喷射混凝土施工作业指导书1

喷射混凝土施工作业指导书 闻垣高速公路LA-5标喷射混凝土施工作业指导书一、喷射混凝土特点及基本原理在隧道施工中，喷射砼一般与钢拱架、锚杆、金属网等联合使用作为初期支护，它具有与围岩粘结紧密,支护及时、柔性好等特点，且能渗入围岩裂隙，封闭岩层、加固结构面及层面，提高围岩强度、整体性，并与围岩共同工作，调整围岩应力，从而加强围岩的自承能力，有效地抑制围岩变形向深处发展，阻止坍塌的产生，达到稳定围岩，保证隧道安全的目的。砼在高速喷射过程中，水泥颗粒受到重复碰撞冲击，喷层受到连续冲实压碎，因此喷射砼层具有致密的组织结构和良好的物理力学性能，特别它的粘结力大，能同围岩紧密的粘结，形成独特的支护作用。施工方便，各工序平行流水作业，工序间相互干扰少。喷层较薄，具有一定的柔性特点，允许喷层与围岩共同变形产生一定量的位移，从而达到提高隧道地层自承拱的目的。隧道掘进开挖后及时喷锚施工，可以尽早控制地层过度松弛变形的目的。根据量测监控和信息反馈结果，利用变位分析法原理来有效地采取措施控制围岩的变形，充分发挥了围岩和初期支护的共同作用。隧道开挖后，利用围岩应力与位移的变形曲线特性，及时喷射一层砼来消除岩面不平引起的应力集中现象，达到改变围岩的双向受力状态，从而提高围岩与初期支护紧密粘结在一起的自承拱能力。二、施工工艺流程 详见喷射混凝土施工工艺流程图（图1）。先将砂、石过筛，按配合比和水泥一同送入搅拌机内搅拌，然后将料运送到工作地点，装入以压缩空气为动力的喷射机内，再经输料管吹送到喷头处与水泥混合后喷射到岩面上。三、操作要点及施工方法（一）喷射作业1、喷面处理检查待喷面尺寸、几何形状是否符合设计要求；拆除待喷面影响喷射作业的障碍物，对不能拆除者应加以保护；为保证施工质量和施工作业安全，施工前喷射面要进行如下处理：清除浮面和有害的粘着的杂物；有涌水的地方要做好排水；喷射面吸水性较强时要预先洒水；凡设有加强钢筋或铁丝网时，为了不致反弹，要将钢筋或铁丝牢固地固定在喷射基层面上；细 骨 料粗 骨 料拌 合 机水水 泥水压 缩 空 气喷 射 机速 凝 剂喷 头图1 喷射混凝土施工工艺流程图2、喷射混凝土采用泵式喷射机湿式喷射砼，将拌和好的混凝土料加水压送至喷嘴处，然后在加入速凝剂，在压缩空气助推下喷出。湿式喷射粉尘少，回弹少，混凝土质量易保证。 （1）、风压控制：湿式喷射机的工作风压以大于0.5Mpa为宜，以利于克服拌和好的混凝土在管道内流动的阻力。 （2）、水压控制：水压一般比风压大0.1Mpa左右为宜。采用向水箱中通高压风压缩空气，以获得稳定水压。 （3）、喷头距岩面的距离和方向：喷头与受喷面的距离以1.5m2.0m较为适宜。喷射时喷头与受喷面应保持垂直，若受喷面被钢筋网覆盖时，可将喷头稍加倾斜，但不小于70。如果喷头与受喷面的角度太小时，会形成混凝土湿料在工作面上滚动，产生出高低不平的波形喷面，增加回弹量，影响喷射混凝土的质量。 （4）、喷射顺序：喷射顺序应是先墙后拱，自下而上呈“S”形运动，“S”形轨迹每圈直径为300mm400mm,为保证喷射质量和提高喷射效益，应合理划分喷射区段。 （5）、一次喷射厚度：一次喷射厚度太薄，集料易回弹；一次喷射厚度太厚，易出现喷层下坠、流淌，或与岩面之间出现空壳。因此，一次喷射厚度一般不小于集料粒径的两倍，以减少回弹率。影响一次喷射厚度的主要因素是混凝土的坍落度、速凝剂的效果及气温。一般8cm左右的坍落度可获得较厚的喷层；能保证混凝土在2min内凝结的效果较好；作业面的气温以15度以上为宜。当喷射混凝土设计厚度大于一次喷射厚度时，应分层进行喷射。两次喷射的最小时间间隔，在常温条件下，掺速凝剂或用喷射水泥、双快水泥等速凝水泥时，为1520min。当间隔时间超过2h，复喷前应先喷水湿润，因此一般情况下，拱部5cm,边墙7cm。 （6）、养护：为使水泥充分水化，减少和防止收缩裂缝，在喷射混凝土终凝后即开始洒水养护。养护时间和洒水次数，取决于水泥品种和空气湿度，在任何情况下，养护时间不小于7天。冬季施工时，应使喷射混凝土的温度保持在0度以上。3、有水地段喷射砼的施工措施改变配合比，增加水泥用量；先喷干混合料，待其与水隔离后逐渐加水喷射，喷射时由远而近,逐渐向涌水点逼近，然后在涌水点处安设导管将股水引出，再在导管附近喷射；当涌水地点不多时，采用开缝摩擦锚杆进行导水处理后再喷射砼；涌水严重时，可设置泄水孔，边排水边喷射；严格控制喷射机的工作风压；合理选择喷射砼配合比，适当减少最大骨料的数量，使砂石料具有一定的含水率，呈潮湿状；掌握好喷头处的用水量，提高喷射操作熟练程度和技术水平；掺入粉尘抑制剂和采用特殊结构的喷头。（二）喷射砼施工中的几个问题1、回弹率回弹率的大小，与喷射作业中的各个环节都有关系。影响回弹量的因素很多，主要有以下几种：（1） 受喷面的岩性及平整度。当岩性较软，受喷面较平整时，回弹量就小些。（2） 喷射速度。如果速度过低，因冲击能量不够大，材料压缩不充分，回弹量变增加，反之，速度过高冲击能量过大，回弹量也增大，因此喷射速度保持在5060米/秒之间比较适宜。（3） 喷射角度。喷射料束偏离垂直位置，回弹量就会增加。（4） 喷射距离。一般采用1.0米左右，过大过小都会因冲击能量过大过小使回弹量增加。（5） 喷射部位 由于受重力影响，拱部回弹量比边墙多。（6） 水泥用量。 水泥用量增加，会提高灰浆的缓冲作用而降低回弹量，但过大降低砼的抗压强度和增大粉尘量。（7） 含砂率。 砼中的含砂率达到45%左右为好。（8） 水灰比。 水灰比过小，砼成疏松状态，回弹量加大，反之则减少。2、喷射砼本身的密度和离膨现象，根本途径是减少回弹量。因此喷射前应清理浮石，冲洗岩面，保证水泥水化充分，从而提高结合面处喷射砼的粘结力。3、粉尘问题喷射砼时，会产生粉尘，危害人体健康，因此宜采取防尘措施：（1） 适当加大骨料含水率，控制在46%，粉尘浓度在15毫克/m3以下为宜。（2） 加强通风，采用混合式通风效果较好，风机安放在距离工作面515m以内的效果较更为显著。（3） 适当增加拢料管长度，在喷嘴水环到出口之间接一段0.51.0米长的管子。（4）改进喷头处进水方式，采用两路进水。（5）严格控制风压，改进喷射工艺。4、喷射砼裂缝预防喷射砼裂缝的产生措施：（1）喷水养护，使砼经常处于湿润状态。（2）控制水泥用量和砂石掺量，石子不宜过少，砂子的掺量不宜过多。 （3）改进操作技术，控制好水灰比及每次喷射的厚度，以提高喷射砼的密实性。喷射砼剥落造成喷射砼剥落的原因主要是喷射砼层厚度不够，边强底脚浮碴未清除，以及岩壁冲洗不彻底，据此采取相应措施可以防砼剥落。四、机具设备1、磅秤：1台2、湿喷射机：1台3、搅拌机：1台4、空气压缩机一台：1台5、混凝土运输车：1辆五、喷射砼工序劳动力组织喷射砼施工由一个工班负责，人数11人。分工祥见劳动力组织表（表1）。表1 劳动力组织表工 种人 数工 种人 数班长1喷射手1技术员1喷射机司机1安全员1空压机司机1上料工3杂工1运输司机1六、 喷射砼施工质量要求和标准1、喷射砼的原材料应符合设计要求。（1） 水泥：P.O42.5普通硅酸盐水泥，受潮过期或结块者均不得使用。（2） 细集料：宜选用细度模数大于2.5mm中粗砂。含水率6%左右。（3） 粗集料：以卵石为好，粒径一般取410mm之间。（4） 速凝剂：掺量宜在2.54.0%之间。2、喷射砼的配合比一定要满足回弹少，粉尘小，粘附性好，不发生管道堵赛，同砼强度符合设计要求。3、胶集比，水泥与采料之比，常为1：41：4.5。4、砂率：选用砂率为45%左右。5、喷射混凝土密实：表面无裂缝脱落，平整圆顺。6、有钢筋地段：砼保护层满足设计要求，严禁钢筋外露。7、回弹率拱部为大于25%，边墙不大于15%。8、喷射层厚度不小于设计值，其余部分不小于设计值的一半。9、喷射砼终凝2h后，喷水养护，养护时间不小于14d。七、喷射砼质量检测方法1、原材料和配合比检查由专职实验员不定期的检查，并填写回表。2、净空和喷层厚度检查对喷射断面进行净空检查，有侵入净空者应凿除补喷，拱顶不小于3个点，总计不应小于5个点。3、外观检查 砼外表面无干斑、裂缝、脱落、渗水或露筋。4、砼强度检查主要是抗压强度不低于设计值。八、喷射混凝土支护质量标准1基本要求1.材料必须满足规范和设计要求。2.喷射前检查开挖断面的质量，处理好超欠挖。3.喷射时，岩面必须清洁。4.喷射混凝土支护应与围岩紧密粘接，结合牢固，喷层厚度应符合要求，不能有空洞，喷层内不容许添加片石和木板等杂物，必要时应进行粘接力测试。喷射混凝土严禁挂模喷射，受喷面必须时原岩面。5.支护前应做好排水措施，对渗漏水空洞、缝隙应采取引排、堵水措施，保证喷射混凝土质量。6.采用钢纤维喷射混凝土时，钢纤维抗拉强度不得低于380MPa，且不得有油渍及明显得锈蚀。2实测项目喷射混凝土实测项目项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率1喷射混凝土强度(MPa）在合格标准内按附录E检查2喷层厚度（mm）平均值设计厚度；检测点的60%设计厚度；最小厚度0.5设计厚度，且50凿孔法，或雷达检测仪：每10m检查1个断面每个断面从拱顶起每3m检查1点3空洞检测无空洞，无杂物凿孔法，或雷达检测仪：每10m检查1个断面每个断面从拱顶起每3m检查1点3 外观鉴定无漏喷、离鼓、裂缝、钢筋网外露现象。九、安全措施1、混凝土作业开始前，仔细检查围岩受喷面，彻底清理危石，专业人员仔细检查管路、接头等，防止在喷射时发生因软管破损、接头断开等引起的事故；进行喷射作业时，必须配带防护用具（胶皮手套、防尘口罩、防护面罩、眼镜等）。2、当采用人工喷射时，应配备辅助喷射支架，防止在发生管路堵塞时因喷嘴剧烈振动而引起的危害。当转移喷射地点时，必须先关闭喷射机，在喷嘴前方不得站人；在处理管路堵塞时，喷头应有专人看护，以防消除堵塞后，喷头摆动喷射伤人。3、作业人员必须进行安全质量意识教育，遵守国家及行业有关安全操作规程。第 8 页