钢架安装在掌子面开挖初喷完成后立即进行。
钢架安装应符合下列要求:
安装前应清除底脚下的虚碴及杂物。钢架安装允许偏差:横向和高程为±50mm,垂直度为±2°,钢架间距为±100mm。
钢架安装可在开挖面以人工进行,各节钢架间应以螺栓连接
沿钢架外缘每隔2m应用钢楔或混凝土预制块楔紧。
钢架应与喷混凝土形成一体,钢架与围岩间的空隙必须用喷混凝土充填密实;钢架应全部被喷射混凝土覆盖,保护层不得小于40mm。
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。同时每侧安设2根锁脚锚管将其锁定,底部开挖完成后,底部初期支护及时跟进,将钢架全环封闭。Ⅴ级围岩需在拱部钢架基脚处设槽钢以增加基底承载力,
为保证钢架位置安设准确,隧道开挖时在钢架的各连接处预留连接板凹槽。初喷砼时,在凹槽处打入木楔,为架设钢架留出连接板(和槽钢)位置。钢架按设计位置安设,钢架背后用喷砼填充密实。钢架纵向连接采用钢管(钢筋),环向间距1m。
钢架落底接长在单边交错进行,每次单边接长钢架1~2排。在软弱地层可同时落底接长和仰拱相连并及时喷射砼。接长钢架和上部钢架通过垫板用螺栓牢固准确连接。
架立钢架后应尽快进行喷砼作业,以使钢架与喷砼共同受力。喷射砼分层进行,先从拱脚或墙角处由下向上喷射,防止上层喷射料虚掩拱脚(墙角)不密实,造成强度不够,拱脚(墙角)失稳。
⑴土质隧道防止钢架下沉的措施
拱部开挖安装型钢拱架后,由于土质隧道围岩的自稳性较差以及各部开挖拉开了一定距离,钢架短时间内不能全断面闭合,有可能会出现拱顶钢架下沉,导致围岩失稳或侵入衬砌界限,因此在施工过程中需加强对钢架安装以后的监控量测,必要时采取有效措施进行加固,以防止拱顶钢架下沉。具体措施如下:
①加强对钢架的锁脚固定措施
由于采用分部开挖方法,拱部钢架安装后,钢架暂时不能全断面封闭成环,同时土质隧道拱部钢架无法座落在坚实的基岩上,因此,拱部钢架必须采取锁脚措施,将钢架两底脚牢固锁定,以防止钢架下沉或两底脚回收,钢架锁脚采用两根L=4.0m的Φ42锁脚锚管锁定,锚管采用钢花管,压注水泥浆液进行锚固,如地质较差时,采用加长锁脚锚管长度和再增设一根锁脚锚管以加强钢架的稳定。
②加设钢架基础连接纵梁,扩大开挖底脚,防止钢架悬空
为防止钢架下沉,视地质情况,必要时在拱部钢架底脚增设连接纵梁,纵梁采用32槽钢,与钢架底脚采用焊接连接,以增加钢架底脚的承力面积。
③及时喷射混凝土进行覆盖
钢架安装完成后,及时进行喷射混凝土,喷射时分层、分段进行,钢架应全部被喷射混凝土覆盖,保护层厚度不得小于40mm。
④防止施工过程中的碰撞和损坏
机械开挖时,为防止挖掘机等大型机械对已支护好钢架进行碰撞和冲击,造成钢架损坏,因此,开挖时,要委派专人对开挖作业进行指挥,严格限制机械作业界限,以防止碰撞钢架。