清理掌子面危石，检查断面超欠挖情况，对欠挖部位进行处理，确保岩面平整，为初喷混凝土及钢架安装创造条件。3资源配置3.1人员配置结合大机立架作业特点，按每作业循环劳动力需求配置如下，可根据工程量及施工进度动态调整：序号工种数量（人）工作内容资质要求1施工负责人1统筹指挥施工，协调资源调配5年以上隧道施工管理经验2技术人员2技术指导、工序验收、数据记录持有相关专业工程师证书3质检员1原材料检验、过程质量控制持有质量员岗位证书4测量员2断面测量、钢架定位放线持有测量员岗位证书5专职安全员1安全巡查、隐患排查、安全交底持有安全员岗位证书6工班长1现场施工组织、人员调配3年以上钢架施工班组管理经验7冷弯机操作手2型钢及钢筋冷弯成型作业持证上岗，熟悉设备操作8电焊工4钢架焊接、连接板焊接持有特种作业操作证9支护工5钢架拼装、螺栓紧固、纵向连接经培训考核合格10机械臂操作手2拱架吊装、精准就位持证上岗，熟悉设备性能11普工2材料转运、场地清理等辅助作业经安全培训合格3.2材料配置3.2.1格栅钢架材料序号材料名称规格型号材质要求检验频率1主筋Φ22~Φ28螺纹钢HRB400E，屈服强度≥400MPa每60t抽检1组2箍筋Φ8~Φ12圆钢HPB300，抗拉强度≥420MPa每60t抽检1组3连接板δ=10~16mm钢板Q235B，屈服强度≥235MPa每500块抽检1组4高强螺栓M20~M248.8级，抗拉强度≥800MPa每2000套抽检1组5连接角钢∠100×63×6~∠125×80×8Q235B每300根抽检1组3.2.2型钢钢架材料序号材料名称规格型号材质要求检验频率1型钢I16~I25工字钢/L125角钢/U25槽钢Q235B，力学性能符合规范每60t抽检1组2连接板δ=12~20mm钢板Q235B，平整度≤2mm/m每500块抽检1组3高强螺栓M22~M278.8级，扭矩系数0.11~0.15每2000套抽检1组4焊接材料E43系列焊条符合GB/T5117要求每10t抽检1组3.3设备配置序号设备名称规格型号数量（台/套）主要用途维护要求1冷弯机WGJ-2501型钢及主筋冷弯成型每日检查液压系统，每周校准模具2电焊机ZX7-5004钢架焊接、连接板焊接每日检查接地及焊把线绝缘3钢筋切断机GQ402钢筋切断加工每周检查刀片间隙，每月保养传动系统4钢筋调直机GT4-141箍筋及辅助钢筋调直每日检查调直轮，定期润滑5等离子切割机LGK-1001连接板及钢板切割每日检查割炬，定期清理喷嘴6桁吊10t2原材料及半成品转运每日检查制动及钢丝绳，每月检测荷载7拱架安装机械臂ZJQ-121钢架吊装、精准就位每日检查液压系统及吊装索具8氧气乙炔设备标准套2应急切割及辅助作业每日检查气瓶压力及软管密封性9全站仪TS061测量定位、断面检测每周校准，按周期送检10扭矩扳手200~1000N·m2螺栓紧固扭矩检测每月校准，记录校准结果4施工工艺与流程4.1总体施工程序施工准备→岩面处理→初喷混凝土→测量定位→钢架加工→清除拱脚浮渣→钢架吊装就位→钢架连接紧固→安装纵向连接筋→施作锁脚锚杆→复喷混凝土→质量验收4.2钢架加工工艺4.2.1格栅钢架加工放样下料：在硬化加工场地按1:1比例放出钢架大样，标注主筋、箍筋位置及尺寸；采用钢筋切断机切割主筋及箍筋，主筋长度误差≤±10mm，箍筋内净尺寸误差≤±3mm。主筋冷弯：将主筋放入冷弯机模具，根据设计弧度调整设备参数，冷弯过程中缓慢加压，成型后检查弧度，沿隧道周边轮廓误差≤±3mm，平面翘曲≤2cm。胎模焊接：在专用工装台上进行焊接作业，工装台采用20mm厚钢板制作，按主筋轮廓设置定位模具；先将主筋固定在模具上，再安装箍筋，箍筋与主筋交点采用双面焊，焊缝长度≥10d（d为箍筋直径），焊缝高度≥4mm。连接板安装：在钢架节段端部焊接连接板，连接板平面与钢架轴线垂直，焊接采用三面焊，焊缝高度≥10mm，确保连接板与钢架贴合紧密，间隙≤2mm。试拼验收：加工完成后进行整环试拼，螺栓紧固后检查钢架尺寸，环向轮廓误差≤3cm，平面翘曲≤2cm，节段连接平顺，试拼合格后用红油漆标注节段编号及上下标识。4.2.2型钢钢架加工型钢矫正：进场型钢若存在弯曲变形，采用型钢矫正机进行矫正，矫正后型钢直线度误差≤1mm/m。放样切割：按设计图纸在型钢上标注切割线及连接板位置，采用等离子切割机切割，切割面平整，垂直度误差≤2mm。冷弯成型：根据隧道开挖轮廓及预留变形量，在冷弯机上调整模具弧度，将型钢缓慢推入模具进行冷弯，每弯制50cm检查一次弧度，成型后型钢沿隧道周边轮廓误差≤±3mm。连接板焊接：在型钢端部焊接连接板，连接板采用螺栓临时固定在定位钢板上，确保连接板与型钢轴线垂直，焊接时采用对称焊减少变形，焊缝表面无裂纹、焊瘤，焊缝高度≥12mm。螺栓孔加工：采用钻床在连接板上钻孔，孔眼中心间距误差≤±0.5mm，孔径比螺栓直径大1mm，确保螺栓能顺利穿入。试拼验收：同格栅钢架试拼要求，整环试拼合格后标注编号及安装方向。4.3钢架安装工艺4.3.1前期准备岩面处理：清除掌子面及拱脚浮渣、虚土，对超挖部位采用C20喷射混凝土回填，欠挖部位进行凿除，确保岩面平整，拱脚基础坚实。初喷混凝土：岩面处理完成后，喷射C20混凝土封闭岩面，厚度5~10cm，初喷混凝土需平整密实，无空鼓、脱落现象，初凝后进入下一工序。测量定位：采用全站仪在初喷混凝土面上放出钢架安装轴线、高程及轮廓线，每隔1m标注一个控制点，同时标注拱脚位置，确保拱脚位于稳固基岩上。4.3.2钢架吊装就位钢架转运：将加工合格的钢架节段用桁吊转运至隧道内，采用平板车运输，运输过程中用钢丝绳固定牢固，避免碰撞变形。机械臂吊装：由机械臂操作手操控拱架安装机械臂，先吊装拱部节段，缓慢起吊至安装位置，根据测量控制点调整钢架位置，横向偏差≤±20mm，高程偏差≤±50mm。节段连接：拱部节段就位后，吊装边墙节段，节段间通过连接板用高强螺栓连接，螺栓数量符合设计要求，每个连接板螺栓不少于4颗，初拧扭矩≥200N·m。拱脚处理：钢架拱脚放置在混凝土垫块或钢板上，垫块尺寸不小于200mm×200mm×50mm，确保拱脚不悬空，若拱脚超挖，采用C25混凝土回填密实。4.3.3固定与连接螺栓终拧：采用扭矩扳手对高强螺栓进行终拧，终拧扭矩按设计要求执行（M24螺栓终拧扭矩≥400N·m），终拧后做好标记，确保每个螺栓紧固到位。纵向连接筋安装：相邻两榀钢架之间采用Φ22螺纹钢作为纵向连接筋，环向间距50cm，连接筋与钢架采用双面焊，焊缝长度≥10d，焊缝高度≥6mm。锁脚锚杆施作：在每侧拱脚及边墙脚部施作锁脚锚杆，锚杆采用Φ25中空注浆锚杆，长度3~4m，与钢架焊接牢固，焊缝长度≥150mm，然后进行注浆，注浆压力0.3~0.5MPa，确保锚固可靠。与锚杆连接：钢架与隧道初期支护锚杆焊接连接，每个锚杆与钢架焊接长度≥100mm，确保钢架与锚杆协同受力。4.3.4复喷混凝土钢架安装验收合格后，立即进行复喷混凝土作业，喷射混凝土强度等级为C25，将钢架完全覆盖，保护层厚度≥3cm。喷射顺序从拱脚或墙角由下向上进行，分层喷射，每层厚度5~8cm，前一层混凝土初凝后再喷射下一层，避免上层混凝土虚掩拱脚导致强度不足。喷射过程中，确保混凝土与钢架、岩面结合紧密，无空洞、裂隙，喷射完成后及时养护，养护时间不少于7天。5施工要点与质量控制5.1关键施工要点5.1.1加工阶段要点格栅钢架主筋接头需错开布置，同一截面主筋接头数量不超过50%，接头间距≥35d。型钢钢架冷弯成型时，严禁采用热弯方式，避免影响钢材力学性能。所有焊缝需进行外观检查，焊缝表面平整，无裂纹、夹渣、气孔等缺陷，咬边深度≤0.5mm。钢架加工完成后，分类存放在成品区，离地高度≥30cm，上部覆盖防雨布，防止锈蚀变形。5.1.2安装阶段要点钢架安装间距严格按设计执行，误差≤±100mm，同一榀钢架左右、上下偏差≤±50mm，倾斜度≤±1°。拱脚基础必须坚实，若地质条件较差，在拱脚处增设槽钢或混凝土垫块，扩大承载面积。锁脚锚杆施工时，钻孔方向尽量垂直于岩面，确保锚固力达标，注浆必须饱满，注浆量不少于设计值。机械臂吊装钢架时，吊装半径内严禁站人，由专人指挥吊装作业，确保吊装安全。复喷混凝土时，喷头与岩面保持1~1.5m距离，喷射角度垂直于岩面，确保混凝土密实度。5.2质量控制标准5.2.1主控项目钢架及原材料的品种、级别、规格和数量必须符合设计要求，质量证明文件齐全，抽样检验合格。钢架安装必须置于稳固基础上，锁脚锚杆、纵向连接筋及螺栓连接符合设计要求，确保钢架受力可靠。喷射混凝土强度符合设计要求，钢架保护层厚度≥3cm，混凝土与钢架、岩面结合紧密，无空洞。钢架连接焊缝强度符合设计要求，抽样进行焊缝探伤检测，合格率100%。5.2.2一般项目钢架加工允许偏差：截面尺寸+5mm，矢高±10mm，矢长±10mm，翘曲±2°。钢架安装允许偏差：横向位置±20mm，垂直度±1°，间距±100mm，高程±50mm。连接板螺栓孔中心间距误差≤±0.5mm，螺栓紧固扭矩符合设计要求，偏差≤±5%。纵向连接筋间距误差≤±20mm，焊接长度及高度符合规范要求。6施工质量检查表6.1原材料质量检查表检查阶段检查项目标准要求检查方法检查频率责任人备注原材料进场钢材外观无裂纹、锈蚀、油污，表面平整目测、卡尺测量每批次质检员钢材力学性能符合GB1499及设计要求试验室检测每60t抽检1组试验员附检测报告高强螺栓性能8.8级，扭矩系数0.11~0.15试验室检测每2000套抽检1组试验员连接板材质Q235B，平整度≤2mm/m目测、平尺测量每500块抽检1组质检员焊接材料E43系列，符合GB/T5117核查质量证明文件每10t抽检1组材料员6.2钢架加工质量检查表检查阶段检查项目标准要求检查方法检查频率责任人备注加工过程及成品主筋长度±10mm钢卷尺测量每榀技术员格栅钢架型钢弧度沿隧道轮廓误差≤±3mm样板比对、全站仪测量每榀技术员型钢钢架焊缝外观无裂纹、夹渣，咬边≤0.5mm目测、焊缝量规每焊缝质检员焊缝高度≥10mm（连接板）、≥4mm（箍筋）焊缝量规测量每类型焊缝抽检30%质检员螺栓孔间距±0.5mm游标卡尺测量每连接板技术员整环试拼轮廓误差≤3cm，翘曲≤2cm全站仪、平尺测量每5榀1组技术主管6.3钢架安装质量检查表检查阶段检查项目标准要求检查方法检查频率责任人备注安装过程及验收安装位置（横向）±20mm全站仪测量每榀测量员安装高程±50mm全站仪、水准仪每榀测量员垂直度±1°经纬仪、吊线法每榀技术员钢架间距±100mm钢卷尺测量每榀质检员螺栓扭矩符合设计（M24≥400N·m）扭矩扳手检测每螺栓抽检50%质检员做好标记锁脚锚杆锚固力≥150kN拉拔试验每100根抽检3根试验员喷射混凝土保护层≥3cm钢筋保护层测定仪每榀抽检5点质检员6.4喷射混凝土质量检查表检查阶段检查项目标准要求检查方法检查频率责任人备注喷射及养护混凝土强度C25，符合设计要求试块检测、回弹法每作业班1组试块试验员28天强度报告混凝土外观平整密实，无空鼓、裂纹目测、小锤敲击每循环质检员空鼓面积≤1%喷射厚度符合设计，允许偏差±5mm厚度测定针、钻孔法每10㎡抽检1点技术员与钢架结合紧密结合，无间隙目测、超声波检测每榀抽检2点质检员养护情况养护时间≥7天，表面湿润目测、检查养护记录每日检查施工员7安全与环保要求7.1安全要