隧道钢拱架安装固定施工方案

隧道钢拱架安装固定施工方案前几年我在西南某山岭隧道项目当现场技术负责人的时候，曾因为围岩突变阶段对拱架安装精度把控不严，出过一次拱架局部移位的小险情，虽然后来及时加固没酿成事故，但那身冷汗我到现在都记得。这么多年我前前后后参与了六条不同地质条件的隧道施工，攒了满肚子现场实操的经验，这版方案不是从规范里抄出来的空话，每一条都是我踩过坑、摸过实底总结出来的，既符合行业标准要求，也适配一线施工的实际情况，专门给干隧道的弟兄们做参考。1施工前期筹备工作凡事预则立，干隧道尤其如此，钢拱架安装的筹备工作做不扎实，后面进场干活只会手忙脚乱出问题。我每次开工前都会把筹备项列成清单，挨个打勾销号，漏一样都不准进场。1.1技术资料与现场勘察准备技术准备绝不是拿着图纸翻翻就算完，我要求自己和班组的骨干提前三天就扎进现场。首先是对照设计图纸和地质勘察报告，把施工段的围岩等级、地下水情况、有没有断层破碎带摸得门儿清，尤其是Ⅳ级、Ⅴ级围岩的过渡段，我都会提前在洞壁上用红漆标出来，提醒班组到这一段要加密拱架间距。其次是测量放线的准备，我会提前跟测量队对接，把每榀拱架的里程、中线、拱顶高程都算好，而且必须执行“换手复核”制度，就是一波人测完，另一波人再复测一遍，我自己也会拿手持全站仪再瞄两个点确认——之前有个合作过的班组就是测量偏了5公分，最后拱架侵限，拆了重搞亏了十几万，这笔账我一直记着。最后是做施工技术交底的初稿，我会把容易出问题的节点单独拎出来，比如拱脚处理、锁脚锚管角度这些，用现场拍的实拍图配说明，别整一堆大家看不懂的专业术语。1.2原材料及配套机具核查材料和机具是干活的家伙事儿，我把关最严，谁来说情都不好使。1.2.1钢拱架及附属材料检验钢拱架的主材一般是工字钢或者格栅钢架，拿最常用的20号工字钢来说，设计要求壁厚7.5毫米，我每次进料都会拿游标卡尺挨个抽，抽个三五根，壁厚差个0.2毫米以内还能商量，差0.3毫米以上直接退，没得商量。别小看这零点几毫米的差距，真遇到围岩压力大的时候，差一点就能让拱架弯掉。还有连接钢板、螺栓、锁脚锚管、纵向连接筋这些附属材料，我也不会放过：连接钢板的厚度要够，焊缝要饱满，我会拿小锤子敲，虚焊的声音发闷，一敲就能听出来，这个技巧还是我师父当年教我的，比探伤仪还适合现场初检；锁脚锚管的直径、长度要符合设计，管身的注浆孔不能堵，堵了的话注不进去浆，等于白打；还有钢筋网片，网格间距不能差太多，搭接长度得够20公分，不然喷完砼容易鼓包。1.2.2施工机具调试校准进场的机具我都会提前让机修班试一遍，别等拉到现场才发现坏了，耽误事。比如拱架安装台车，要检查升降系统稳不稳、刹车灵不灵，台车的防护栏有没有松动；风钻、注浆机这些常用设备，要提前试运转，易损件备足，比如钻头、密封胶圈这些，别干活的时候坏了找不到替换的；还有扭矩扳手、水平尺这些测量工具，要提前校准，别拧螺栓的时候要么没拧紧要么拧滑丝了。我还习惯让班组多备几根临时支撑用的φ42钢管，万一安装的时候拱架晃，随时能顶上去。1.3人员配置与技术交底人员这块，我卡的第一个关就是特种作业人员必须持证，焊工、架子工、台车司机，证没在我这备案的，不准进场。交底我从来不会拿着PPT照本宣科，都是拉着班组所有人在洞口空地上开现场会，我会把手机里存的别的项目出事故的照片翻给大家看，不是吓唬人，是真的怕出事——我见过有人因为拱架没固定牢被掉下来的型钢砸伤腿，家里还有两个上学的娃，太遭罪。交底的时候我会把每一步该怎么做、要注意什么都说得明明白白，比如拱脚要凿到硬岩、锁脚要打斜的，说完还会让班组的老工人复述一遍，确保大家真听懂了，不是签个字就完事。2钢拱架安装固定标准化作业流程把筹备工作做足，只是打好了基础，真正考验功底的还是现场安装作业环节。这一步我盯得最紧，每一步都卡得很死，因为稍微走点神就可能出问题，流程绝对不能乱。2.1点位放线与拱脚基座处理首先是测量放线，我会让测量班把每榀拱架的中线、拱脚位置、拱顶高程都用红油漆标在洞壁和掌子面上，编号也写上，比如“KXX+XXX第12榀”，这样工人干活的时候一眼就能看到，不容易错。然后是拱脚基座处理，这一步是重中之重，我每次都要亲自盯着，不准偷工减料。拱脚的位置必须把虚碴、软土都凿掉，露出硬岩，而且要凿平，不能坑坑洼洼的，我都会踩上去试试，晃悠的话就不行。要是拱脚的位置岩面太低，不能垫碎石头，必须用同标号的砼垫块或者钢板垫平，垫稳了才能架拱架。别不信邪，我刚入行的时候就见过班组图省事，拱脚下面垫了几块碎碴就往上架拱架，结果当天夜里渗了点水，围岩一软，拱架直接沉了4公分，最后凿掉拱脚重新换填，耽误了3天工期，得不偿失。2.2拱架分节拼装与初就位现在的隧道拱架一般都是分节做的，比如拱顶一节，两边边墙各两节，拉到现场再拼。我要求拼装必须在台车上的操作平台上拼，不准在地上拼完了再往上抬，抬的时候容易变形。拼的时候先把连接钢板对齐，错台不能超过2毫米，我一般拿塞尺量，差得多了就磨一磨钢板，别硬撬。螺栓先全部带上，别拧紧，松松垮垮的能调整就行，等就位校准完再统一上紧。拼完一节就用台车的吊臂慢慢往上举，举到差不多的位置先放着，两边用临时钢管撑一下，别让它倒了，这个时候千万别站在拱架正下方，万一滑下来不是闹着玩的。2.3精度校准与临时稳固拱架初就位之后，就要调精度了，这一步不能急，慢慢调。我会先调中线，用垂球或者全站仪测，拱架的中线和设计中线的偏差不能超过5厘米，偏了就用千斤顶慢慢往侧面顶，别拿大锤猛砸，容易把工字钢砸变形。然后调高程，拱顶的高程要算上预留变形量，预留变形量这块我常跟新来的技术员说，别死抠图纸上的数，得结合现场实际来，比如Ⅴ级围岩破碎段、地下水多的地方，我都会在设计基础上多留3到5公分，别等到时候二衬钢筋绑上去才发现拱架侵限，那时候拆拱架的成本可比多留这点变形量高多了，这都是我踩过坑才攒的经验。最后调垂直度，拿水平尺靠在拱架边上，垂直度偏差不能超过2%。调完之后，立刻把临时支撑打牢，两边各撑两根钢管，顶在岩面上，确保拱架晃不动，才能进行下一步。我之前碰到过一个小工人调完就把临时拆了，幸亏我看见了，当时就训了他一顿，下班又买了瓶水跟他说，不是我故意针对你，万一拱架倒了，你在最前面最先出事，他后来也理解了。2.4永久固定与体系闭合临时稳固只是权宜之计，永久固定才是给拱架上“保险”，这一步每一个节点都不能马虎。2.4.1锁脚锚管注浆锚固锁脚锚管就是拱架的“脚”，脚站稳了拱架才不会下沉移位。我要求每榀拱架的两个拱脚必须各打2根锁脚锚管，总共4根，长度一般是4米，角度要往下斜15到20度，斜着打进去才能把拱脚“拽”住，要是打平了甚至往上翘，那根本起不了作用，跟插个棍子差不多。打完锚管之后，要把锚管和拱架焊在一起，焊缝长度不能小于10公分，要满焊，不能点焊。然后就是注浆，注浆压力控制在0.5到1.0MPa，看着注浆口反浆了就停，注完浆把口封好，确保锚管和围岩粘成一个整体。打锁脚的时候我一般都蹲在旁边数，少一根、角度不对都不行，这是保命的东西。2.4.2纵向连接与网片铺设单榀拱架再结实，没连在一起也是散的，纵向连接筋就是把所有拱架串成一个整体的“绳子”。我要求纵向连接筋用φ22的螺纹钢，间距1米，梅花形布置，不能都焊在同一侧，那样受力不均。连接筋要和每榀拱架都焊牢，不能光点焊，要绕着焊一圈，不然喷砼的时候容易被冲掉。还有钢筋网片，要铺在拱架的内侧，网片和拱架用铁丝绑牢，搭接长度至少20公分，网片要贴紧岩面，别飘在外面，不然喷完砼后面是空的，不结实。2.4.3节点焊缝强化处理所有的连接节点，比如拱架拼接的钢板处、锁脚和拱架的焊接处、连接筋的焊接处，我都会让焊工再检查一遍，有没有漏焊、虚焊的地方，焊渣要敲掉，看着不饱满的就再补焊一遍。之前有个班组焊工偷懒，拱架拼接的地方只焊了一边，我查出来之后让他把所有焊缝都重新检查了一遍，罚了班组500块钱，不是为了罚钱，是让他们长记性，节点就是拱架的薄弱点，万一断了，整个拱架就垮了。3施工质量验收与过程管控干完活不算完，得验收合格了才能算过，我对验收的要求很严，每榀拱架都要过我这关，没签字就不准喷砼。3.1分项工程验收标准验收我都是对照着清单一条条查：首先是拱架的间距，偏差不能超过10公分，不能因为觉得围岩好就私自放大间距；然后是中线、高程、垂直度的偏差，跟我之前说的一样，中线不超5厘米，高程按预留变形量控制，垂直度不超2%；再就是连接节点的质量，焊缝满不满、螺栓紧不紧、锁脚够不够长、角度对不对；还有网片和连接筋的布置，间距、搭接长度够不够。有一样不合格，就整改到合格为止，别跟我讲人情。除了我自己查，还要配合第三方监测，每天我都会看拱顶沉降和周边收敛的数据，要是超过预警值，立刻停工，查明原因加固完才能接着干。3.2全过程质量追溯要求我还给每榀拱架都建了个小档案，哪一天架的、哪个班组干的、谁焊的锁脚、验收人是谁，都记下来，以后要是出了问题，能直接找到人，不是为了追责，是为了让大家干活的时候上点心。我还会定期跟班组开质量复盘会，这周哪榀拱架做得好，哪榀出了问题，都拿出来说说，好的就表扬，差的就改，慢慢大家的水平就上去了。4安全管控与应急处置干隧道的，安全永远是第一位的，钢拱架安装属于高处作业，又离掌子面近，风险不小，容不得半点马虎。4.1现场作业安全防控要点我每天进洞第一件事，就是查大家的防护用品戴没戴好，安全帽系带、高处作业的安全带，少一样都不准干活。台车移动的时候，上面绝对不能站人，我跟台车司机说，移之前先喊三遍，没人答应再动，别着急那两分钟。还有掌子面的危石，每次架拱架之前，我都会让安全员拿撬棍敲一遍，把松动的石头都撬掉，确认安全了再让工人上去。台车的操作平台上不能堆太多材料，比如螺栓、焊条这些，少放一点，用多少拿多少，不然掉下来容易砸到人。说实在的，大家都是出来挣钱的，平平安安回家比啥都强，我作为现场负责人，就得对大家的安全负责。4.2突发险情应急处置流程谁也不敢保证隧道里永远不出事，提前备好应急方案，真出事了才不会乱。我之前定的流程是：要是发现拱架有变形、移位，或者掌子面掉块、渗水量变大，第一时间所有人往洞口方向撤，撤到仰拱填充面的安全位置，别想着抢救材料，命最重要。撤出来之后立刻报项目部和值班领导，然后安排监测队测变形速率，等险情稳定了，再安排人上去排查原因，该加固的加固，该补拱架的补拱架，确认没问题了才能再进场。前年我在一个灰岩地区的隧道就遇到过一次，刚架完一榀拱架准备打锁脚，掌子面掉了一块脸盆大的石头，砸在拱架顶上晃了好几下，我当时第一反应就是喊所有人往后跑，后来查清楚是局部岩块松动，排完险加固了拱架才接着