什么是钢拱架？

隧道挖开瞬间围岩应力释放，若不及时约束，松动圈会扩展、掉块甚至塌落。钢拱架用型钢弯制或用钢筋焊接成格栅，分节运入洞内在轮廓线处拼装成榀，纵向以钢拉杆或钢筋连接成整体，紧贴岩面后随喷混凝土一起承载，形成刚性或可缩性支护：刚性钢架直接阻放变形，可缩性 U 型钢钢架在节点处设伸缩缝允许一定收敛以卸掉过高压力。为让拱架背后密实，喷混凝土宜先填拱架与岩壁之间，拱架间距不宜过大以保证均匀支承。它承担初期支护的临时承载，边界是不作为永久衬砌受力的最终结构；拆模与拆除要待混凝土达到规定强度。

某软弱围岩段开挖收敛大。设计采用 U 型钢可缩性钢架，在可缩节点处让喷混凝土层设伸缩缝以适应收敛，钢架间距取不大于 1.2 米并设纵向拉杆连成整体。本例只演示刚性不足时改可缩性的思路。

GB 50086-2015 第 6.3.13 条：刚性钢架可用型钢拱架或钢筋焊接的格栅拱架，可缩性钢架宜用 U 型钢
GB 50086-2015 第 6.3.13 条：钢架之间应设置纵向连接，间距不宜大于 1.2 米
JTG/T 3660-2020 第 9.6.21 条：不承受外荷载的拱墙混凝土强度达 5.0 兆帕后方可拆除支撑

钢拱架是隧道初期支护的骨架。它不同于二衬模筑混凝土的永久承载结构，也不同于掌子面附近的临时管棚或小导管。系统锚杆、钢筋网是与拱架配合的其他支护元件。

拱架空悬不贴岩、背后留空洞失稳。间距过大支承不均。软弱大变形段强用刚性拱架被压曲。过早拆除致混凝土强度不足掉块。

钢拱架的独特之处是它是唯一能在开挖当循环内就立起来承担临时压力的支护，靠一榀榀沿洞周环向支承围岩，且可按围岩软硬在刚性与可缩性之间选择，这种"即支即承、可刚可缩"的即时受力特性是二次衬砌和锚杆都替代不了的。