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1、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）型碎湿喷机湿喷机喷射作业。在隧 道开挖完成后，先喷射4cm厚混凝土封闭岩面
2、，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lo2.3 2. 1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 o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. 2. 2混凝土搅拌、运输湿喷砂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
3、土的搅拌工 艺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L5niin,搅拌时间不宜小于 3mino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 碎运输罐车，随运随拌。喷射碎时，多台运输车应交替运料，以满足 湿喷碎的供应。在运输过程中，要防止混凝土离析、水泥浆流失、坍 落度变化以及产生初凝等现象。2. 2.3喷射作业喷射操作程序应为：打开速凝剂辅助风一缓慢打开主风阀一启动凝 剂计量泵、主电机、振动器
4、一向料斗加混凝土。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200300min,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，若终 凝lh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
5、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 0. 30. 5MPa,拱部0. 40. 65MPao黄土隧道喷射混凝土时喷射机的 压力一般不宜大于0. 2MPao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
6、90 以使获得最大压实和最小回弹。喷嘴与受喷面间距宜为1. 52. 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。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，防止受潮变质。严格控制拌合物的水灰比，经常检
7、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，严格控制喷射碎 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，可用锤敲击检 查。同时测量
8、其平整度和断面，并将此断面与开挖断面对比，确认喷 射碎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32. 5MPao5. 2粗、细骨料粗骨料选
9、用柳林石灰岩碎石，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%O细骨料应采用坚硬、耐久的中砂，细度模数应大于2. 5,含水率宜控 制在5%7%。砂中小于0.075mm的颗粒不应大于20%。含泥量不应大 于3队泥块含量不应大于1虬6. 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lOmin。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
10、中 银铁路指定的合格供应商的产品5、质量要求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150nlm 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
11、气温和混合料进入喷射机的温 度均不应低于5 Co喷射混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。7. 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。口贝射混凝土拌制刖，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。