隧道钢拱架安装精度控制技术.doc

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1、.隧道钢拱架安装精度控制技术XX，XX，XX（XXXXXXXXXXXXXXXXXXX）摘要：目前国复合式衬砌隧道的设计中，钢拱架经常采用，它适用于对软弱围岩的强支护，确保其稳定性。但是在实际施工中，钢拱架的安装精度却难以控制，钢拱架的连接、垂直度、高程控制、横向偏差等方面往往达不到质量要求，这会对钢拱架的受力结构带来较大影响，从而导致出现初期支护变形、开裂等问题，增加了隧道施工风险。本文通过省蒙文砚高速公路老鹰山隧道初期支护钢拱架的安装施工，介绍隧道钢拱架安装的精度控制技术。关键词：隧道；钢拱架；精度控制..0引言省蒙文砚高速公路老鹰山隧道设计为分离式隧道，分为左右双幅，左幅全长2464米

2、，右幅全长2451米，最大埋深137.81m，隧道属于长隧道。隧道洞身段支护衬砌按新奥法原理设计，采用初期支护和二次衬砌相结合的复合式衬砌。初期支护中，对于IV～V级围岩，由径向锚杆、喷射混凝土、钢筋网及工字钢钢架组成。钢架之间用纵向钢筋连接，并与径向锚杆、钢筋网及喷射混凝土形成一个整体，与围岩密贴，形成承载结构。钢拱架是承载受力的主要结构，因此其安装精度控制至关重要。1钢拱架施工存在的主要问题与难题根据《JTGF80-1-2004公路工程质量检验评定标准》的要求，钢拱架的安装精度要求如下表1所示：..表1、钢拱架的安装精度要求项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率1△安装间距(mm)

3、50尺量：每榀检查2倾斜度(°)±2测量仪器检查每榀倾斜度3安装偏差(mm)横向±50尺量：每榀检查竖向不低于设计标高4拼装偏差(mm)±3尺量：每榀检查钢拱架施工涉及到加工、测量、电焊、安装等各方面专业知识，综合性较强。通过长时间的质量检查，老鹰山隧道的钢拱架安装精度不能满足要求，存在的主要问题如下：　　（1）钢拱架加工不标准，加工质量参差不齐。主要表现在钢拱架扭曲、钢拱架弧度不标准、连接法兰间隙大、螺孔不一致、焊缝不牢固等。　　（2）钢拱架架设不符合要求，主要表现在基础不坚实、中线偏差大、锁脚锚杆施工不规、纵向连接筋焊接质量差等。　　（3）喷射混凝土后，钢拱架受力发生沉降。2钢拱架的安

4、装精度控制措施针对以上的问题，有针对性地进行了一系列的措施，从钢拱架的规加工、精确安装等方面进行控制，以确保钢拱架的安装精度满足要求。2.1钢拱架的规加工钢拱架加工的质量好坏，将会影响安装的质量。..钢拱架加工不规容易造成钢拱架安装困难、安装后不符合要求以及耗费更多的人力，甚至会耽误工期，因此要严格控制钢拱架的加工质量。2.1.1加工准备条件（1）场地建设钢拱架加工场地应进行硬化处理，地面采用20cm厚C20混凝土进行硬化，有车辆行驶区用20cm厚C25混凝土硬化，面积在80-100m2之间。钢拱架冷弯设备应摆放在平整的场地上，钢筋加工厂总体上应满足各功能分区的要求，如：原材料堆放区、加工

5、制作区、半成品、成品堆放区、车辆运输装卸作业区所必须的空间等。（2）人员组织。钢拱架加工人员主要由电焊工、辅助工等组成。在施工前，要对他们进行技术交底，并进行考核，不合格的人员不能参与施工。2.1.2钢拱架加工钢拱架加工过程中须严格按设计要求制作，做好样台、放线、复核并标记，在加工厂硬化处理过的平整场地上按1：1放出大样，每榀拱架单元完成制作后必须符合外弧长及弦长，长度不符合设计要求的重新制作，确保每个单元的制作精度。型钢钢架采用冷弯成型，钢架节点焊接长度应大于4cm，且对称焊接。2.1.3钢拱架与连接钢板焊接..以往钢拱架与钢板焊接都是人工操作，用手固定钢板与钢拱架，然后进行焊接。这样钢

6、板与钢拱架的相对位置仅凭工人的个人感觉和经验，无法做到精确定位，相邻两单元钢拱架在拼接的时候，可能出现螺栓孔无法对齐或者偏差较大，螺栓无法穿过的现象。因此，拱架与连接钢板焊接的精确定位关系到拱架安装的质量。连接钢板都是按照固定的尺寸进行加工，钢板上螺栓孔也是规加工，尺寸位置都准确，所以只要控制螺栓孔与钢拱架横截面的位置，就能保证焊接的精确。现场采用自己设计的定位器控制钢拱架与连接钢板焊接，定位器由10mm厚钢板、M20螺栓、Φ8圆钢制作，由钢板焊接一个“L形”的钢构件，钢构件能够一个侧面能够放在工字钢槽，一个侧面能够准确卡在工字钢的端头，在侧面上面用钻孔机钻两个能够塞进M20螺栓的圆孔，加

7、工螺栓孔的过程要精确计算，两颗螺栓的间距和高度，要与连接板最上层的螺栓孔的间距和高度相匹配。其工作的步骤基本如下：⑴拱架半成品与定位器定位  将已加工好的定位器放人已加工好的弯制钢架上。如下图1所示：  图1、定位器就位（2）定位器与连接板定位  将连接板上已钻好的孔装到定位器上，然后焊工将连接板与钢架焊接牢固。焊接完成后，卸下连接板，用于下一次使用。如下图2所示。..图2、连接板与定位器固定2.1.4钢架加工控制要点（