5.3.3　钢拱架制作与安设施工

在围岩软弱破碎较严重、自稳性差的隧道地段（Ⅳ～Ⅵ级围岩中的软岩），坑道开挖后要求早期支护，必须具有较大的刚度，以阻止围岩过度变形和承受部分松弛荷载。钢拱架具有力学性能，其整体刚度较大，可以提供较大的早期支护刚度；钢架支撑可很好地与锚杆、钢筋网、喷射混凝土合理组合，构成联合支护，增强支护功能的有效性，且受力条件对隧道断面变形的适应性好。

5.3.3.1　钢拱架构造和制作

隧道用作支护结构的钢拱架的形式较多，可采用H型钢、V型钢、工字钢、钢管或钢轨加工制作的支护钢架。一般在现场采用钢筋加工制作的格栅钢拱架。

钢拱架一般在现场制造，采用冷弯或热弯加工焊接而制成。钢筋格栅钢拱架的腹部八字单元可以在工厂压制，装运到隧道施工现场，按比例1∶1的胎模热弯加工及焊接或铆接而成。钢拱架加工后要进行试拼，拼装允许误差：沿隧道周边轮廓线的误差不应大于±3cm，平面（翘曲）误差应小于±2cm。接头连接要求海绵之间可以互换。即采用冷弯、冷压、热弯、热压、电焊加工制作钢拱架构件时，要求尺寸准确、弧形圆顺、结构安全可靠；钢拱架的截面尺寸，应满足强度、刚度稳定性的要求，故此，应按设计计算要求进行选材、加工、制作及验收等。

5.3.3.2　钢拱架安设与施工

钢拱架应按设计位置安设，钢架之间必须用钢筋纵向连接，拱脚必须放在特制的基础上或原状土上，钢拱架与围岩之间应尽量接近，留2～3cm间隙作为保护层，在安设过程中当钢拱架与围岩之间有较大的间隙时，应设垫块垫紧。钢拱架应垂直于隧道中线，上下左右偏差应小于±5cm，钢拱架倾斜度应小于±2°。当拱脚高程不准确时，不得用土回填，而应设置钢板调整，使拱脚位于设计高程位置；钢拱架的安设应在开挖后2h内完成；拱脚高度应设在低于上半断面底线以下15～20cm；当承载力不足时，钢拱架向围岩方向可加大接触面积。为方便安设，每榀钢拱架一般应分为2～6节，并保证接头的刚度。节数应与断面大小及开挖方法相适应。每榀钢架之间应在纵向设置直径不小于22mm的钢拉杆连接。

钢拱架应安设在隧道横向竖直平面内，其垂直度允许误差为±2°。钢拱架的拱脚应有一定的埋置深度，并必须落到原状土上，才能保证拱脚的稳定（沉降值很小）。一般可以采取用垫石、垫钢板、纵向加托梁或锁脚锚杆等措施。钢拱架的截面高度应与喷射混凝土厚度相适应，一般为10～20cm，且要有保护层，应在初喷混凝土后安装钢拱架，初喷混凝土厚度约为4cm。钢拱架应尽可能多地与锚杆露头及钢筋网焊接，以增强其联合支护的效应。可缩性钢拱架的可缩性节点不宜过早喷射混凝土，应待其收缩合龙后，再补喷混凝土。喷射混凝土时，应注意将钢拱架与岩面之间的间隙喷射饱满并达到密实。喷射混凝土应分层分次分段喷射完成，初喷混凝土应尽早进行“早喷锚”，复喷混凝土在量测指导下进行，以保证喷射混凝土的复喷适时有效等。