摘要：隧道施工的岩层性质特殊复杂，需要利用钢拱架对隧道进行支护，确保其稳定性。实际施工中工字钢连接往往是拱架施工的一个薄弱环节，主要原因是加工不规范、运输变形和现场技术管理人员不够重视，从而产生一些初期支护变形、开裂等不可控的现象，增加了隧道施工风险。

钢拱架连接

钢拱架的连接方式分为螺栓连接和材对接。

螺栓连接主要产生的弊病：螺帽未拧紧、少螺帽；连接板眼对不上；工人施工随意，检查不到位；下部开挖机械碰撞使上部拱脚变形等等。

拱架对接的弊病：标准工字钢长度是 9 米一根，加工机械在短于1.45米时就不能加工弧度，在一根工字钢加工一个或二个单元后就会产生剩余料，在加工中为了更好的利用材料，根据单元下料后不可避免的需接长工字钢。这样就产生了连接问题，连接后还需要过机械加工弧度，在施工中就采用对接，成为了一个连接薄弱环节，这样最好的方法是在对接的基础上加钢板帮焊补强。增加工字钢的连接刚度。 

钢拱架连接的几点建议

01

加强拱架加工技术要求，拱架加工必须按1：1大样验收后再安装。拱架安装前先要按大样图进行试拼装，同一个批次的拱架可对其中几榀进行试拼装，同时在加工一定数量的拱架后需要重新进行一次试拼装，这样可以在加工时不断调整提高拱架加工技术工人的业务水平，加工技术工人在试拼装中不断总结加工技术经验。

02

缩短拱架加工厂与隧道口的距离，这样可以避免拱架在运输过程中的变形。

03

加强拱架连接板焊接技术要求，现场技术员和检验人员应加强施工质量与安全管理。

04

拱架架立时采用多点控制，每一个连接单元都要有控制拱架净空的点位。

05

工字钢架立完成后所有螺栓螺帽焊接牢固。

06

加强拱架施工技术交底，技术交底内容应从拱架加工及安装两个方面展开。

钢拱架加工的连接板技术

连接板定位快速且精准，定位器制作简易、成本低。一种型号的定位器对应一种连接板，避免了不熟练工人用错连接板的情况，提高拱架加工质量。焊接连接板的同时检验了连接板的孔距尺寸。

预先加工拱架连接板定位器，将连接板定位器置放在弯制好的拱架半成品上，将按设计要求钻好孔的连接板与固定在定位器上的螺栓套接，在预留的点焊位置将连接板与拱架半成品点。

01

连接板定位器的制作要点

根据不同规格型号工字钢腿宽确定定位器内宽，使用10mm厚的钢板及63×40×5角钢焊接成型。定位器内宽比不同规格型号工字钢腿宽1mm，便于定位器装卸于工字钢上。根据不同型号的拱架，按照设计上连接板的尺寸大小及开孔位置、孔径，用尺子在钢板上量取确定钻孔中心点，用粉笔画出钻孔中心点，在钢板上钻孔，按不同型钢型号的设计要求，然后安装螺栓。对孔位进行检验，检验合格后，进行打磨修整，安装把手。对孔位尺寸、质量进行检验，合格后，进行打磨修整，安装把手。

02

拱架半成品弯制

        加工时，将一端与弯曲模具的一端对齐，缓缓进行弯曲，弯曲后测量工字钢的水平度及弧度，如发现工字钢弯曲超标，及时纠偏，直到弯曲至所要求的弧度。

03

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。

04

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。将连接板与钢架焊接牢固。将连接板与弯制件焊接牢固后，用角钢与连接板、弯制件焊接。

05

型钢拱架的检测

        拱架各单元加工完成试拼合格后，由技术员检测拱架弧长，弦长，连接孔位能顺畅对上。检验合格后贴上合格标签，进行分类存放。

06

焊接质量控制

        钢架与连接板处用角钢焊接，焊缝宽度hf、高度要求为10mm，焊条要求为J422。焊缝要求满焊，钢架加工的焊接无假焊，焊缝表面无裂纹、无焊瘤等。

07

现场施工要点

        定位前先将拱架半成品与连接板连接部位整修平整。用两侧的螺栓将定位器固定在弯制好的拱架上，连接板与定位器上的螺栓套接好后，点焊定位，保证连接板的稳定。点焊定位后，取出定位器，按设计要求将连接板焊接稳固。

结  语

总之，隧道施工是一个复杂的工程，发生问题的原因是多方面的：气候、水文、地质、施工水平、管理水平等等。拱架连接是隧道施工中的重要环节，施工中需从原材料加工控制、施工技术交底、运输管理、现场安全质量管理等多方面抓起，共同确保隧道施工安全。

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知识点：隧道钢拱架连接施工技术