煤礦井下交岔點(diǎn)鋼管混凝土組合支架

總則

1.0.1為了貫徹執(zhí)行國家有關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，滿足煤礦井下交岔點(diǎn)支護(hù)需求，規(guī)范鋼管混凝土組

合支架的應(yīng)用，做到安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、耐久適用、確保質(zhì)量，制定本標(biāo)準(zhǔn)。

1.0.2本標(biāo)準(zhǔn)適用于采用鋼管混凝土組合支架進(jìn)行施工的新建、改擴(kuò)建和生產(chǎn)礦井巷道修

復(fù)等工程，非煤礦山（有色金屬、冶金、化工、建材、核工業(yè)等礦山）、隧道和城市地下工

程的交岔點(diǎn)支護(hù)也可參照執(zhí)行。

1.0.3本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施過程中應(yīng)遵循支護(hù)安全要求，并以經(jīng)濟(jì)社會效益為考核指標(biāo)。

1.0.4煤礦井下交岔點(diǎn)鋼管混凝土組合支架的應(yīng)用，除應(yīng)遵守本標(biāo)準(zhǔn)外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行

有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

1

術(shù)語和符號

術(shù)語

鋼管混凝土結(jié)構(gòu)Concretefilledsteeltubestructure

在鋼管內(nèi)充填混凝土，由鋼管及其核心混凝土共同承受外部荷載的結(jié)構(gòu)件。

鋼管混凝土組合支架Concretefilledsteeltubecompositesupport

由1~2架門式支撐架和多架搭接支撐架組成，搭接支撐架按一定間距分別搭設(shè)在門式支

撐架上，且相鄰支架縱向連接而成的一種組合支架結(jié)構(gòu)。

搭接支撐架Lapsupportframe

沿主巷布置，按照一定間距排列、支撐圍巖的側(cè)開口式支架結(jié)構(gòu)。

門式支撐架Portalsupportframe

沿副巷布置，用于承擔(dān)多架搭接支撐架集中荷載的支架結(jié)構(gòu)。

支架附屬件Attachmentsofsupport

指焊接或布置在支架上的各種附屬結(jié)構(gòu)，包括混凝土灌注附屬件、支架連接附屬件、結(jié)

構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)附屬件。

支架配套件Fittingsofsupport

為滿足單個(gè)支架的各段連接、多個(gè)支架的縱向連接、混凝土灌注密實(shí)等性能要求而設(shè)計(jì)

的有關(guān)配套件。

支架安裝Supportinstalling

將門式支撐架和搭接支撐架先后按照反底拱、側(cè)幫、頂拱順序組裝，再將搭接支撐架與

門式支撐架連接的施工過程。

符號

幾何參數(shù)

φ—鋼管外徑；

t—鋼管壁厚；

As—鋼管的截面面積；

Ac—鋼管內(nèi)混凝土的截面面積；

s—鋼管混凝土組合支架中搭接支撐架的中對中間距。

材料性能參數(shù)

fs—鋼管屈服強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

fc—混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。

承載力和支護(hù)力參數(shù)

N0—鋼管混凝土軸壓短柱極限承載力設(shè)計(jì)值；

Fi—第i個(gè)搭接支撐架傳遞至門式支撐架的集中力；

σ—搭接支撐架提供給圍巖的均布支護(hù)力。

2

基本規(guī)定

煤礦井下交岔點(diǎn)鋼管混凝土組合支架的設(shè)計(jì)和施工，應(yīng)綜合考慮圍巖地質(zhì)條件、支

護(hù)斷面、原支護(hù)方式、施工技術(shù)等影響因素，合理選型、優(yōu)化設(shè)計(jì)、精心施工、嚴(yán)格監(jiān)

控。

鋼管宜采用低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼管，其質(zhì)量要求應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《低合金高強(qiáng)

度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591和《結(jié)構(gòu)用無縫鋼管》GB/T8162的有關(guān)規(guī)定，推薦使用鋼牌號20#

和25#的鋼管。

依據(jù)鋼牌號、管徑和壁厚不同，鋼管混凝土組合支架有多種可選鋼管，常用的鋼管

外徑有168mm、194mm、219mm和245mm四種，且壁厚應(yīng)不低于6mm。鋼管宜采用無縫

鋼管，熱煨彎曲時(shí)也可以采用焊管。

支架附屬件及配套件材料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求和國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，其質(zhì)量要求

應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700。

混凝土的強(qiáng)度等級、力學(xué)性能和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)

范》GB50010和《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》GB50107的有關(guān)規(guī)定。

鋼管內(nèi)混凝土施工前應(yīng)進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)，混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C35，宜

添加減水劑、微膨脹劑和鋼纖維，減水劑宜采用聚羧酸減水劑。

焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017執(zhí)行。

3

設(shè)計(jì)要求

一般規(guī)定

鋼管混凝土組合支架設(shè)計(jì)前，應(yīng)收集相關(guān)基礎(chǔ)資料，基礎(chǔ)資料應(yīng)包括下列內(nèi)容：

1圍巖應(yīng)力：巷道埋深，垂向應(yīng)力，水平應(yīng)力，采掘擾動(dòng)應(yīng)力；

2圍巖強(qiáng)度：巖石單軸抗壓強(qiáng)度，巖體結(jié)構(gòu)完整性；

3圍巖類別：圍巖巖性，圍巖分級；

4巖石水理性質(zhì)：巖石的吸水軟化性、吸水膨脹性、黏土礦物含量；

5巷道變形特征：兩幫-頂?shù)装遄冃瘟浚冃嗡俾?，巷道破壞形態(tài)，新掘巷道以臨近巷

道數(shù)據(jù)為參考，返修巷道以原有巷道數(shù)據(jù)為參考；

6圍巖荷載預(yù)估：通過以上五種資料分析，建立較為可靠的數(shù)值計(jì)算模型，模擬支護(hù)

穩(wěn)定狀態(tài)下巷道圍巖作用在支護(hù)體上的載荷及分布特征，以此作為預(yù)估結(jié)果。

鋼管混凝土套箍系數(shù)設(shè)計(jì)值θ不宜小于1.20，截面含鋼率ρc宜為0.04~0.20。θ、

ρc應(yīng)按下列公式計(jì)算：

Af

=ss(4.1.2-1)

Afcc

As

c=(4.1.2-2)

Ac

式中：θ—鋼管混凝土套箍系數(shù)設(shè)計(jì)值；

ρc—鋼管混凝土截面含鋼率；

2

As—鋼管的截面面積（mm）；

2

fs—鋼管屈服強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（N/mm）；

2

Ac—鋼管內(nèi)混凝土截面面積（mm）；

2

fc—混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（N/mm）。

組合支架分類

巷道交岔點(diǎn)形式有牛鼻子交岔點(diǎn)和穿尖交岔點(diǎn)兩種，本標(biāo)準(zhǔn)所述的組合支架主要適

用于穿尖交岔點(diǎn)，根據(jù)巷道走向，分為正交岔點(diǎn)和斜交岔點(diǎn)，如圖4.2.1所示。

1正交岔點(diǎn)是指主巷與副巷垂直相交的巷道交岔點(diǎn)。

2斜交岔點(diǎn)是指主巷與副巷非垂直相交的巷道交岔點(diǎn)。

（a）正交型(b)斜交型

圖4.2.1巷道交岔點(diǎn)

根據(jù)支架形狀，鋼管混凝土組合支架可分為圓弧形組合支架、類矩形組合支架、類

矩形＋圓弧組合支架，如圖4.2.2所示，包括下列內(nèi)容：

4

1圓弧形組合支架：門式支撐架和搭接支撐架的斷面形式均為圓弧形。

2類矩形組合支架：門式支撐架和搭接支撐架的斷面形式均為類矩形，為避免應(yīng)力集

中，類矩形支架肩部設(shè)置為圓弧過渡。

3類矩形＋圓弧組合支架：門式支撐架和搭接支撐架的斷面形式分別為類矩形和圓弧

形。

后兩種組合中，各搭接支撐架的斷面形狀完全相同，制作方便，但是門式支撐架存在平

頂，不利于發(fā)揮鋼管混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，應(yīng)加強(qiáng)其抗彎承載能力。

(a)圓弧形組合支架(b)類矩形組合支架(c)類矩形＋圓弧組合支架

圖4.2.2鋼管混凝土組合支架形狀分類

1-門式支撐架；2-搭接支撐架；3-組合連接件

根據(jù)組合支架連接節(jié)點(diǎn)類型不同，鋼管混凝土組合支架可分為工字鋼擋板連接組合

支架、套管承插連接組合支架和螺栓管夾連接組合支架。

鋼管混凝土組合支架依據(jù)門式支撐架和搭接支撐架的鋼管規(guī)格、混凝土強(qiáng)度等級、

支架斷面形狀、斷面尺寸和數(shù)量進(jìn)行標(biāo)識，如圖4.2.3所示：

圖4.2.3組合支架分類標(biāo)識

示例：M：φ219×10-C40-JX(F)-4.3×3.8（1）

D：φ194×10-C40-YH-5.0×4.0（5）

表示：由1架鋼管外徑219mm、鋼管壁厚10mm、混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級C40、類矩形封

閉式斷面、最大凈高4.3m、最大凈寬3.8m的門式支撐架和5架鋼管外徑194mm、鋼管壁

厚10mm、混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級C40、圓弧形斷面、最大凈高5.0m、最大凈寬4.0m的搭接

支撐架組合而成的類矩形＋圓弧鋼管混凝土組合支架。其中，JX代表類矩形，YH代表圓弧

形。

5

組合支架選型設(shè)計(jì)

4.3.1組合支架應(yīng)根據(jù)巷道圍巖條件、礦壓特點(diǎn)、斷面尺寸、巷道用途和服務(wù)年限等因素進(jìn)

行選型設(shè)計(jì)。

4.3.2巷道圍巖基本質(zhì)量分級按照《工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50218相關(guān)要求進(jìn)行劃分。

4.3.3鋼管混凝土組合支架選型及主要參數(shù)，在副巷門式支撐架斷面不大于20m2條件下，

宜按表4.3.1選取，當(dāng)門式支撐架或搭接支撐架斷面增大后應(yīng)根據(jù)具體情況具體分析。

表4.3.1鋼管混凝土組合支架選型及主要參數(shù)

支護(hù)強(qiáng)度需主要參數(shù)

圍巖圍巖穩(wěn)定求（經(jīng)驗(yàn)估

組合支架類型搭接間距

類別狀況算，需驗(yàn)門式支撐架搭接支撐架

（mm）

證）

Ⅰ非常穩(wěn)定0.2-0.3MPa類矩形組合支架φ194×8-C35φ168×8-C351000

Ⅱ穩(wěn)定0.3-0.5MPa類矩形組合支架φ194×10-C35φ168×8-C351000

類矩形＋圓弧組φ194×10-C35φ194×8-C35

Ⅲ中等穩(wěn)定0.5-0.8MPa800-1000

合支架φ194×10-C40φ194×8-C40

類矩形＋圓弧組φ194×10-C40φ194×8-C40

Ⅳ不穩(wěn)定0.8-1.5MPa合支架、圓弧形φ219×10-C40φ194×10-C40800-1000

組合支架φ245×10-C40φ194×10-C40

φ245×10-C40φ194×10-C40

Ⅴ極不穩(wěn)定1.5-2.0MPa圓弧形組合支架600-800

φ245×10-C40φ219×10-C40

支架斷面形式設(shè)計(jì)

通過分析基礎(chǔ)資料，依據(jù)圍巖荷載及分布特征，確定鋼管混凝土組合支架斷面形

狀。門式支撐架和搭接支撐架優(yōu)先采用圓弧形斷面，以保證支護(hù)安全。

支架輪廓線應(yīng)由多段圓弧線和少量直線組成，不同曲率半徑圓弧線之間或直線與圓

弧線之間應(yīng)相切連接。

各支架斷面形狀和尺寸應(yīng)滿足支架組合裝配要求，確保門式支撐架與搭接支撐架連

接牢固。

支架斷面尺寸首先應(yīng)滿足巷道行人、通風(fēng)、運(yùn)輸?shù)仍O(shè)計(jì)要求，并滿足現(xiàn)行《煤礦安

全規(guī)程》相關(guān)規(guī)定。

支架整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

搭接支撐架按設(shè)計(jì)間距分別搭接在門式支撐架上，且相鄰搭接支撐架之間設(shè)縱向連

接，以保證巷道交岔點(diǎn)鋼管混凝土組合支架的整體穩(wěn)定性。

搭接支撐架與門式支撐架之間有以下三種連接方式，包括下列內(nèi)容：

1工字鋼擋板連接，搭接支撐架側(cè)幫段軸線與門式支撐架斷面夾角大于30°時(shí)采用。

2套管承插連接，搭接支撐架側(cè)幫段軸線與門式支撐架斷面夾角小于30°時(shí)采用。

3螺栓管夾連接，夾角角度適應(yīng)性強(qiáng)。

門式支撐架和搭接支撐架單架內(nèi)連接有接頭套管和接頭法蘭兩種方式。

相鄰搭接支撐架之間的垂向連接方式包括拉桿連接、鋼帶連接和連桿連接三種方

式。

各支架結(jié)構(gòu)圖要標(biāo)明整體斷面尺寸、分段尺寸、連接件尺寸和附屬件焊接位置。

6

門式支撐架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)有無反底拱段，門式支撐架分為封閉式結(jié)構(gòu)和開口式結(jié)構(gòu)，封閉式門式支撐架

可以有效防止巷道底鼓。若巷道底板地質(zhì)條件良好，可采用開口式門式支撐架。

以封閉式門式支撐架（圖4.6.1）為例，對門式支撐架的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行說明。

（a)淺底拱圓形封閉式門式支撐架（b）類矩形封閉式門式支撐架

圖4.6.1封閉式門式支撐架

1-門式支撐架；2-搭接支撐架；3-組合連接件；4-排氣排漿孔；5-接頭法蘭；6-錨固耳板；7-

接頭套管；8-灌注孔

封閉式門式支撐架一般分為4~6節(jié)。

支架各節(jié)之間采用接頭套管或接頭法蘭連接。

1接頭套管連接如圖4.6.2所示：采用內(nèi)徑大于主體鋼管外徑的鋼管做接頭套管。為

防止接頭套管滑動(dòng)，在接頭套管設(shè)計(jì)位置下端焊置擋環(huán)。

圖4.6.2接頭套管連接

1-接頭套管；2-擋環(huán)

2接頭法蘭連接：采用成對法蘭分別焊接在接口兩側(cè)鋼管上，用螺栓連接兩塊法蘭。

門式支撐架頂弧段應(yīng)設(shè)置排氣排漿孔，兩幫段應(yīng)設(shè)置注漿口，鋼管外壁上應(yīng)設(shè)置錨

固耳板。

搭接支撐架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本標(biāo)準(zhǔn)以開口式搭接支撐架為例（如圖4.7.1所示）,對搭接支撐架的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)

行說明。搭接支撐架是開口型支架，呈“C”形或“?”形。搭接支撐架開口高度由其在門

式支撐架上的搭接位置確定。

7

圖4.7.1開口式搭接支撐架

1-搭接支撐架；2-門式支撐架；3-組合連接件；4-排氣排漿孔；5-接頭法蘭；6-錨固耳板；7-接頭

套管；8-灌注孔

搭接支撐架屬于特種架型支架，對于圓弧形組合支架，每架搭接支撐架的凈寬凈高

尺寸均不相同，需單獨(dú)設(shè)計(jì)。

搭接支撐架一般分為3~5節(jié)，各節(jié)之間應(yīng)采用接頭套管或接頭法蘭進(jìn)行連接，支架

端頭應(yīng)通過焊接鋼板的方式加以封閉。

搭接支撐架應(yīng)設(shè)置注漿口、排氣排漿孔和錨固耳板。

當(dāng)采用工字鋼擋板連接時(shí)，搭接支撐架的搭接長度不應(yīng)小于500mm。

相鄰搭接支撐架之間采用垂向連接形式，包括下列方式：

1拉桿連接如圖4.7.6-1所示：拉桿應(yīng)采用圓鋼或鋼筋，并將其置于兩支架之間，且應(yīng)

通過焊接在支架上的套筒進(jìn)行固定。

圖4.7.6-1拉桿連接

1-支架鋼管；2-拉桿；3-套筒

2鋼帶連接如圖4.7.6-2所示：采用礦用W形鋼帶或槽鋼將多個(gè)支架連接成一體，鋼

帶或槽鋼與支架之間采用卡纜進(jìn)行固定。

8

圖4.7.6-2鋼帶連接

1-支架鋼管；2-鋼帶；3-卡纜

3連桿連接如圖4.7.6-3所示：連桿采用小外徑無縫鋼管并灌注混凝土而成，將相鄰支

架連接成一體，連桿與支架采用連桿托盤與螺栓進(jìn)行固定。連桿既可以使相鄰支架連接成為

整體，又可以使支架由長桿變?yōu)槎虠U，防止長桿失穩(wěn)破壞，增加支架穩(wěn)定性。

圖4.7.6-3連桿連接

1-支架鋼管；2-連桿；3-連桿托盤；4-螺栓

組合支架連接設(shè)計(jì)

組合結(jié)構(gòu)連接方式包括以下內(nèi)容：

1工字鋼擋板連接如圖4.8.1-1所示：門式支撐架和搭接支撐架在對接處均焊有工字

鋼擋板，每組工字鋼擋板由兩段工字鋼垂直焊接而成。門式支撐架包括兩組工字鋼擋板，

分別設(shè)置在搭接處兩側(cè)。搭接支撐架包括三組工字鋼擋板，分別焊接在搭接支撐架的內(nèi)側(cè)

和兩翼。連接過程中應(yīng)保證門式支撐架和搭接支撐架無縫對接。

圖4.8.1-1工字鋼擋板連接

1-門式支撐架；2-搭接支撐架；3-工字鋼擋板

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2套管承插連接如圖4.8.1-2所示：插接套管應(yīng)焊接在門式支撐架表面，其周邊應(yīng)焊接

兩組鋼板做為護(hù)翼。

圖4.8.1-2套管承插連接

1-門式支撐架；2-搭接支撐架；3-插接套管

3螺栓管夾連接如圖4.8.1-3所示：管夾在螺栓連接處分為兩部分，一部分為焊接有插

接套管的管夾板，另一部分為弧形管夾板，兩者通過高強(qiáng)螺栓相連。門式支撐架鋼管和管夾

之間應(yīng)設(shè)置一層防摩擦的橡膠墊，以保證搭接位置固定。

圖4.8.1-3螺栓管夾連接

1-門式支撐架；2-搭接支撐架；3-插接套管；4-管夾板；5-弧形管夾板；6-高強(qiáng)螺栓

接頭套管的壁厚不應(yīng)低于主體鋼管的壁厚。

支架壁后充填設(shè)計(jì)

鋼管混凝土組合支架需要借助壁后讓壓，通過卸壓變形以降低作用在支護(hù)體上的荷

載。壁后讓壓分為預(yù)留變形空間讓壓、預(yù)留空間柔性充填讓壓和局部或全斷面開槽讓壓三

種。

1預(yù)留變形空間一般為100~300mm，適用于圍巖荷載較小、整體穩(wěn)定性較高的中硬圍

巖巷道。

2采用柔性充填袋碼放在支架與圍巖之間的預(yù)留變形空間內(nèi)，預(yù)留變形空間需根據(jù)圍巖

特性進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)及分析。

3全斷面開槽卸壓應(yīng)與圍巖整體變形讓壓協(xié)同，圍巖分塊完整，盡可能減少淺部巖體破

碎，最大程度發(fā)揮圍巖自承能力。

支架承載力計(jì)算

巷道穩(wěn)定的判據(jù)：鋼管混凝土組合支架的整體支護(hù)力不應(yīng)小于巷道穩(wěn)定狀態(tài)下圍巖

作用在支護(hù)體上的荷載，同時(shí)還應(yīng)保留一定儲備支護(hù)力。判定方法有兩種：

1通過理論計(jì)算鋼管混凝土組合支架屈服承載力，包括抗壓承載力和抗彎承載力，以承

10

載力為基礎(chǔ)計(jì)算鋼管混凝土組合支架的整體支護(hù)力，然后與4.1.1節(jié)獲得的圍巖荷載做對比，

比值宜取1.2~1.5。

2對鋼管混凝土組合支架和深部巷道開展數(shù)值模擬，直接分析組合支架受力和變形，建

?；緟?shù)需準(zhǔn)確測試。

在組合支架中，門式支撐架受到圍巖荷載和搭接支撐架傳來的集中力，以集中力為

主；搭接支撐架受到圍巖荷載和門式支撐架提供的支撐力，支撐力往往不足。門式支撐架

和搭接支撐架承載力包括抗壓承載力（即軸壓承載力）和抗彎承載力。

支架軸壓承載力計(jì)算包括以下內(nèi)容：

1鋼管混凝土短柱軸壓承載力應(yīng)按下式計(jì)算：

NAf0cc=++(11.1)（4.10.3-1）

式中：N0——鋼管混凝土短柱的軸壓承載力（kN）；

θ——套箍系數(shù)；

2

Ac——核心混凝土的橫截面面積（mm）；

fc——核心混凝土的抗壓強(qiáng)度（MPa）。

2鋼管混凝土支架軸壓承載力應(yīng)按下式計(jì)算：

NNu0e0==Nl（4.10.3-2）

式中：Nu——鋼管混凝土支架的軸壓承載力（kN）；

φl——考慮長細(xì)比影響的折減系數(shù)；

φe——考慮偏心率影響的折減系數(shù)；

φ——復(fù)合折減系數(shù)，通過試驗(yàn)確定，無試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)可取0.7~0.8。

鋼管混凝土抗彎承載力宜按危險(xiǎn)截面法進(jìn)行分析：

1鋼管混凝土無抗彎強(qiáng)化時(shí)，抗彎承載力應(yīng)按下式計(jì)算：

2

M=+K(fr3cos34fr2tcos)（4.10.4-1）

u13ccm

2鋼管混凝土有抗彎強(qiáng)化時(shí)，抗彎承載力應(yīng)按下列公式計(jì)算：

21d

MKf=+++rfr(cos4cosdtfR3322())（4.10.4-2）

u2c0sm0s342

rrRm=+()/2（4.10.4-3）

=（4.10.4-4）

4(1)+

?

=（4.10.4-5）

04(1)+

d2

=（4.10.4-6）

4rtm

式中：Mu1——鋼管混凝土無抗彎強(qiáng)化時(shí)的抗彎承載力（kN·m）；

Mu2——鋼管混凝土有抗彎強(qiáng)化時(shí)的抗彎承載力（kN·m）；

K——鋼管混凝土抗彎承載力修正系數(shù)，通過試驗(yàn)確定，無試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)可取1.8~2.0，

鋼管混凝土直梁取小值，鋼管混凝土圓弧拱取大值；

r——核心混凝土截面半徑（mm）；

R——鋼管混凝土截面半徑（mm）；

rm——鋼管平均半徑（mm）；

α——鋼管混凝土無抗彎強(qiáng)化時(shí)的中性軸偏移角（rad）；

0——鋼管混凝土有抗彎強(qiáng)化時(shí)的中性軸偏移角（rad）；

11

——與抗彎圓鋼直徑有關(guān)的函數(shù)。

以抗壓承載力和抗彎承載力為基礎(chǔ)，針對不同組合支架型式，分類計(jì)算組合支架對

圍巖的支護(hù)力σ，此處支護(hù)力主要指對搭接支撐架對主巷的支護(hù)力，搭接支撐架一側(cè)搭設(shè)

在門式支撐架上，其支護(hù)力受門式支撐架影響，需對具體組合型式具體分析。

12

制作要求

一般規(guī)定

鋼管支架主要包括主體鋼管、附屬件和配套件。附屬件在生產(chǎn)階段就焊接在主體鋼

管上，配套件在支架安裝時(shí)才連接在主體鋼管上。

鋼管應(yīng)附有生產(chǎn)單位提供的質(zhì)量證明書或產(chǎn)品報(bào)告單，且需從進(jìn)場的所有鋼管中隨

機(jī)選取試樣并進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)。

鋼管在除銹之前應(yīng)對其表面做好預(yù)處理工作，預(yù)處理過程應(yīng)符合下列規(guī)定：

1應(yīng)將鋼管表面的焊渣、焊瘤、飛濺等附著物全部清除。

2應(yīng)將鋼管表面的油污全部去除，去除油污后清理鋼管表面，并進(jìn)行干燥處理。

3采用磨光機(jī)打磨鋼管所有切割棱邊角，以提高棱邊處防銹漆的附著能力。

鋼管在運(yùn)輸、儲存和加工過程中應(yīng)采取措施防止銹蝕、污染和變形等，同時(shí)應(yīng)避免

出現(xiàn)明顯銹蝕、裂紋、重皮以及壓延等不良現(xiàn)象，且不應(yīng)出現(xiàn)大于壁厚負(fù)偏差的凹陷。當(dāng)

采用噴砂（拋丸）工藝進(jìn)行除銹時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：

1宜采用0.4MPa~0.8MPa的壓縮空氣作為源動(dòng)力。噴射磨料宜選用0.3mm~3.0mm粒

徑的質(zhì)地堅(jiān)硬且含有棱角的磨料。磨料選取應(yīng)按照鋼管表面銹蝕程度、涂層體系進(jìn)行選用。

壓縮空氣和磨料應(yīng)保證干燥、清潔。

2噴嘴與被噴射鋼管表面的距離應(yīng)為100mm~300mm；噴射方向與被噴射鋼管表面法線

之間的夾角宜保持在0°~30°。

3噴砂后鋼管表面應(yīng)采用干燥的壓縮空氣吹凈，宜在4h內(nèi)完成涂刷底漆工作。當(dāng)鋼管

表面出現(xiàn)返繡時(shí)，應(yīng)再次將其表面開展預(yù)處理工作。

鋼管構(gòu)件的制作應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》GB50205

的有關(guān)規(guī)定，構(gòu)件出廠期間也應(yīng)按相關(guān)規(guī)定進(jìn)行驗(yàn)收檢驗(yàn)和預(yù)拼裝，出廠驗(yàn)收記錄表和出

廠預(yù)拼裝記錄表應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)附錄A的規(guī)定。

鋼管支架應(yīng)在地面工廠分段生產(chǎn)，前期應(yīng)對鋼管的種類、等級、牌號和外觀進(jìn)行嚴(yán)

格檢查，同時(shí)應(yīng)對分段尺寸與外觀、附屬件完整性、焊接質(zhì)量、防腐質(zhì)量、拼裝誤差等進(jìn)

行逐一驗(yàn)收。

切割后的鋼管，應(yīng)及時(shí)標(biāo)注編號，以方便支架拼裝。

鋼管的彎管方式包括熱煨彎管和冷型彎管兩種，冷型彎管需進(jìn)行彎曲損傷探測。彎

管曲率半徑小于1.5m時(shí)應(yīng)采用熱煨彎管。

鋼管切割加工應(yīng)根據(jù)鋼管種類、管徑大小及鋼管壁厚選定相應(yīng)的切割機(jī)具，盡可能

降低切口誤差。

全焊透的一級和二級焊縫應(yīng)采用超聲波探傷的方式對焊縫內(nèi)部的缺陷進(jìn)行檢驗(yàn)。當(dāng)

超聲波探傷無法對缺陷加以判斷時(shí)，應(yīng)采用射線探傷進(jìn)行檢驗(yàn)。焊縫的內(nèi)部缺陷分級及探

傷應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《焊縫無損檢測超聲檢測技術(shù)、檢測等級和評定》GB/T11345和

《焊縫無損檢測射線檢測第1部分：X和伽瑪射線的膠片技術(shù)》GB/T3323.1的有關(guān)規(guī)

定。

門式支撐架與搭接支撐架制作

門式支撐架與搭接支撐架各段接頭加工誤差不應(yīng)大于10mm，各段接頭安裝誤差不

應(yīng)大于20mm。當(dāng)采用接頭套管連接時(shí)，套管內(nèi)徑應(yīng)大于主體鋼管外徑8mm~10mm；當(dāng)采

用接頭法蘭連接時(shí)，接頭法蘭必須成對焊接加工，安裝誤差不應(yīng)大于10mm。

13

對于異形門式支撐架或異形搭接支撐架，彎管完成后應(yīng)逐一進(jìn)行拼裝試驗(yàn)，確保彎

管端口的對接誤差降至最低。

附屬件加工

鋼管混凝土組合支架附屬件加工主要包括工字鋼擋板、插接套管、灌注短管

（孔）、排氣排漿短管（孔）和封孔塞。

鋼管支架加工過程中應(yīng)焊接三類附屬件，加工過程應(yīng)符合下列規(guī)定：

1結(jié)構(gòu)強(qiáng)化型附屬件包括錨固耳板和鎖腳板。每間隔5~10架支架應(yīng)進(jìn)行支架全斷面錨

固一次，拱頂和兩幫段分別焊接錨固耳板，錨桿應(yīng)通過錨固耳板的孔口穿入圍巖，以固定支

架。

2混凝土灌注附屬件包括灌注短管、排氣排漿孔短管、封孔塞和加強(qiáng)護(hù)板。附屬件應(yīng)能

彌補(bǔ)開孔造成的鋼管損傷且保證混凝土灌注順利。

各附屬件應(yīng)嚴(yán)格按照預(yù)定位置進(jìn)行焊接，位置偏差不大于±10mm。

配套件加工

鋼管混凝土組合支架的配套件包括接頭連接件、縱向連桿和螺栓板卡套等。

對于接頭套管、連桿等配套件，應(yīng)制作明細(xì)表，部件種類、材料選用、加工方式應(yīng)

符合相關(guān)設(shè)計(jì)要求。

支架防銹處理

鋼管混凝土組合支架一般處于較為惡劣的環(huán)境中。對于埋于巷道底板的反底拱段，

長期處于干濕交替環(huán)境，應(yīng)按照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《煤礦井筒裝備防腐蝕技術(shù)規(guī)范》MT/T5017

的相關(guān)規(guī)定對支架構(gòu)件進(jìn)行高級防銹處理。對于支架的兩幫段和頂拱段，由噴射混凝土層協(xié)

助保護(hù)，應(yīng)按照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《煤礦井筒裝備防腐蝕技術(shù)規(guī)范》MT/T5017的相關(guān)規(guī)定對支

架構(gòu)件進(jìn)行普通防銹處理。

彎管前應(yīng)采用直管除銹機(jī)對直鋼管進(jìn)行全面除銹。除銹方式主要包括噴砂和打磨等

方式，除銹后應(yīng)及時(shí)清理表面灰塵。

支架生產(chǎn)完成后采用雙層油漆防銹或其他防銹方式，雙層油漆分別為：防銹底漆和

防銹面漆。噴漆流程應(yīng)符合下列規(guī)定：

1將支架分段轉(zhuǎn)運(yùn)至專用噴漆房，采用噴涂機(jī)噴漆，噴漆房內(nèi)自然晾干或烘干。

2底漆干硬后噴面漆，不同防銹材料其厚度要求不一樣，確保防銹厚度滿足要求。

油漆表面應(yīng)保持均勻一致，不應(yīng)出現(xiàn)針孔、氣泡、流淌、裂紋或皺紋等不良現(xiàn)象。

14

施工要求

一般規(guī)定

鋼管混凝土組合支架施工包含：門式支撐架安裝、搭接支撐架安裝、核心混凝土灌

注和支架壁后充填。

鋼管混凝土組合支架安裝應(yīng)在錨網(wǎng)噴支護(hù)施工后進(jìn)行，錨網(wǎng)噴支護(hù)應(yīng)按國家現(xiàn)行井

巷工程質(zhì)量評定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

支架安裝工藝流程：確定支架位置→安裝門式支撐架→安裝搭接支撐架→支架位置

微調(diào)→支撐架連接→安裝完成。

支架安裝應(yīng)符合下列要求：

1支架安裝前應(yīng)檢查主體鋼管各分段、附屬件和配套件是否齊全；檢查巷道斷面尺寸是

否滿足安裝要求。

2支架安裝應(yīng)按照先底拱后兩幫再頂拱的順序進(jìn)行。

組合支架安裝后應(yīng)先用木楔或混凝土楔塊頂緊，組合支架與圍巖間隙應(yīng)用噴射混凝

土充填密實(shí)。有壁后讓壓要求的，按照讓壓設(shè)計(jì)進(jìn)行壁后處理。

門式支撐架安裝

門式支撐架安裝前應(yīng)檢查分段連接附屬件、縱向連接附屬件和混凝土灌注附屬件是

否齊全。

門式支撐架安裝前應(yīng)準(zhǔn)備必要的安裝工具，包括腳手架、導(dǎo)鏈、撬杠、扳手及大錘

等。

門式支撐架確定位置后，安裝步驟如圖6.2.3所示，宜按下列順序進(jìn)行：①安裝反

底拱段；②安裝底角接頭套管和兩幫段；③安裝頂拱段和肩部接頭套管。各分段安裝完成后

進(jìn)行位置微調(diào)并背實(shí)。安裝順序不唯一，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

圖6.2.3門式支撐架安裝步驟

1-門式支撐架；2-組合連接件；3-排氣排漿孔；4-接頭法蘭；5-錨固耳板；

6-接頭套管；7-灌注孔

門式支撐架安裝完畢后需采用錨桿或錨索通過錨固耳板將整體支架進(jìn)行錨固。

搭接支撐架安裝

15

搭接支撐架安裝前應(yīng)檢查分段連接附屬件、縱向連接附屬件、混凝土灌注附屬件、

支架組合附屬件是否齊全。

搭接支撐架安裝前應(yīng)準(zhǔn)備必要的安裝工具，包括腳手架、導(dǎo)鏈、撬杠、扳手及大錘

等。

搭接支撐架確定位置后，安裝步驟如圖6.3.3所示，應(yīng)按下列順序進(jìn)行：①安裝反

底拱段并與門式支撐架連接；②安裝底角接頭套管和側(cè)幫段；③安裝頂拱段和肩部接頭套

管并與門式支撐架連接。各分段安裝完成后進(jìn)行支架位置微調(diào)并背實(shí)。安裝順序不唯一，

可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

圖6.3.3搭接支撐架安裝步驟

1-門式支撐架；2-搭接支撐架；3-組合連接件；4-排氣排漿孔；5-錨固耳板；

6-接頭套管；7-灌注孔

搭接支撐架安裝之初，接頭法蘭處的螺栓不宜完全緊固，連接處應(yīng)留有一定的活動(dòng)

余量，待搭接支撐架安裝完畢后，將螺栓統(tǒng)一緊固。

搭接支撐架安裝完畢后，頂部分段通過錨固耳板進(jìn)行錨固。

配套件安裝

支架各分段之間采用接頭套管或接頭法蘭連接。連接步驟分別如下：

1接頭套管：先將套管全部套在上分段鋼管上，然后將下分段鋼管端頭與上分段鋼管端

頭對齊，最后將套管下拉套接在接頭處。

2接頭法蘭：將焊有接頭法蘭的兩個(gè)端面對齊，然后逐個(gè)穿螺栓，按對角方式逐個(gè)擰緊

螺栓，直到兩片法蘭對緊。

縱向連接分為拉桿、鋼帶和連桿，以連桿為例，連桿兩端設(shè)置螺栓，在支架主體鋼

管的兩側(cè)分別焊接連桿托盤，托盤上設(shè)與連桿螺栓配套的長銷孔。安裝時(shí)將連桿螺栓放入

長銷孔，擰緊連桿螺栓即可。

核心混凝土灌注

組合支架安裝完成后應(yīng)及時(shí)灌注混凝土，宜在組合支架整體安裝完成后統(tǒng)一灌注。

核心混凝土宜采用自密實(shí)微膨脹混凝土，并應(yīng)符合《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》

JGJ55和《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB50119的相關(guān)要求。

鋼管內(nèi)混凝土施工前應(yīng)進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)和試塊強(qiáng)度檢測，混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于

C35，不宜高于C60，坍落度不應(yīng)低于180mm。

混凝土應(yīng)采用泵送方式灌注到鋼管內(nèi)，煤礦巷道空間狹小，無法使用商用混凝土

時(shí)，人工制備標(biāo)準(zhǔn)混凝土難度較大，宜采用以下方法：

1條件允許的礦井可建立井下集中拌合站，采用標(biāo)準(zhǔn)工藝制備混凝土。

16

2不具備拌合站建設(shè)條件的，宜采用小型攪拌系統(tǒng)，具備配料、供料、攪拌和上料一體

機(jī)功能?；炷劣蓴嚢铏C(jī)制備后上料至混凝土輸送泵，輸送泵連接泵管，泵管連接支架灌注

孔。

混凝土通過灌注孔注入鋼管內(nèi)，灌注孔開設(shè)在支架一側(cè)，高出巷道底板至少0.5m。

應(yīng)在鋼管壁適當(dāng)位置留設(shè)排氣排漿孔，灌注混凝土?xí)r應(yīng)加強(qiáng)排氣排漿孔觀察，并在混凝土溢

出合理量后且檢查確認(rèn)鋼管混凝土內(nèi)混凝土密實(shí)后封堵排氣排漿孔。

鋼管混凝土組合支架灌注混凝土?xí)r一側(cè)為泵送頂升，自密實(shí)效果良好；另一側(cè)為自

重拋落灌注，宜采用外部附著式振動(dòng)器增加灌注密實(shí)效果。

混凝土灌注前，應(yīng)對支架灌注孔和排氣排漿孔焊接位置與角度、接頭和整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)

定性進(jìn)行逐一檢查?；炷僚浜媳葢?yīng)留樣鑒定，其工作性能應(yīng)滿足設(shè)計(jì)配合比的要求。

按照《通用硅酸鹽水泥檢測標(biāo)準(zhǔn)》(GB175-2007)要求修改：水泥宜采用P.O42.5的

普通硅酸鹽水泥。水泥存放位置應(yīng)進(jìn)行防潮處理，已經(jīng)結(jié)塊或過期的水泥不應(yīng)使用。

核心混凝土宜添加減水劑、微膨脹劑和鋼纖維等外加劑。減水劑、微膨脹劑和鋼纖

維用量應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)測試加以確定。

對變形速度大的軟巖巷道，混凝土應(yīng)具備快硬性能，宜采用快硬硫鋁酸鹽水泥或鐵

鋁酸鹽水泥復(fù)配混凝土，用量通過實(shí)驗(yàn)測試確定。

混凝土配合比確定后，應(yīng)先制備混凝土標(biāo)準(zhǔn)立方體塊，模擬鋼管內(nèi)養(yǎng)護(hù)環(huán)境，測試

1d、3d和7d的力學(xué)性能指標(biāo)（抗壓強(qiáng)度、彈性模量、極限壓應(yīng)變），符合要求后方能制

備混凝土。

輸送泵出口壓力不應(yīng)小于3MPa，輸送管長度不宜超過30m，不宜出現(xiàn)2個(gè)以上直

角拐彎，且至少有一段高壓軟管。灌注孔前應(yīng)設(shè)逆止閥。

無灌注孔一側(cè)的鋼管外部應(yīng)連接附著式風(fēng)動(dòng)振動(dòng)器，附著式風(fēng)動(dòng)振動(dòng)器宜固定在支

架2/3高度處，即應(yīng)保證混凝土灌注密實(shí)。

當(dāng)拱頂排氣排漿孔排出一定量混凝土?xí)r標(biāo)志灌注完畢，排出量宜為15L~20L。灌注

完畢后封閉逆止閥，取下注漿管路，改接至下一架鋼管混凝土組合支架并開始灌注。

灌注混凝土前應(yīng)在支架澆筑少許水泥漿，以潤滑管路，確保支架不堵管。

組合支架壁后處理

組合支架壁后施工包括鋪設(shè)金屬網(wǎng)、風(fēng)筒布（有淋水時(shí)選用）和壁后充填三部分。

金屬網(wǎng)在鋪設(shè)時(shí)應(yīng)整齊完整，相鄰金屬網(wǎng)之間的搭接長度不小于200mm。

壁后充填包括柔性充填和剛性充填。壁后充填在支架安裝并灌注核心混凝土后實(shí)

施，充填流程應(yīng)符合下列規(guī)定：

1柔性充填：充填材料可選用采空區(qū)碎脹矸石，外包裝應(yīng)選擇柔性充填袋，使鋼管混

凝土組合支架和圍巖之間產(chǎn)生柔性均壓卸壓層，后期支架受力達(dá)到一定限值后，可以戳破

充填袋，實(shí)現(xiàn)部分卸壓。

2剛性充填：組合支架全部安裝完畢后，向支架和圍巖之間噴射或澆筑混凝土，鋼管

混凝土組合支架與圍巖之間應(yīng)保持硬接觸。

6.6.4組合支架反底拱應(yīng)架設(shè)在巷道實(shí)底上，反底拱壁后應(yīng)考慮混凝土充填處理技術(shù)，防止

組合支架整體下沉。

17

質(zhì)量控制

一般規(guī)定

質(zhì)量控制對象宜包括下列內(nèi)容:

1組合支架加工質(zhì)量控制；

2組合支架安裝質(zhì)量控制；

3核心混凝土灌注質(zhì)量控制；

4施工量測。

質(zhì)量控制包括主控項(xiàng)目和一般項(xiàng)目兩類：

1主控項(xiàng)目：組合支架尺寸是否滿足要求、組合支架連接是否符合標(biāo)準(zhǔn)、組合支架管內(nèi)

混凝土灌注是否密實(shí)。

2一般項(xiàng)目：組合支架承載力、組合支架連接穩(wěn)定性、焊接質(zhì)量。

鋼管混凝土組合支架的主體結(jié)構(gòu)、配套件和附屬件應(yīng)具有產(chǎn)品合格證、進(jìn)場復(fù)驗(yàn)報(bào)

告。

施工用監(jiān)測儀器、設(shè)備應(yīng)有相應(yīng)的標(biāo)定（計(jì)量認(rèn)證）證書。

組合支架制作質(zhì)量控制

支架進(jìn)場后應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收，包含下列內(nèi)容：

1分段尺寸、鋼管圓度、鋼管偏壁、附屬件數(shù)量、焊接質(zhì)量、外觀質(zhì)量、防腐質(zhì)量；

2配套件數(shù)量、外觀質(zhì)量、防腐質(zhì)量；

3支架各分段與配套件的整體拼裝質(zhì)量。

以上驗(yàn)收內(nèi)容應(yīng)符合附錄A.1和附錄B.1的相關(guān)要求。

支架分段鋼管切割面應(yīng)平整無毛刺，兩端鋼管拼裝對接后應(yīng)嚴(yán)實(shí)合縫，接縫寬度不

應(yīng)大于20mm。

同批次支架的各分段應(yīng)具有安裝通用性，為保證產(chǎn)品統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，出廠前應(yīng)進(jìn)行單架

拼裝試驗(yàn)，宜每10架支架抽查1架。異型架每架均應(yīng)進(jìn)行拼裝檢查，檢測要求如下：

1鋼管混凝土組合支架垂直高度允許偏差為h/1000，且不應(yīng)大于20mm。

2鋼管混凝土組合支架水平允許偏差為l/1000，且不應(yīng)大于20mm。

鋼管彎管曲率半徑應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，允許偏差為80mm。

對支架整體結(jié)構(gòu)、灌注孔短管及加強(qiáng)護(hù)板、排氣排漿孔短管及加強(qiáng)護(hù)板進(jìn)行焊接質(zhì)

量檢測，應(yīng)包含下列內(nèi)容：

1不應(yīng)漏焊或少焊，焊縫應(yīng)飽滿，焊接高度不應(yīng)低于母材厚度，焊口邊無燒傷，焊接收

弧處不應(yīng)出現(xiàn)開口；

2灌注孔短管及加強(qiáng)護(hù)板為關(guān)鍵部位，不應(yīng)出現(xiàn)未熔合、夾污或熔傷主體鋼管的現(xiàn)象，

灌注孔及排氣排漿孔切割掉的母材部分應(yīng)從主體鋼管內(nèi)取出；

3灌注孔兩側(cè)均有加強(qiáng)護(hù)板時(shí)應(yīng)對稱布置。

對支架其他附屬件進(jìn)行焊接質(zhì)量檢測，不應(yīng)出現(xiàn)未熔合、夾污或熔傷主體鋼管的現(xiàn)

象，根據(jù)附屬件選配情況，檢測對象應(yīng)包括下列內(nèi)容：

1支架縱向采用拉桿連接時(shí)，應(yīng)檢測套筒與主體鋼管焊接質(zhì)量；

2支架縱向采用連桿連接時(shí)，應(yīng)檢測連桿托盤與主體鋼管焊接質(zhì)量。

對配套件進(jìn)行質(zhì)量檢測，應(yīng)包含下列內(nèi)容：

1接頭套管表面無銹跡，切口平整且無缺口，防腐油漆或涂料厚度均勻；

19

2連桿長度誤差不應(yīng)大于5mm，螺栓螺帽齊全，防腐油漆或涂料厚度均勻；

3灌注孔封孔塞直徑與灌注孔短管內(nèi)徑匹配良好，為方便封孔塞置入，宜焊接手持用短

鋼筋。

組合支架安裝質(zhì)量控制

鋼管混凝土組合支架安裝順序應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，先安裝門式支撐架，再安裝搭接支

撐架。

鋼管混凝土組合支架安裝前，構(gòu)件的中心線、標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)等標(biāo)記應(yīng)齊全。支架分段

起吊應(yīng)符合施工安全要求。

鋼管混凝土組合支架安裝完成后，應(yīng)對安裝質(zhì)量進(jìn)行檢測：

1當(dāng)支架凈斷面積S不大于20m2時(shí)，高度允許偏差為20mm，寬度允許偏差為30mm。

2當(dāng)支架凈斷面積S大于20m2時(shí)，高度允許偏差為30mm，寬度允許偏差為40mm。

鋼管混凝土組合支架安裝前應(yīng)清理鋼管內(nèi)的雜物，鋼管口應(yīng)包封嚴(yán)密。

鋼管混凝土組合支架安裝就位后，應(yīng)及時(shí)校正和固定牢固。鋼管混凝土支架與

緊固件連接的質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求和國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

混凝土灌注質(zhì)量控制

鋼管混凝土組合支架灌注混凝土的強(qiáng)度和坍落度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，混凝土強(qiáng)度等級

設(shè)計(jì)不應(yīng)小于C35，為了滿足混凝土泵送要求，坍落度不應(yīng)小于180mm，混凝土灌注應(yīng)符

合附錄B.3鋼管內(nèi)混凝土灌注質(zhì)量驗(yàn)收記錄。

鋼管內(nèi)混凝土的工作性能和收縮性能應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求和國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

鋼管內(nèi)混凝土灌注應(yīng)采用混凝土輸送泵，輸送泵出口混凝土壓力應(yīng)滿足混凝土頂升

需求，同一支架內(nèi)的混凝土應(yīng)連續(xù)澆筑，一次完成，不應(yīng)中斷。

鋼管內(nèi)混凝土應(yīng)澆筑密實(shí)，不應(yīng)出現(xiàn)混凝土離析與脫空問題，宜在混凝土內(nèi)加入微

膨脹劑或采用自密實(shí)混凝土。

鋼管內(nèi)混凝土灌注前，應(yīng)對鋼管安裝質(zhì)量檢查確認(rèn)，確保支架穩(wěn)定。

混凝土灌注后應(yīng)對灌注孔進(jìn)行臨時(shí)封閉，防止拆卸管路時(shí)混凝土回流。

待支架內(nèi)混凝土初步凝固后，拆卸臨時(shí)封閉結(jié)構(gòu)，灌注孔置入封孔塞。

灌入鋼管內(nèi)的混凝土采用自然養(yǎng)護(hù)方式。應(yīng)采用超聲波檢測方式為主，敲擊鋼管壁

為輔的方式，檢測鋼管內(nèi)混凝土充盈程度。

監(jiān)控量測

施工量測主要包括變形量測和接觸壓力量測，具體項(xiàng)目宜包括下列內(nèi)容：

1巷道斷面變形量測；

2鋼管混凝土組合支架結(jié)構(gòu)變形量測；

3鋼管混凝土組合支架與圍巖之間的接觸壓力量測。

施工量測采用的儀器或設(shè)備應(yīng)與觀測精度、觀測方法相適應(yīng)。

施工量測應(yīng)及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，形成日報(bào)、周報(bào)、月報(bào)成果，并上報(bào)到相關(guān)單位，

同時(shí)將成果資料分類裝訂進(jìn)行歸檔。

施工量測過程中發(fā)生下列情況之一時(shí)，應(yīng)立即實(shí)施應(yīng)急預(yù)案，同時(shí)應(yīng)提高量測頻率

或增加量測內(nèi)容：

1量測值速率出現(xiàn)異常變化；

2量測值速率達(dá)到或超出預(yù)警值；

20

3量測值累計(jì)達(dá)到或超出預(yù)警值。

量測方法應(yīng)包括下列內(nèi)容：

1巷道變形量測采用十字布點(diǎn)法如圖7.5.5-1所示，量測每1~7天進(jìn)行一次，應(yīng)按附錄

D.1進(jìn)行記錄，并對量測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，數(shù)值超限時(shí)應(yīng)進(jìn)行支護(hù)加固處理。

B

O

AC

D

圖7.5.5-1巷道變形量測基點(diǎn)布置圖

2組合支架變形量測如圖7.5.5-2所示，應(yīng)每3天進(jìn)行一次，應(yīng)按附錄D.2對量測數(shù)據(jù)

進(jìn)行記錄，并對組合支架變形量進(jìn)行分析，數(shù)值超限時(shí)應(yīng)進(jìn)行支護(hù)加固處理。

B

AO

C

D地坪

（a）門式支撐架變形量測基點(diǎn)布置圖

A

B地坪

（b）搭接支撐架變形量測基點(diǎn)布置圖

圖7.5.5-2組合支架變形量測基點(diǎn)布置圖

21

3支架圍巖接觸壓力采用壓力盒進(jìn)行量測，量測數(shù)據(jù)應(yīng)按附錄D.3進(jìn)行記錄，對壓力盒

應(yīng)力變化進(jìn)行分析，數(shù)值超限時(shí)應(yīng)進(jìn)行支護(hù)加固處理。

量測控制和預(yù)警應(yīng)符合下列要求：

1巷道工程施工圖設(shè)計(jì)文件應(yīng)明確量測項(xiàng)目的控制值；

2巷道工程應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)、量測項(xiàng)目控制值、施工經(jīng)驗(yàn)等制定量測預(yù)警值和預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)；

3量測控制值和預(yù)警值應(yīng)滿足支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及巷道變形控制要求；

4巷道工程施工過程中，當(dāng)量測數(shù)據(jù)達(dá)到預(yù)警值時(shí)，必須進(jìn)行警情報(bào)送。

量測成果及信息反饋應(yīng)符合下列要求：

1量測成果資料應(yīng)完整、清晰、簽字齊全，量測成果應(yīng)包括現(xiàn)場量測資料、計(jì)算分析資

料、圖表資料和文字報(bào)告等；

2量測單位取得現(xiàn)場量測資料后，應(yīng)及時(shí)整理、分析和校對量測數(shù)據(jù)，保證量測數(shù)據(jù)的

真實(shí)、準(zhǔn)確和完整性；

3外業(yè)量測值及巡視檢查的原始記錄不應(yīng)涂改、偽造和轉(zhuǎn)抄，應(yīng)及時(shí)組卷、歸檔；

4量測日報(bào)、警情快報(bào)、階段性報(bào)告和總結(jié)報(bào)告應(yīng)按規(guī)定的格式和內(nèi)容及時(shí)向相關(guān)單位

報(bào)送。

22

附錄A組合支架制作質(zhì)量控制表

表A.1門式支撐架和搭接支撐架出廠驗(yàn)收記錄

工程名稱

制作單位生產(chǎn)日期

門式支撐架/搭接

分段數(shù)量

支撐架

序號檢查總項(xiàng)檢查分項(xiàng)允許偏差/mm自檢評定記錄

1鋼管直徑±d/500，且≤±5

2鋼管壁厚≤±12.5%

3分段尺寸±3

4管口圓度d/500，且≤±5

5彎曲矢高l/1500，且≤5

主體結(jié)構(gòu)

鋼管兩端面切斜

61.7

偏差

鋼管外表面銹蝕

7≤0.18

深度

8防銹涂層厚度≥0.5mm

9套管長度

10套管管口圓度

配套件

11工字鋼彎腰撓度