为什么要设置钢拱架？

隧洞或地下洞室开挖后，围岩应力重分布，掌子面附近岩体需要尽快被约束，否则会发生松弛、掉块甚至局部坍塌。钢拱架是初期支护里立起来的型钢或格栅骨架，外面再喷混凝土、挂钢筋网，与系统锚杆一起把围岩“箍”住，在二次衬砌完成前承担围岩压力。

施作链条要把拱架选型、与锚杆时序和仰拱协同绑在一起：刚性钢架可用型钢拱架或由钢筋焊接成的格栅拱架，可缩性钢架宜选用 U 型钢钢架，围岩大变形时喷射混凝土层宜在可缩性节点处设置伸缩缝。有钢架地段，锚杆宜在初喷混凝土、挂网钢筋网、立钢拱架、复喷混凝土后施作；仰拱初期支护钢架应与拱墙钢架对齐，误差不应大于 20 mm。不承受外荷载的拱、墙混凝土强度达到 5.0 MPa 时方可拆除拱架、支架和模板，承受围岩压力的须达到设计要求。

学习时把钢拱架理解成“初支骨架+与锚喷共同受力+按围岩变形选刚性或可缩”三条链，而不是把它当成二次衬砌模板拱架；模板拱架解决的是浇筑成型，钢拱架解决的是围岩稳定。

学习分析某公路隧道Ⅳ级围岩段：开挖后初喷挂网，按设计间距立 U 型钢可缩性钢拱架并复喷混凝土，系统锚杆在立架复喷后施作。仰拱初支钢架与拱墙钢架对齐，尺量误差不大于 20 mm。拆模前核对不承受围岩压力的拱墙混凝土强度是否达到 5.0 MPa，把“为什么要设置钢拱架”落到初支骨架和与锚喷共同受力两条链上。

GB 50086-2015 第 6.3.13 条：刚性钢架可用型钢或格栅拱架可缩性宜选U型钢间距不宜大于1.20m
JTG/T 3660-2020 第 9.3.2 条：有钢架地段锚杆在立钢拱架复喷混凝土后施作
JTG/T 3660-2020 第 9.7.2 条：仰拱初期支护钢架应与拱墙钢架对齐误差不应大于20mm
JTG/T 3660-2020 第 9.6.21 条：不承受外荷载拱墙混凝土强度达5.0MPa方可拆拱架
GB 50086-2015 第 6.3.13 条：可缩性钢架时喷射混凝土宜在可缩节点设伸缩缝

钢拱架是初期支护骨架。二次衬砌是永久结构。系统锚杆是主动加固。模板拱架只服务混凝土浇筑。

大变形围岩仍用刚性拱架。锚杆先于立架施作。仰拱钢架不对齐。强度不足就拆拱架。把模板拱架当成支护钢架。

钢拱架存在的理由是在初期支护阶段尽快提供骨架刚度：有钢架地段锚杆应在立钢拱架、复喷混凝土后施作，仰拱初支钢架应与拱墙钢架对齐且误差不大于 20 mm，围岩大变形时宜选用可缩性 U 型钢钢架。