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1、-喷射混凝土施工工艺-第 8 页喷射混凝土施工工艺设计1、目的明确隧道喷射混凝土施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范隧道喷射混凝土施工作业。2、工艺流程及技术要求2.1 喷射混凝土设计隧道初期支护喷射混凝土设计厚度25、27cm，设计强度等级为C25 ，拱部、边墙为早强喷射纤维混凝土，隧底为普通喷射混凝土，喷射混凝土配合比的设计应满足：强度符合设计要求、2.2 喷射混凝土施工隧道初期支护喷射混凝土采用湿喷工艺。喷射混凝土在洞外拌和站集中拌和，由混凝土搅拌运输车运至洞内，采用成都岩峰TK-500（该产品获国家科技进步三等奖）型砼湿喷机湿喷机喷射作业。在隧道开挖完成后，先喷射4
2、cm厚混凝土封闭岩面，然后打设锚杆、架立钢架、挂钢筋网，对初喷岩面进行清理后复喷至设计厚度。施工工艺见图1。2 喷射前准备检查机具设备和风、水、电等管线路，湿喷机就位，并试运转。空压机满足喷射机工作风压和耗风量的要求；压风进入喷射机前必须进行油水分离；输料管应能承受0.8MPa 以上的压力，并应有良好的耐磨性能；保证作业区内具有良好通风和照明条件。喷射作业的环境温度不得低于5。大面积潮湿的岩面宜采用粘结性强的混凝土，如添加外加剂、碳塑纤维以改善混凝土的性能。2 混凝土搅拌、运输湿喷砼搅拌采取自动计量强制式搅拌机，施工配料应严格按配合比进行操作，速凝剂在喷射机喂料时加入。碳塑纤维混凝土的搅拌工艺
3、应确保纤维在拌合物中分散均匀，不产生结团。图1 喷射混凝土施工工艺框图加入速凝剂清理施工机具复喷至设计厚度清除初喷面粉尘施作锚杆、钢架、挂钢筋网初喷混凝土4喷射混合料运输加入碳塑纤维喷射混合料拌合喷射混凝土配合比选定施工机具就位检查开挖面尺寸，清除浮碴，清理受喷面确定，并应较普通混凝土规定的搅拌时间延长12min，采用先干拌后加水的搅拌方式时，干拌时间不宜小于，搅拌时间不宜小于3min。掺有合成纤维混凝土的搅拌时间宜为45min。搅拌完成后随机取样，如纤维已均匀分散成单丝，则混凝土可投入使用，运输采用砼运输罐车，随运随拌。喷射砼时，多台运输车应交替运料，以满足湿喷砼的供应。在运输过程中，要防止
4、混凝土离析、水泥浆流失、坍落度变化以及产生初凝等现象。2 喷射作业喷射操作程序应为：打开速凝剂辅助风缓慢打开主风阀启动凝剂计量泵、主电机、振动器向料斗加混凝土。喷射混凝土作业应采用分段、分片、分层依次进行，喷射顺序应自下而上，分段长度不宜大于6m。喷射时先将低洼处大致喷平，再自下而上顺序分层、往复喷射。喷射混凝土分段施工时，上次喷混凝土应预留斜面，斜面宽度为200300mm，斜面上需用压力水冲洗润湿后再行喷射混凝土。分片喷射要自下而上进行并先喷钢架与壁面间混凝土，再喷两钢架之间混凝土。边墙喷混凝土应从墙脚开始向上喷射，使回弹不致裹入最后喷层。分层喷射时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，若
5、终凝1h 后再进行喷射时，应先用风水清洗喷层表面。一次喷混凝土的厚度以喷混凝土不滑移不坠落为度，既不能因厚度太大而影响喷混凝土的粘结力和凝聚力，也不能太薄而增加回弹量。边墙一次喷射混凝土厚度控制在710cm，拱部控制在56cm，并保持喷层厚度均匀。顶部喷射混凝土时，为避免产生堕落现象，两次间隔时间宜为24h。喷射速度要适当，以利于混凝土的压实。风压过大，喷射速度增大，回弹增加；风压过小，喷射速度过小，压实力小，影响喷混凝土强度。因此在开机后要注意观察风压，起始风压达到0.5MPa 后，才能开始操作，并据喷嘴出料情况调整风压。一般工作风压：边墙，拱部。黄土隧道喷射混凝土时喷射机的压力一般不宜大于
6、。喷射时使喷嘴与受喷面间保持适当距离，喷射角度尽可接近90以使获得最大压实和最小回弹。喷嘴与受喷面间距宜为2.0m；喷嘴应连续、缓慢作横向环行移动，一圈压半圈，喷射手所画的环形圈，横向4060cm，高1520cm；若受喷面被钢架、钢筋网覆盖时，可将喷嘴稍加偏斜，但不宜小于70。如果喷嘴与受喷面的角太小，会形成混凝土物料在受喷面上的滚动，产生出凹凸不平的波形喷面，增加回弹量，影响喷射混凝土质量。2. 养护喷射混凝土终凝2 小时后，应进行养护。黄土隧道采用养护液养护。养护时间不小于14d。当气温低于+5时，不得洒水养护。3 施工控制要点喷射混凝土原材料先检验合格后才能使用，速凝剂应妥善保管，防止受
7、潮变质。严格控制拌合物的水灰比，经常检查速凝剂注入环的工作状况。喷射混凝土的坍落度宜控制在813cm，过大混凝土会流淌，过小容易出现堵管现象。喷射过程中应及时检查混凝土的回弹率和实际配合比。喷射混凝土的回弹率：侧壁不应大于15%，拱部不应大于25%。喷射混凝土拌合物的停放时间不得大于30min。必须在隧道开挖后及时进行施作。喷射混凝土严禁选用具有潜在碱活性骨料。喷混凝土厚度应预埋厚度控制标志，严格控制喷射砼的厚度。喷射前应仔细检查喷射面，如有松动土块应及时处理。喷射机应布置在安全地带，并尽量靠近喷射部位，便于掌机人员与喷射手联系，随时调整工作风压。喷射完成后应检查喷射混凝土与岩面粘结情况，可用
8、锤敲击检查。同时测量其平整度和断面，并将此断面与开挖断面对比，确认喷射砼厚度是否满足设计和规范要求。当有空鼓、脱壳时，应及时凿除，冲洗干净进行重喷，或采用压浆法充填。在喷射侧壁下部时，需将上半断面喷射时的回弹物清理干净，防止将回弹物卷入下部喷层中形成“蜂窝”而降低支护强度。经常检查喷射机出料弯头、输料管和管路接头，发现问题及时处理。管路堵塞时，必须先关闭主机，然后才能进行处理。喷射完成后应先关主机，再依次关闭计量泵、震动棒和风阀，然后用清水将机内、输送管路内残留物清除干净。4、材料要求4.1 水泥喷射混凝土应优先采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，强度等级不小于。4.2 粗、细骨料粗骨料选用柳林石
9、灰岩碎石，喷射混凝土中的石子最大粒径不宜大于10mm，骨料级配宜采用连续级配。按重量计含泥量不应大于1%，泥块含量不应大于0.25%。细骨料应采用坚硬、耐久的中砂，细度模数应大于，含水率宜控制在5%7%。砂中小于 的颗粒不应大于20%。含泥量不应大于3%，泥块含量不应大于1%。4.3速凝剂选用中交太中银铁路指定的合格供应商的产品，喷射混凝土采用液体速凝剂。在使用速凝剂前，应做水泥的相容性试验及水泥净浆凝结效果试验，严格控制掺量，并要求初凝时间不应大于5min，终凝不应大于10min。4.4 碳塑纤维喷射混凝土中的合成纤维材质应满足设计要求。严格按中交太中银铁路指定的合格供应商的产品5、质量要求
10、5.1 分项验收标准喷射混凝土的强度必须符合设计要求。用于检查喷射混凝土强度的试件，应采用大板切割法制取；当不具备切割条件时也可采用边长150mm 的立方体无底试模，在其内喷射混凝土制作试件，试件成型的喷射方向应与边墙相同,喷射混凝土标准养护试件的试验龄期为28d。喷射混凝土的厚度和表面平整度应符合下列要求：平均厚度大于设计厚度。检查点数的80%及以上大于设计厚度。最小厚度不小于设计厚度2/3。表面平整度的允许偏差为100mm。喷射混凝土终凝2h 后，应按施工技术方案及时采取有效措施进行养护，养护时间不少于14d。喷射混凝土冬期施工时，作业区的气温和混合料进入喷射机的温度均不应低于5C。喷射混
11、凝土原材料每盘称量的允许偏差应符合表1 的规定。表1 原材料每盘称量的允许偏差序号材料名称允许偏差1水泥1%2粗，细骨料2%3水，外加剂1%4碳塑纤维2%喷射混凝土表面应密实、平整，无裂缝、脱落、漏喷、露筋、空鼓和渗漏水，锚杆头钢筋无外露。5.2一般项目喷射混凝土拌合物的坍落度应符合设计配合比要求。喷射混凝土拌制前，应测定砂、石含水率，并根据测试结果和理论配合比调整材料用量，提出施工配合比。6、安全保证措施喷射混凝土时，所有操作工人必须带安全帽，防尘口罩，防尘工作服，雨靴，橡胶手套。喷射时控制好风压、喷射距离，避免回弹骨料伤人。电线包皮应完好，开关应装在固定闸刀盒内。安全员应随时观察地质变化，发现有松动滑块现象，应立即撤离工作面。喷浆结束后，应清洗喷射机及管路，避免堵管炸裂伤人。