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格栅（型钢）拱架初期支护作业指导书（作者：行云流水）1.适用范围适用于一般隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩。
2.作业准备2.1内业技术准备认真审核图纸，牢记图纸要求的技术参数。
对负责拱架初期支护施工的技术人员加强技术培训与指导，令其熟悉规范及技术标准，对所有参与拱架初期支护的施工人员作技术交底。
2.2外业技术准备准确定位每榀拱架位置，根据放样结果对欠挖位置提示补炮处理。
根据施工要求，准备好施工所用的机具、材料，保证用电安全，组织好相关人员的进场。
3.技术要求3.1拱架基础必须牢固，倾斜度符合要求；拱架连接筋焊接符合要求，焊接牢固；拱架间距满足设计要求，拱架保护层满足要求。
3.2 钢筋网搭接长度满足要求，与拱架连接牢固。
3.3 锚杆锚固牢固，锁定角度正确。
4.施工工序与工艺流程4.1施工程序施工准备→断面检查→测量定位→初喷混凝土→安装拱架→锚杆锁定→设置纵向连接筋→挂钢筋网片→喷射混凝土至设计厚度4.2工艺流程5.施工要求5.1施工准备（1）将合格的拱架、连接筋、锚杆、钢筋网片运送至施工现场。
氧气、乙炔、电焊机等设备及材料安全放置。
（2）值班人员到岗，安全员全程监控，所有施工人员就位。
（3）保证良好的通风照明，确保机械设备运转正常，确保风水电线路正常。
5.2施工工艺5.2.1断面检查施工前，对断面进行测量，根据设计轮廓线在洞壁上标出欠挖部分，由开挖班组进行处理。
5.2.2初喷混凝土开挖班组补炮完毕，并经测量班再次复核断面合格后，初支班组进行初次喷射混凝土支护，初次喷射混凝土厚度宜为3～6cm，同时受钢支撑与岩面间隙及超挖的的控制，要保证喷射后不妨碍安装拱架，喷后的轮廓线平顺即可。
5.2.3测量定位初喷完毕，具备立架条件时，由测量班组对每一榀里程位置准确定位，在洞壁上用喷漆标出位置，并将拱脚高程位置准确定出。
为操作方便且便于检查核对，应在洞壁上选一基准点，从该基准点下返至拱脚点的数值标记至洞壁。
5.2.4拱架安装安装前根据定出每榀拱架的位置，清理拱角松碴，清理完毕后按照标出的位置拼装格栅（型钢）拱架，若格栅（型钢）拱架与初喷砼之间间隙过大时增设垫块定位，垫块用与喷射砼同标号的砂浆制成，垫块形状为楔形。
隧道钢架施工技术交底一、适用范围本技术交底适用于南广铁路NGZQ-5段五分部一工区内隧道工程钢架施工。
二、作业准备(1)钢架原材料必须满足设计及规范要求，所有材料试验检测均满足设计、规范要求。
(2)作业指导书编制后，在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核图纸，澄清有关技术瓿，熟悉规范和技术标准。
制定施工安全挂号信措施，提出应急预案。
对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。
(3)现场钢筋加工场地，施工机械、人员配置满足施工需要。
三、技术要求(1)按开挖情况分段、分单元制作加工，在钢筋加工场地按1：1放样，严格按照设计图加工(考虑预留变型量)，格栅采用胎模焊接。
焊接不得有假焊，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷，焊接时采用焊条满足规范要求。
(2)钢架按设计尺寸在洞外下料分节焊接制作，制作时严格按设计图纸进行，保证每节的弧度与尺寸均符合设计要求，每节两端均焊连接板，节点间通过连接板用螺栓连接牢靠，加工后必须进行试拼检查，严禁不合格品进场。
(3)钢架应在初喷混凝土后及时架设。
(4)钢架用钢材的规格、型号、材质满足设计要求和国家有关现有技术标准的规定。
钢架不宜在受力较大的拱顶及其它受力较大的部位分节。
格栅钢架的主筋直径不宜小于18mm，且焊接应符合设计要求。
(5)钢架安装应符合下列条件：a安装前应清除底脚的虚碴及杂物;b 安装允许偏差：横向和高程为：±5cm，垂直度为±2°；c各节钢架间应以螺栓连接，连接板应密切，连接板局部缝隙不超过2mm；d沿钢架外缘每隔2m应用钢楔或混凝土预制块楔紧；e钢架之间宜用直径为φ22mm的钢筋采用焊接方式连接，环向间距符合设计要求。
四、施工程序与工艺流程4.1施工程序材料准备钢架加工制作岩面处理钢架运输钢架安装钢架加固钢架验收转序4.2工艺流程钢架施工工序流程见下图。
钢架施工工序流程五、施工要求5.1原材料要求钢架用钢材的规格、型号、材质满足设计要求和国家有关现有技术标准的规定。
新建杭州至黄山铁路站前Ⅶ标型钢拱架焊接加工作业指导书编制：复核：审核：中铁二局杭黄铁路站前Ⅶ标项目部二〇一五年三月目录1.编制目的 (2)2.适用范围 (3)3.作业准备 (3)3.1 内业技术准备 (3)3.2 外业技术准备 (3)4.技术要求 (3)5.施工要求 (4)5.1施工准备 (4)5.2制作模具 (4)5.3型钢下料加工 (5)5.4型钢钢架焊接 (5)5.5检查验收 .......................................................................................... 错误！未定义书签。
5.6型钢钢架运输 (11)6.质量控制及检验 (11)6.1质量控制 (11)6.2质量检验 (11)7.安全及环保要求 (12)7.1安全要求 (12)7.2 环保要求 (13)型钢拱架焊接加工作业指导书1.编制目的为明确隧道型钢拱架焊接加工施工工艺、操作要点和相应的标准要求，指导、规范隧道型钢拱架焊接加工施工，满足设计及规范要求。
2.适用范围适用于本标段内隧道IV、V级围岩初期支护型钢钢架焊接加工。
3.作业准备3.1 内业技术准备⑴应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读和审核设计图纸，熟悉规范和技术标准。
⑵对班组作业人员进行岗前安全培训及技术交底。
⑶钢拱架大样尺寸交底时，应考虑隧道开挖断面预留沉降量引起的断面尺寸变化。
⑷对钢架焊接工艺进行交底。
3.2 外业技术准备⑴钢架加工场地的布置及地面硬化。
加工场内分区明显、合理（原材料堆放区、加工区、成品区、半成品区、废料堆放区）。
⑵原材料取样送检，合格后方可使用。
⑶在加工区内进行钢架分节段大样放样，制作钢架模型并固定。
⑷场地内各种标识醒目、齐全，机具设备调试性能良好。
4.技术要求采用型钢钢架施工的围岩为：Ⅳb级、Ⅳ级下锚、Ⅴb级、Ⅴc级、Ⅴ级下锚。
Ⅳb级、Ⅳ级下锚围岩采用I18型钢钢架，钢架间距0.8m～1.0m；Ⅴb级围岩采用I20a型钢钢架，钢架间距0.6m；Ⅴc级围岩采用I22a型钢钢架及HW175型钢钢架，钢架间距0.6m；Ⅴ级下锚围岩采用I20a型钢钢架，钢架间距0.8m。
格栅拱架及型钢拱架施工作业指导书1 目的明确隧道钢架施工作业工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，规范隧道钢架施工作业，充分发挥钢架在初期支护中的作用。
2 编制依据⑴《客运专线铁路隧道工程施工指南》（TZ214-2005）⑵《客运专线铁路隧道工程施工质量验收标准》铁建设[2005]160号⑶《新建XX铁路施工图设计文件》3 适用范围适用于新建XX铁路XXXX-X标隧道初期支护格栅钢架及型钢钢架的施工。
4 工艺流程及技术要求隧道钢架支护分为型钢钢架和格栅钢架两种，型钢钢架主要由工字钢弯制而成，格栅钢架主要由四根Φ22或Φ25主筋和其它钢筋制成。
根据围岩级别的不同，选择不同的初期支护参数。
隧道各部开挖完成初喷砼后，分单元及时安装钢架，采用定位锚杆、径向锚杆以及双侧锁脚锚管固定，纵向采用Φ22钢筋连接，钢架之间铺挂钢筋网，然后复喷混凝土到设计厚度。
钢架施工工艺流程图见图1。
4.1 钢架加工⑴型钢钢架加工：加工场地用砼硬化，精确抹平，按设计放出加工大样。
钢架弯制结合隧道开挖方法采用型钢弯制机按照隧道断面曲率分节进行弯制，弯制完成后，先在加工场地上进行试拼。
各节钢架拼装，要求尺寸准确，弧形圆顺，要求沿隧道周边轮廓误差不大于3cm；型钢钢架平放时，平面翘曲小于2cm。
⑵格栅钢架加工格栅钢架在现场设计的工装台上加工。
工作台为δ=20mm的钢板制成，其上根据不同断面的钢架主筋轮廓放样成钢筋弯曲模型。
钢架的焊接在胎模内焊接，控制变形。
按设计加工好各单元格栅钢架后，组织试拼，检查钢架尺寸及轮廓是否合格。
图1 钢架施工工艺流程图加工允许误差：沿隧道周边轮廓误差不大于3cm，平面翘曲应小于2cm，接头连接要求同类之间可以互换。
格栅钢架各单元必须明确标准类型和单元号，并分单元堆放于地面干燥的防雨蓬内。
4.2 钢架安装钢架安装在掌子面开挖初喷完成后立即进行。
根据测设的位置，各节钢架在掌子面以螺栓连接，连接板应密贴。
为保证各节钢架在全环封闭之前置于稳固的地基上，安装前应清除各节钢架底脚下的虚碴及杂物。
格栅（型钢）拱架加工作业指导书1.适用范围适用于Ⅳ、Ⅴ级围岩隧道拱架支护加工。
（项目参考：福永高速、向莆铁路）2.作业准备2.1内业技术准备认真审核图纸，牢记图纸要求的技术参数。
对负责拱架加工施工的技术人员加强技术培训与指导，令其熟悉规范及技术标准，对所有参与拱架加工的施工人员作技术交底，尤其对焊工班做强调要求。
2.2外业技术准备根据图纸，认真划分每榀拱架单元，准确弯制。
根据施工要求，准备好施工所用的机具、材料，保证用电安全，保证气焊安全，组织好相关人员的进场。
3.技术要求3.1每一榀拱架加工完成后都要与模具进行复核比对，对不符要求的进行整改，要求每一榀拱架尺寸准确，弧形圆顺。
3.2拱架焊接部位必须牢固，不得有假焊现象，焊接完成必须敲掉焊渣。
3.3同一单元拱架要求可以互相替换。
3.4拱架基本无翘曲。
4.施工工序与工艺流程4.1施工程序施工准备→调试冷弯机→放大样→弯制型钢拱架（制作加工平台、加工钢筋等）→现场试拼→校核→安装。
4.2工艺流程型钢拱架工艺流程格栅拱架工艺流程5.施工要求5.1施工准备（1）硬化加工场地，建立加工工棚，保证雨期也能施工。
（2）氧气、乙炔、电焊机、冷弯机、钢材等加工所用设备及材料准备到位。
5.2施工工艺5.2.1调试冷弯机根据购买的冷弯机各项参数及设计数据对冷弯机弯制参数进行调整，使其能按照要求弯制型钢。
重点注意控制弦高，即冷弯机油顶顶出长度，该处直接影响弯制型钢的线型。
根据不同的机器型号，弦高可能与理论计算时的高度有很大出入，一定注意。
5.2.2放样在硬化的场地上，根据设计按照1:1放出大样，以便加工出的第一榀拱架根据大样进行调整。
5.2.3拱架制作第一榀型钢拱架弯制后，根据大样图进行调整，调整后的拱架直接制作成校核平台，后续加工的拱架直接架于平台上进行比对。
拱架加工时，必须做到尺寸准确，弧形圆顺；焊接成型时，应沿钢架两侧对称进行，连接钢板处要求相邻两节轴线一致，连接孔位置要准，以保证连接准确。
钢拱架施工技术交底一、钢拱架（格栅拱架）现场制作加工1、在加工场按设计图1：1放出钢拱架大样，下料长度需要考虑焊接收缩余量及切割、刨边的加工余量。
将工字钢、钢筋冷弯成形，要求尺寸准确，弧形圆顺。
2、加工的第一榀钢拱架（格栅钢架），应对照大样图进行校核，并报监理工程师复核合格后，方可批量生产。
3、钢拱架（格栅钢架）加工严禁使用J422焊条，必须使用J502以上焊条，要求焊缝宽度大于1cm，且焊缝饱满，无漏焊、砂眼；工字钢对接必须使用10mm以上钢板，焊接采用骑缝焊接，且每榀拱架只允许有一个焊缝接头。
4、钢拱架（格栅钢架）加工尺寸按钢架设计图施作。
拱顶段钢拱架必须采用完整的工字钢加工，严禁出现对焊和接点，对接的工字钢加工只能用于拱脚部位。
5、联接钢板按设计尺寸下料加工。
螺栓孔必须用台钻打孔，严禁用氧气焊切孔。
螺栓、螺母分别为M24×80及M24型高强螺栓，严禁用普通螺栓代替高强螺栓。
6、钢拱架（格栅钢架）加工现场必须设有拼装大样，每榀加工后安设前进行组装比样检查，确保加工精度，未经检验的不允许用于施工现场。
试拼允许误差：①连接钢拱架（格栅钢架）各片钢构螺栓孔眼中心间误差不超过0.5cm。
②与拱架（格栅钢架）大样周边轮廓误差不应大于3cm，平面翘曲应小于±2cm。
③钢拱架（格栅钢架）连接板尺寸不小于设计。
二、钢拱架安装工艺要求1、钢拱架（格栅钢架）拱脚必须置于稳固的地基上，拱脚标高不足时，不得用块石、碎石砌垫，而应设置钢板进行调整，或用砼浇注，砼强度等级不小于C20。
严禁出现钢拱架悬空的现象。
2、钢拱架（格栅钢架）平面应垂直于隧道中线，其安装误差：垂直倾斜度允许±2°，左右偏离隧道中线间距允许±5cm，拱顶允许偏差±5cm，每两榀钢拱架间距允许±5cm，保护层厚度允许偏差-5mm。
3、钢拱架（格栅钢架）按设计位置安设，在安设过程中钢拱架应贴紧初喷砼表面，若存在间隙必须塞入钢板或砼垫块，传递基岩压力。
隧道架设钢拱架施工作业指导书20.1 作业流程20.1.1 施工准备20.1.1.1 检查测绘安装地段隧道净空断面，线路中线，水平。
20.1.1.2 根据设计要求，标出钢拱架安设位置。
20.1.1.3 整理人行道、水沟、电缆槽管路等，使之不影响架设拱架底脚纵向垫木。
20.1.1.4 在拱架预定立柱两侧边墙上钻孔，预埋固定件。
20.1.1.5 检查、试拼拱架。
将每排钢拱架及配件在洞外平地上按照设计大样进行试拼，检查其高度、宽度、弧度、拼接板，眼孔位置大小等是否符合设计要求。
20.1.2 架设钢拱架立柱20.1.2.1 用电锤在标记点距轨面高1米和3米处两侧隧道边墙对称打眼2个，间距约150mm，订木屑、上好膨胀螺栓，捆绑镀锌铁线（用于固定拱架）；20.1.2.2 拆除隧道侧沟盖板，用再用木枕或短木枕头做钢拱架垫木；20.1.2.3 立钢拱架立柱，采用膨胀螺栓上捆绑的镀锌铁线固定拱架，防止拱架向线路侧倾倒；立柱架设好后采用电锤或空压机在安设好立柱的隧道边墙打眼，锚入钢筋接，防止边墙顺线路方向倾倒，并采用楔形短木头从拱架两侧打入，固定拱架立柱并用铁钉钉好。
20.1.2.4 拼装钢拱架拱圈在隧道拱圈或拱顶部位标记好拱架位置，先将拱圈B部分与立柱拼装，并上好螺栓，再将拱圈A部分与拱圈B部分拼装好上好螺栓。
拼装好后采用电锤在拱架拱圈部位打眼，锚入钢筋短接，防止顺线路方向倾倒，校正拱架后，采用楔形短木头从拱架两侧打入，固定拱圈，并用铁钉钉好，防止楔形短木头松动下落。
20.1.3 测量架设好拱架的隧道限界，合乎施工限界方可开通。
20.1.4 限界测量确认后，由工务、供电共同确认后，到车站办理送电开通区间。
20.2 主要技术标准：20.2.1 钢拱架架设时，应先将沟盖板及多余道砟清除，保证枕木垛牢固的安放下去。
20.2.2 钢拱架接头连接处焊缝厚度不得小于10mm。
20.2.3 钢拱架接头处，凿槽尺寸应保证接头钢板顺利放入。
钢拱架施工作业指导书1. 适应范围适用于新建铁路正洞及其辅助坑道、附属洞室的钢架施工。
2. 作业准备2.1 内业技术准备作业指导书编制后，应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。
制定施工安全保证措施提出应急预案。
对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。
2.2 外业技术准备施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。
修建生活生产房屋、混凝土搅拌站及施工便道，配齐生活、办公设施，满足主要管理、技术人员进场生活、生产、办公需要。
3. 技术要求隧道钢架支护分为型钢钢架和格栅钢架两种，型钢钢架主要由工字钢弯制而成，格栅钢架主要由四根φ22或φ25主筋和其它钢筋制成。
Ⅳ级围岩采用格珊钢架，Ⅳ级、Ⅴ级围岩采用型钢拱架。
隧道各部开挖完成初喷砼后，分单元及时安装钢架，采用与定位锚杆、径向锚杆以及双侧锁脚锚管固定，纵向采用φ22钢筋连接，钢架之间铺挂钢筋网，然后复喷混凝土到设计厚度。
在施工过程中不断总结经验，优化工艺。
加强超前地质预测、预报，加强围岩监控量测管理。
根据量测结果，及时调整预留变形量及支护参数，适时施作二次衬砌，确保隧道安全。
开挖方法的改变，要严格按程序申请设计变更。
4. 施工程序与工艺流程（1）型钢钢架加工：加工场地用砼硬化，精确抹平，按设计放出加工大样。
钢架弯制结合隧道开挖方法采用型钢弯制机按照隧道断面曲率分节进行弯制，弯制完成后，先在加工场地上进行试拼。
各节钢架拼装，要求尺寸准确，弧形圆顺。
（2）格栅钢架加工格栅钢架在现场设计的工装台上加工。
工作台为δ=20mm的钢板制成，其上根据不同断面的钢架主筋轮廓放样成钢筋弯曲模型。
钢架的焊接在胎模内焊接，控制变形。
按设计加工好各单元格栅钢架后，组织试拼，检查钢架尺寸及轮廓是否合格。
格栅钢架各单元必须明确标准类型和单元号，并分单元堆放于地面干燥的防雨篷内。
隧道工程钢拱架施工作业指导书1 目的明确隧道钢架施工作业工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，规范隧道钢架施工作业，充分发挥钢架在初期支护中的作用。
2 编制依据⑴《客运专线铁路隧道工程施工指南》（TZ214-2005）⑵《客运专线铁路隧道工程施工质量验收标准》铁建设[2005]160号⑶新建铁路XX高速铁路XX段《隧道工程设计施工图》3 适用范围适用于XX高速铁路土建工程X标段隧道加强支护格栅钢架及型钢钢架的施工。
4 工艺流程及技术要求4.1 钢架设计隧道钢架支护分为型钢钢架和格栅钢架两种，型钢钢架主要由工字钢弯制而成，分I18、I20a、I22a三种；格栅钢架主要由四根Φ22主筋和其它钢筋制成。
Ⅳ级围岩采用格珊钢架或I18型钢，Ⅴ级围岩采用I20a或I22a型钢拱架。
本线隧道设计为全断面支护。
隧道各部开挖完成初喷砼后，分单元及时安装钢架，采取与定位锚杆、径向锚杆以及双侧锁脚锚管固定，纵向采用Φ22钢筋连接，钢架之间铺挂钢筋网，然后复喷混凝土到设计厚度，并及时进行围岩监控量测。
4.2钢架施工4.2.1 施工准备1）格栅及钢架加工所用的原材料必须满足设计及规范要求。
2）钢格栅、钢架应按分部开挖情况分段、分节制作加工，在加工场地按1：1放样，型钢钢架宜采用冷弯成型，格栅钢架宜采用胎膜焊接。
钢格栅、钢架不得在拱顶等剪应力较大或弯矩最大的地方分段、分节，钢架加工的焊接不得有假焊，焊缝表面不得有裂纹焊瘤等缺陷。
3）首榀格栅、钢架加工完成后应放在平整的水泥地面上进行试拼，检查各部尺寸均符合设计要求时才可进行批量生产。
周边拼装允许误差为±3cm，平面翘曲应小于2㎝。
4)格栅、钢架应在开挖或喷混凝土后及时架设。
架设前应由测量人员将待架格栅或钢架的位置（里程、中线、和水平）测放在岩面或喷射混凝土面上。
5）格栅及钢架在运输过程中应避免磕碰变形。
4.2.2 施工工艺流程4.2.2.1施工工艺流程图4.2.2.2施工工序1)钢架加工⑴型钢钢架加工：加工场地用砼硬化，精确抹平，按设计放出加工大样。
左黎高速ZL4标隧道钢拱架安装作业指导书编制：审核：批准：中铁二十五局集团有限公司左黎高速ZL4标项目经理部二○一四年三月十三日隧道钢拱架安装作业指导书一、适用范围本指导书适用于高石河隧道和西骆驼隧道的隧道型钢钢架的施工。
二、作业准备型钢钢架施工前应该满足本作业的施工条件，包括技术准备、场地、原材料、人员和机械的要求。
1．技术准备按照设计文件钢材规格、数量、拱架尺寸（结合规范放大轮廓尺寸）进行制作。
2. 场地准备型钢钢架在钢筋加工厂制作，在掌子面开挖初喷完成后立即进行安装。
3. 材料准备型钢钢架采用18、14工字钢制成，按照相关要求对原材料进行检验合格后使用，原材料应清洁、无损伤及片状铁锈。
4．人员配备5．机械配备三、工艺流程及技术要求隧道钢架支护分为型钢钢架和格栅钢架两种，型钢钢架主要由工字钢弯制而成，格栅钢架主要由四根Φ22主筋和其它钢筋制成，S4a、S4b级围岩采用格珊钢架（本工程隧道改为14工字钢代替），S5a、HS5a、S5b级围岩段采用型钢拱架，为全断面支护。
在隧道各部开挖及初喷砼后，分单元及时安装钢架，采用与定位锚杆、径向锚杆以及双侧锁脚锚管固定，纵向采用Φ22钢筋连接，钢架之间铺挂钢筋网，然后复喷混凝土到设计厚度。
钢架施工工艺流程图见图1。
（一）、型钢钢架加工：1、加工场地用砼硬化，精确抹平，按设计放出加工大样，放样时根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割的加工余量。
2、钢架弯制结合隧道开挖方法采用型钢弯制机按照隧道断面曲率分节进行弯制，图1 型钢钢架施工工艺流程图要求尺寸准确，弧形圆顺，弯制完成后，先在加工场地上进行试拼。
各节钢架拼装，要求尺寸准确，弧形圆顺，要求沿隧道周边轮廓误差不大于3cm；型钢钢架平放时，平面翘曲小于2cm。
3、型钢连接焊接：工字钢接长采用焊接方式连接，各部位尺寸参照下图：4、连接钢板按设计尺寸切割，并画出设计位置，采用电钻钻孔，焊接在工字钢两端。
连接的钢板采用20*20*1cm的A3钢板，（注：与基础连接的钢板为22*20*1.5cm的A3钢板），连接板与型钢焊成一体，要求工字钢四边均满焊，焊缝饱满，保证焊接质量。
新建杭州至黄山铁路站前Ⅶ标型钢拱架焊接加工作业指导书编制：复核：审核：中铁二局杭黄铁路站前Ⅶ标项目部二〇一五年三月目录1.编制目的 (3)2.适用范围 (3)3.作业准备 (3)3.1 内业技术准备 (3)3.2 外业技术准备 (3)4.技术要求 (3)5.施工要求 (4)5.1施工准备 (4)5.2制作模具 (5)5.3型钢下料加工 (5)5.4型钢钢架焊接 (5)5.5检查验收 (5)5.6型钢钢架运输 (13)6.质量控制及检验 (14)6.1质量控制 (14)6.2质量检验 (14)7.安全及环保要求 (14)7.1安全要求 (14)7.2 环保要求 (15)型钢拱架焊接加工作业指导书1.编制目的为明确隧道型钢拱架焊接加工施工工艺、操作要点和相应的标准要求，指导、规范隧道型钢拱架焊接加工施工，满足设计及规范要求。
2.适用范围适用于本标段内隧道IV、V级围岩初期支护型钢钢架焊接加工。
3.作业准备3.1 内业技术准备⑴应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读和审核设计图纸，熟悉规范和技术标准。
⑵对班组作业人员进行岗前安全培训及技术交底。
⑶钢拱架大样尺寸交底时，应考虑隧道开挖断面预留沉降量引起的断面尺寸变化。
⑷对钢架焊接工艺进行交底。
3.2 外业技术准备⑴钢架加工场地的布置及地面硬化。
加工场内分区明显、合理（原材料堆放区、加工区、成品区、半成品区、废料堆放区）。
⑵原材料取样送检，合格后方可使用。
⑶在加工区内进行钢架分节段大样放样，制作钢架模型并固定。
⑷场地内各种标识醒目、齐全，机具设备调试性能良好。
4.技术要求采用型钢钢架施工的围岩为：Ⅳb级、Ⅳ级下锚、Ⅴb级、Ⅴc级、Ⅴ级下锚。
Ⅳb级、Ⅳ级下锚围岩采用I18型钢钢架，钢架间距0.8m～1.0m；Ⅴb级围岩采用I20a型钢钢架，钢架间距0.6m；Ⅴc级围岩采用I22a型钢钢架及HW175型钢钢架，钢架间距0.6m；Ⅴ级下锚围岩采用I20a型钢钢架，钢架间距0.8m。
隧道各部开挖完成初喷砼后，分单元及时安装型钢钢架，与定位锚杆、径向锚杆以及双侧锁脚锚杆固定，纵向采用Φ22钢筋连接。
钢架之间铺挂钢筋网，然后复喷混凝土到设计厚度。
图4-1 型钢标准截面图表4-1 型钢标准截面尺寸表型号尺寸（毫米）截面面积（厘米2）理论重量（公斤/米）h b d t18 180 94 6.5 10.7 30.6 24.120a 200 100 7 11.4 35.5 27.922a 220 110 7.5 12.3 42 33HW175 175 175 11 7.5 51.4 40.35.施工要求5.1施工准备⑴做好施工用电，机械设备（如电焊机、弯筋机、切断机、卷扬机等）运转调试工作。
⑵型钢拱架加工所用的原材料必须满足设计及规范要求。
⑶型钢拱架应按分部开挖情况分段、分节制作加工，在加工场地按1：1放样，型钢钢架宜采用冷弯成型。
型钢钢架不得在拱顶等剪应力较大或弯矩最大的地方分段、分节，型钢钢架加工的焊接不得有假焊，焊缝表面不得有裂纹焊瘤等缺陷。
⑷型钢钢架安装前，根据设计断面尺寸及预留沉降量要求，对开挖净空尺寸进行检查。
5.2制作模具复核型钢钢架截面设计模具，模具材料型钢、钢板和钢筋（Φ25）均可，做好模具可按大样线直接焊在钢平台上，必须保证焊接牢固和竖向垂直。
5.3型钢下料加工⑴复核下料单上型钢的尺寸及用料规格型号，开始阶段应少下几根料现场弯制，检查是否符合设计要求，严禁以拱部顶点作为分节接头。
⑵按复核后的下料单进行下料，下料后各种规格、尺寸必须分类分开放置并标识，以免误用，对一些小料应合理利用。
⑶进行型钢弯制，可用人工也可用机械弯制，但弯制必须做到以下几点要求：弯起点必须做标记；型钢弯制形状正确，平面上无翘曲不平现象。
5.4型钢钢架焊接以I18工字钢型号为例，计算型钢焊接加强钢板尺寸确定。
5.4.1热轧工字钢焊缝对接施工当中最为常见的焊接方法是手工电弧焊，通电后，在焊条与焊件间产生电弧，电弧的高温（可达到3000°C）将电弧周围的金属变成液态，形成熔池，同时高温也使焊条金属融化，滴落至熔池中，与焊件的熔融金属结合。
冷却后即形成焊缝。
手工电弧焊优点是操作简便、焊接方便，但是焊缝带的质量有一定的缺陷，在焊接过程中产生于焊缝金属或附近热影响区刚才表面或者内部的缺陷。
常见的缺陷有裂纹、焊瘤、烧穿、电弧坑、气孔、夹渣、咬边、未熔合等。
焊缝缺陷的存在势必削弱焊缝的受力面积，在缺陷处引起应力集中，故对连接的强度、冲击韧性及冷弯性能等均有不利影响。
《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001规定，焊缝质量等级分为一级、二级和三级；三级焊缝只要求对全部焊缝做外观检查，在平时的施工当中由于焊接技术和检测手段的影响，可以把我们日常施工当中所遇到的焊缝质量规定为三级。
5.4.2热轧工字钢加强钢板选取计算⑴Ⅰ18截面达到设计强度的弯矩计算由已知资料查出I18工字钢截面特性：x I =16604cmx W =1853cm mm 5.6t w = 7.10d =mmx W M max = 23/21510185mm N M =⨯（设计强度）m ax M =215N/2mm ⨯310185⨯3mm=39.775m KN ⋅x I ——对x 轴的截面惯性矩x W —— x 轴的截面模量w t —— 工字钢翼缘板厚度d —— 工字钢腹板厚度m ax M ——使截面达到材料设计强度的计算截面弯矩（荷载乘以分项系数）⑵三级焊缝达到设计强度的弯矩计算对接焊缝（三级）对截面的轴向受压和受剪力削弱可以忽略不计，主要是削弱了截面弯矩的抵抗力（受拉）。
按照焊缝的最大弯曲应力计算当焊缝承受最大的弯曲应力时所受的弯矩M ，由于三级焊缝的焊缝允许存在的缺陷较多，故其抗拉强度为母材强度的85%，即通过对接焊透焊缝作业后，焊缝截面的焊材的拉强度的85%，根据《钢结构工程施工质量验收规范》可以得出对接焊缝的抗拉、抗剪设计强度=0.85f =182.75 N/2mm 抗剪 wf v =125N/2mm σ=W M=182.75MpaM =182.75 N/2mm ⨯185 ⨯ 3103mm =33.809m KN ⋅w t f 、wf v ——对接焊缝的抗拉和抗压设计强度f —— Q235 钢材抗拉强度设计值（215 Mpa ） ⑶加强钢板截面尺寸的计算焊缝对截面抵抗矩的削弱在腹板处和翼缘处（由于施工中对翼缘处平整的要求一般不再翼缘处加强），因此在腹板两边添加加强钢板来弥补焊缝对截面的削弱。
现假设焊缝长度满足要求，由于焊缝质量不足降低的强度由加强钢板增加的截面尺寸来弥补，从而初步确定加强钢板的截面面积。
以I18工字钢截面焊接加强钢板后承受极限应力的弯矩（轴力、剪力忽略不计），由于截面的弯矩抵抗力主要是有截面的尺寸来提供，所以初w t f步计算选取在腹板处焊接两片130mm 宽10mm 厚的钢板来加强如下图：图5-1 工字钢立面图截面几何性质的计算：x I =16604cm +2130.11213⨯⨯⨯=2026.24cmx W =max x y I =92026.2=225.133cmσ=W M =31013.225M⨯=182.75Mpa （焊缝达到设计强度）当焊接加强钢板后抵抗弯矩：M=31013.22575.182⨯⨯=41.14KN.m由焊缝质量不足抵抗弯矩减小值：39.775 KN.m -33.809 KN.m =5.966 KN.m加强钢板焊接后抵抗弯矩值增加值：41.14KN.m-33.809KN.m=7.333 KN.m所以当腹板增加加强钢板后，截面的抵抗弯矩增大了7.333 KN.m ，大于由焊缝质量不足引起的抵抗弯矩减小值5.966 KN.m ，此次计算旨在找出临界的截面积，因此采用钢材（Q235）、焊缝强度均采用设计值，实际施工当中按照容许应立法，统一折减以保证有一定的安全储备。
由计算得出宽度为13cm 的钢板对于加强焊接截面的弯矩，大于所需要提空的弯矩值，这样造成当焊接截面处最危险点出的弯曲应力达到最大应力值时，其他截面（未焊接截面）早已断裂，造成了加强钢板的浪费，应选择宽度小的钢板，所以厚度不变，经过试算后得出最经济，最安全的钢板宽度为:10mm 厚⨯130mm 宽的钢板最为经济，而且满足截面最大应力的要求并与母材截面强度相同。
⑷焊缝长度和宽度的计算Ⅰ截面位于弯矩和剪力（轴力忽略不计）最不利的组合作用下，计算最危险点1、2、3、4点（见图2）各处应力值小于焊缝强度设计值来保证焊缝的长度满足要求，当临近未断开截面Ⅱ处应力达到设计强度时焊缝刚好破坏的临界状态，以确定焊缝最小长度和最小的有效截面面积。
通过试算选取130mm ⨯130mm ⨯10mm 的加强钢板。
①截面最不利荷载组合值计算Ⅰ截面最大剪力值和弯矩值按照使截面达到设计强度的确定，最大弯矩值已计算得出：m ax M =39.775m KN ⋅w It S max max ντ==125MPa =max s 91.843cmI=16604cmw t =6.5mm则m ax V =KN 86.1461084.915.610166012534=⨯⨯⨯⨯ m ax M ——使截面达到强度设计值的最大弯矩m axτ ——剪切应力设计值 m ax s ——计算剪力处中性轴的面积矩I ——计算截面惯性矩w t ——工字钢腹板厚度m axV ——使截面达到设计强度的剪力最大值 所以一块加强板承受的剪力值为：146.86KN/2=73.43( 实际承受的剪力值要小于此值，保留一定的安全储备)一块加强钢板承受的弯矩值为：39.775 KN.m /2=19.888 KN.m②焊缝强度计算选取四面围焊，板厚t=10mm ，Q235钢材，当临近截面达到设计强度时在焊缝重心处承受的弯矩为39.775KN.m/2=19.888 KN.m ，所以在截面重心处作用弯矩值为19.888 KN.m ，手工焊，焊条采用E42型，焊脚尺寸选择8mm.计算有效截面的几何特征。
有效截面面积：e A =0.7⨯8⨯（2⨯130+2⨯130）=29122mm 形心位置：x =60mm惯性矩：x I =0.7⨯8⨯（2⨯23601302130121⨯⨯+⨯）=46mm 10297.7⨯ 因为是对称截面所以=y I x I⨯=2I p x I =46mm 10297.7⨯⨯2=46mm 10593.14⨯验算危险点（1、2、3、4）点的应力：==e v fy A v σKN.m 216.2529121043.733=⨯==a P M fy x I M σ581.8810.593416510888.9166=⨯⨯⨯ N/2mm==a P m fX y I M τ581.8810.593416510888.9166=⨯⨯⨯ N/2mm2m fx 2f M fy v fy )()(τβσσ++=22581.88)22.1581.88216.25(++=128.636 N/2mm ≤160 N/2mme A ——焊缝有效面积（计算宽度按照焊缝宽度的0.7倍）x ——形心位置x I ——x 周惯性矩yI ——y 轴惯性矩 p I ——焊缝有效截面对形心轴的极惯性矩y x p I I I +=a x 、a y ——焊缝角点（1、2、3、4）到截面形心轴的距离v fy σ——剪力作用下角点引起的应力M fyσ——弯矩作用下角点引起的应力 m fX τ——弯矩作用下角点应力β——端焊缝的强度设计值增大系数。
