【正文】 鋼拱架 施工要點(diǎn) 鋼筋拱架施作主要包括：隔柵段制作，巖面處理，拼接與架設(shè)，架設(shè)完后噴射混凝土覆蓋。 （ 7）格柵鋼架架立后盡快噴砼作業(yè)，并將格柵鋼架全部覆蓋，使格柵鋼架與噴射砼共同受力，噴射砼分層進(jìn)行，每層厚度 56cm 左右，先 從拱腳或墻腳處向上噴射，以防止上部噴射料虛掩拱腳（墻腳）不密實(shí)，造成強(qiáng)度不夠，拱腳（墻腳）失穩(wěn)。 （ 6）為使格柵鋼架準(zhǔn)確定位，格柵鋼架架設(shè)前需預(yù)先打設(shè)定位系筋。 （ 5）為增強(qiáng)格柵鋼架的整體穩(wěn)定性，將格柵鋼架與錨桿焊接在一起。 （ 3）為保證格柵鋼架位置準(zhǔn)確，隧道開(kāi)挖時(shí)在格柵鋼架的各連接板預(yù)留格柵鋼架連接板凹槽；兩拱腳處和兩邊墻處預(yù)留安裝格柵鋼架槽鋼凹槽，初噴砼時(shí)，在凹槽處打入木楔，為架設(shè)鋼架留出連接板（或槽鋼）位置。 （ 2）格柵鋼架平面垂直于隧道中線，其傾斜度不大于 2 度。 《客運(yùn)專線鐵路隧道工程施工技術(shù)指南》 指出，鋼拱架安裝時(shí)，初噴混凝土厚度為 4cm，鋼筋保護(hù)層厚度不小于 4cm。 鋼拱架基本情況 下豪一號(hào) 隧道 Ⅳ 、 Ⅴ級(jí) 部分段 圍巖應(yīng)架設(shè)鋼拱架，其在隧道斷面拱、墻、仰拱布置，形成閉合環(huán)狀，沿隧道長(zhǎng)度方向每 1m一榀，格柵形式為四肢格柵，其斷面圖如圖 52(a)。 鋼拱架施工工藝 在圍巖軟弱破碎嚴(yán)重且自穩(wěn)能力差的地段，坑道開(kāi)挖后，一般需架設(shè)整體剛度大，能提供較大早期支護(hù)強(qiáng)度的鋼拱架，以阻止圍巖的過(guò)度變形和承受部分松弛荷載。 表 53 鋼筋網(wǎng)工藝基本情況 圍巖形式 布置范圍 鋼筋型號(hào) 網(wǎng)格間距 (cm) 縱向鋼筋 環(huán)向鋼筋 Ⅳ級(jí) 拱、墻、仰拱 φ 6 φ 6 20 20 Ⅴ級(jí) 拱、墻、仰拱 φ 8 φ 8 20 20 鋼筋網(wǎng)施工要點(diǎn) 鋼筋網(wǎng)施作主要包括：首先制作鋼筋網(wǎng)片，然后對(duì)巖面進(jìn)行處理，拼 裝網(wǎng)片并進(jìn)行鋼筋網(wǎng)的鋪設(shè)，鋪設(shè)完畢后噴射混凝土覆蓋。 鋼筋網(wǎng) 施工工藝 鋼筋網(wǎng)基本情況 在我國(guó)各類隧道工程中，一般都在巖面上掛設(shè)鋼筋網(wǎng)，然后再噴射混凝土 ， 將其與錨桿和鋼拱架等構(gòu)成聯(lián)合支護(hù)體系。 采用 ML20 型錨桿拉力計(jì)作錨桿抗拔力試驗(yàn)，其抗拔力不小于 50KN。50mm ，錨入長(zhǎng)度不小于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的 96%。15mm~50mm?？讖綉?yīng)與管徑配合好。 36 注漿管應(yīng)插至距孔底 5~10cm 時(shí)隨水泥砂漿的緩慢勻速拔出，當(dāng)漿液滿時(shí)隨即迅速將錨桿插入，錨桿桿體插入 孔內(nèi)的長(zhǎng)度不得短于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的 95%，錨桿插入到設(shè)計(jì)深度后立即采用錨固劑將錨墊板周圍的空隙封堵密實(shí)；若插入時(shí)孔口無(wú)漿液流出，應(yīng)將桿體拔除重新注漿。注漿壓力不得大于 ，直到鉆孔注滿流出為止。在注漿過(guò)程中，為防止?jié){液沉淀，要不停的進(jìn)行攪拌。 砂漿攪拌均勻，隨拌隨用。 鉆孔完畢，用高壓水清孔，檢查合格后將錨桿邊旋轉(zhuǎn)邊送入眼孔。鉆到設(shè)計(jì)深度時(shí)，若流出的巖粉漿呈黃色或褐色，或釬頭沖擊聲異常時(shí)，說(shuō)明遇到較軟弱的巖石或破碎夾層。釬頭的尺寸根據(jù)錨桿孔徑要求決定，當(dāng)釬頭磨損后影響底部孔徑尺寸達(dá) 2mm 時(shí)，則須更換釬頭。錨桿長(zhǎng)度要大于孔深 610cm，每根加工長(zhǎng)度誤差不大于 177。 ，縫長(zhǎng)誤差不大于 177。 錨桿施工要點(diǎn) 錨桿的桿身必須調(diào)直無(wú)缺損。錨桿的基本情況如表 52。當(dāng)圍巖穩(wěn)定時(shí)，采用方形布置，圍巖較差時(shí)，采用梅花型布置。在隧道橫斷面上，錨桿與巖體主結(jié)構(gòu)面成較大角度布置。因此，錨桿支護(hù)在地下工程中也得到廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。 錨桿施工工藝 錨桿是用金屬或其他高抗拉性能材料制作的一種桿狀構(gòu)件。 (7)噴射混凝土在終凝 1~2h 后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于 7d，在冬季施工時(shí)，作業(yè)區(qū)氣溫不低于 5℃，若低于 5℃不得灑水，并應(yīng)注意保溫防凍措施。在此過(guò)程中，應(yīng)注意如下要點(diǎn)： (1)噴 射前應(yīng)對(duì)松動(dòng)危巖進(jìn)行仔細(xì)的清除，對(duì)欠挖超標(biāo)嚴(yán)重的應(yīng)予以處理，并且清洗受噴面； (2)噴射應(yīng)分段、分部、分塊，按先墻后拱，自下而上地進(jìn)行，分段長(zhǎng)度為 6m，分塊大小為 2m 2m? ，并且噴射作業(yè)還應(yīng)分層進(jìn)行，一次噴射厚度不得太厚或太薄，一般在邊墻部位，一次噴射厚度取為 7cm，在拱部取為 5cm，根據(jù)不同級(jí)別圍巖初期支護(hù)厚度，一次噴射混凝土厚度可適當(dāng)做出調(diào)整； (3)噴射移動(dòng)采用 S 形往返移動(dòng)前行； (4)噴射時(shí)，噴嘴至巖面的距離定為 ，并可適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以盡量減少回彈量，噴嘴與受噴面應(yīng)保持垂直，傾斜角不可大于 10176。 噴射混凝土的配比設(shè)計(jì)為： 干集料中 水泥和砂石重量比為 1∶ 4，砂率為 50%，水灰比為 ，若加入 鋼 纖維， 鋼 纖維 體積摻入量為 %。濕噴工 藝流程圖 見(jiàn) 圖 51。 各級(jí)圍巖噴射混凝土基本情況 新建貴廣鐵路下豪一號(hào) 隧道 各種 級(jí)別圍巖噴射混凝土的基本情況如表 51。當(dāng)隧道通過(guò) 圍巖性質(zhì)較差地段時(shí)，噴射混凝土中還應(yīng)添加某種形式的纖維，來(lái)改善混凝土的性能，形成纖維噴射混凝土。就噴射混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)、鋼拱架的施工工藝分別介紹如下： 噴射混凝土施工工藝 噴射混凝土既是一種新型的支護(hù)結(jié)構(gòu)，又是一種新的施工工藝 [11] 。同時(shí)，隧道支護(hù)應(yīng)采用噴錨支護(hù)，根據(jù)圍巖特點(diǎn)、斷面大小和使用條件等選擇噴射混凝土、錨桿、鋼 筋網(wǎng)和鋼架等單一或組合的支護(hù)形式。初期支護(hù)一般由噴射混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)、鋼架等及其它們的組合組成，它是現(xiàn)代隧道工程中最常用的支護(hù)形式和方法。各級(jí)圍巖量測(cè)斷面間距： Ⅳ 級(jí)圍巖 20m、 Ⅴ 級(jí)圍巖 10m。 (2)監(jiān)控量測(cè)：隧道的監(jiān)控量測(cè)應(yīng)按照 《 鐵路隧道監(jiān)控量測(cè)技術(shù)規(guī)程 》 (TB101212021 J7212021)執(zhí)行，監(jiān)控量測(cè)計(jì)劃應(yīng)根據(jù)隧道規(guī)模、地形地質(zhì)條件、支護(hù)類型和參數(shù)、開(kāi)挖方式等制定，并將監(jiān)測(cè)結(jié)果定期報(bào)送相關(guān)單位。 對(duì)于不良地質(zhì)帶的狀況，本隧道以監(jiān)控量測(cè)及施 工超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)為主，及時(shí)的施做防護(hù)、支護(hù)結(jié)構(gòu)。 表 47 炮眼布置具體個(gè)數(shù) 圍巖 級(jí)別 掏槽眼 輔助眼 周邊眼 總個(gè)數(shù) 頂面間距 (m) 個(gè)數(shù) 間距 (m) 個(gè)數(shù) 間距 (m) 個(gè)數(shù) 上臺(tái)階 中臺(tái)階 下臺(tái)階 上臺(tái)階 中臺(tái)階 下臺(tái)階 上臺(tái)階 中臺(tái)階 下臺(tái)階 Ⅳ 75 4 0 0 60 72 138 108 40 74 55 46 497 裝藥量計(jì)算見(jiàn)表 49。 ) 深度 (m) 長(zhǎng)度 (m) 深度 (m) 長(zhǎng)度 (m) 深度 (m) 長(zhǎng)度 (m) Ⅴ 75 炮眼具體布置時(shí)，根據(jù)炮眼的間距在隧道橫斷面圖上一一布置，確定各種形式炮眼的個(gè)數(shù)，炮眼布置詳細(xì)示意圖見(jiàn)附錄 B 圖 11 和附錄 B 圖 12。 表 45 計(jì)算炮眼數(shù)量 圍巖級(jí)別 裝藥量 系數(shù) ? 上臺(tái)階 中臺(tái)階 下臺(tái)階 總個(gè)數(shù) 斷面面積 ( 2m ) 炮眼數(shù)量 斷面面積 ( 2m ) 炮眼數(shù)量 斷面面積 ( 2m ) 炮眼數(shù)量 Ⅴ 149 193 154 496 炮眼 深度和長(zhǎng)度見(jiàn)表 47。 表 44 炮眼裝藥量 圍巖 級(jí)別 掏槽眼 輔助 眼 周邊眼 裝藥系數(shù) 裝藥量 (kg) 裝藥系數(shù) 裝藥量 (kg) 裝藥系數(shù) 裝藥量 (kg) Ⅳ 30 Ⅴ 級(jí)圍巖三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法 爆破設(shè)計(jì) 查表可得，炸藥 每米藥卷的炸藥質(zhì)量 ? 為 ，單位耗藥量 q 為 。各種形式炮眼間距和個(gè)數(shù)情況見(jiàn)表 48。 表 42 炮眼的深度和長(zhǎng)度 (m) 圍巖 級(jí)別 掏槽眼 輔助眼 周邊眼 與開(kāi)挖面 的角度 ? (176。 根據(jù)式 (41)，可得計(jì)算炮眼數(shù)量，結(jié)果見(jiàn)表 46。 (4)裝藥量計(jì)算 Ql??? (49) 式中， Q —— 單個(gè)炮眼的裝藥量。233L l b?? (48) 式中， 1L —— 掏槽眼的長(zhǎng)度； ?—— 掏槽眼與開(kāi)挖面的夾角； B—— 同一平面上的兩掏槽眼眼口的距離； b—— 同一平面上的兩掏槽眼眼底的距離，取為 ； 39。 (3)炮眼長(zhǎng)度計(jì)算 輔助眼的長(zhǎng)度為 (45) 22Ll? 28 式中， 2L —— 輔助眼的長(zhǎng)度。 (2)每一循環(huán)炮眼深度計(jì)算公式 周邊炮眼與輔助炮眼的眼底應(yīng)在同一垂直面上，掏槽炮眼應(yīng)加深 10~20cm[9] 。 爆破設(shè)計(jì) 新建貴廣鐵路下豪一號(hào) 隧道采用新奧法施工，運(yùn)用光面爆破技術(shù)，爆破掏槽形式選用直眼楔形掏槽，炸藥使用 2 號(hào)巖石銨梯炸藥，藥卷直徑選用φ 32mm。 （ 5）各步臺(tái)階一次開(kāi)挖長(zhǎng)度宜控制在 2m~3m 之間，第 3 部臺(tái)階開(kāi)挖后仰拱應(yīng)緊跟。 （ 3）開(kāi)挖方式采用弱爆破，爆破時(shí)嚴(yán)格控制炮眼深度及裝藥量。 四、三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法施工要求 （ 1）隧道施工應(yīng)堅(jiān)持“弱爆破、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè)”的原則。參照工序②進(jìn)行； b、灌注該段仰拱； c、灌注該段隧底填充。 （ 2）上臺(tái)階施工至適當(dāng)距離后，開(kāi)挖 2 部臺(tái)階，接長(zhǎng)鋼架，施作洞身結(jié) 構(gòu)的初期支護(hù)及封底，參照工序①進(jìn)行。 圖 45 三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法施工工藝流程圖。 （ 7）施工時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，必要時(shí)在臨時(shí)仰拱中增設(shè)鋼架。 （ 5）各步臺(tái)階一次開(kāi) 挖長(zhǎng)度宜控制在 2m~3m 之間，第 3 部臺(tái)階開(kāi)挖后仰拱應(yīng)緊跟。 （ 3）開(kāi)挖方式采用若爆破，爆破時(shí)嚴(yán)格控制炮眼深度及裝藥量。 三、三臺(tái)階法施工要求 （ 1）隧道施工應(yīng)堅(jiān)持“若爆破、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè)”的原則。仰拱按每循環(huán) 5m 組織施工。按照設(shè)計(jì)要求施作鎖 腳錨桿和系統(tǒng)錨桿，噴射砼。按照設(shè)計(jì)要求施作鎖腳錨桿和系統(tǒng)錨桿，噴射砼。按照設(shè)計(jì)要求施作鎖腳錨桿和系統(tǒng)錨桿，噴射砼。開(kāi)挖進(jìn)尺控制在每循環(huán) 2~3m 拱架。 圖 43三臺(tái)階施工工藝流程圖 滿足 不 滿足 施工準(zhǔn)備 超前地質(zhì) 預(yù)報(bào) 上中下臺(tái)階 測(cè)量 放線 上臺(tái)階開(kāi)挖、 出 渣、清理開(kāi)挖面 上臺(tái)階 初期支護(hù) 中臺(tái)階 開(kāi) 挖 、出渣、清理開(kāi)挖面 中 臺(tái)階 初期支護(hù) 下臺(tái)階開(kāi)挖、出渣 、 清理開(kāi)挖面 下臺(tái)階 初期支護(hù) 監(jiān)控 測(cè)量 加 強(qiáng) 防 護(hù) 下循環(huán) 開(kāi)挖 24 二、 三臺(tái)階法施工工序說(shuō)明 圖 44 三臺(tái)階法工序圖。這樣就能夠順利完成長(zhǎng)、短臺(tái)階法的轉(zhuǎn)換。在長(zhǎng)短臺(tái)階相互轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，關(guān)鍵是控制臺(tái)階的長(zhǎng)度。 （ 8）下臺(tái)階施工 時(shí)要保證初支鋼架整體順接平直，螺栓連接牢靠。 （ 6）上臺(tái)階施作鋼拱架時(shí)，采用擴(kuò)大拱腳和鎖腳錨桿等措施，控制圍巖和初期支護(hù)變形，必要時(shí)施作臨時(shí)仰拱。施工中應(yīng)解決好上下臺(tái)階的施工干擾問(wèn)題，下部應(yīng)減少對(duì)上部圍巖、支護(hù)的攏動(dòng)。 （ 3）臺(tái)階長(zhǎng)度宜控制在 10m~50m 之內(nèi)；圍巖穩(wěn)定較差時(shí)，控制在 3~10m。 三、 臺(tái)階法施工要求 （ 1）隧道施工應(yīng)堅(jiān)持“弱爆破、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè)”的原則。 （ 3）灌筑該段內(nèi) Ⅲ 部底板（或仰拱）。 圖 41 臺(tái)階法施工工藝流程圖 超挖 欠挖 不滿足 施工準(zhǔn)備 爆破效果 裝碴運(yùn)輸 上下臺(tái)階初支護(hù) 監(jiān)控 量測(cè) 初噴混凝土 上臺(tái)階鉆眼 通風(fēng) 排煙 測(cè)量放線 裝藥爆破 超前地質(zhì)預(yù)報(bào) 下循環(huán)開(kāi)挖 爆破設(shè)計(jì) 處理欠挖 加強(qiáng)支護(hù) 調(diào)整爆破參數(shù) 22 二、 臺(tái)階法施工工序說(shuō)明 圖 42 臺(tái)階法工序圖 （ 1）開(kāi)挖 1 部臺(tái)階 ,施作 1 部洞身結(jié)構(gòu)的初期支護(hù)。 幾種開(kāi) 挖方法 的介紹 在此隧道的開(kāi)挖過(guò)程中，開(kāi)挖方式主要以這兩種開(kāi)挖方式為主：臺(tái)階法 、三臺(tái)階法 和三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法 。 在 復(fù)合式襯砌段在施工時(shí)，須進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)，根據(jù)監(jiān)控量測(cè)的結(jié)果進(jìn)行分析，確定二次襯砌的時(shí)機(jī)及調(diào)整支護(hù)參數(shù)。隧道開(kāi)挖時(shí)，導(dǎo)坑開(kāi)挖長(zhǎng)度及臺(tái)階高度可根據(jù)施工機(jī)具、人員等安排進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。 隧道施工應(yīng)堅(jiān)持“弱爆破、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、勤量測(cè)”的總原則，確保施工安全有序的進(jìn)行。布設(shè)超前小導(dǎo)管支護(hù)（支護(hù)參數(shù)詳見(jiàn)本文《 支護(hù)參數(shù)》） 。Ⅴ類圍巖穩(wěn)定性差，施工難度大，施工時(shí)按“短進(jìn)尺、弱爆破、早封閉、強(qiáng)支護(hù)、勤量測(cè)”的原則掌握，施工前，沿拱部開(kāi)挖輪廓線 10cm 處以外插角 5176。使用 臺(tái)階法開(kāi)挖，其開(kāi)挖步序示意圖