喷射钢纤维砼施工最新版.docx
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喷射钢纤维砼施工最新版
喷射钢纤维砼施工
一、工艺流程
原材料检验
换算施工配合比
理论配合比设计
按水泥、砂、粗集料、外加
剂、钢纤维顺序投料搅拌
N
Y
钢纤维砼运输
钢纤维砼注入湿喷机
操作控制
纠正与调整
风压控制
喷射作业
N
下步工序
Y
二、施工要点
〈一〉、原材料选择
1、钢纤维：
可用普通碳素钢，其抗拉强度不得低于380MPa；钢纤维直径宜为0.3—0.5mm；其长度宜为20—25mm，且不得大于25mm；钢纤维宜为混合料重量的3—6%；钢纤维喷射砼设计标号不应低于200号。
其容重为23—24KN/m3.
2、水泥：
优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，标号≥425＃，质量应符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥质量标准》（GB175—92）。
3、细骨料：
宜选用河砂，以细度模数2.3—3.0的中砂最佳，含泥量不超过3%，其他各技术指标应符合《普通砼用砂质量标准》（JG52—92），严禁采用海砂。
4、粗骨料：
宜采用碎石或卵石，最大粒径不超过20mm或钢纤维长度的2/3，其它技术指标应符合《普通砼用碎石或卵石质量标准》（JGJ53—92）。
5、水：
宜选用饮用水，或经检验合格的淡水。
6、外加剂：
宜选用优质高效减水剂或速凝剂、粘稠剂。
禁止采用含有氯离子的各种外加剂。
〈二〉、钢纤维砼的配合比设计
1、钢纤维砼配合比设计应满足结构要求的抗压强度与抗拉强度或抗压强度与抗折强度以及施工要求的和易性。
一般抗压强度≮30MPa，抗折强度≮6.7MPa。
2、钢纤维砼的施工配制，抗压强度应按现行国家标准《砼强度检验标准》及其他现行有关规范关于普通砼施工配制强度的规定采用。
抗拉强度或抗折强度的施工配制强度提高系数，采用抗压强度施工配制强度的提高系数。
3、钢纤维砼的水灰比根据试配的抗压强度按下式计算：
粗骨料为碎石时Rh=0.46Rc（c/w-0.52）
粗骨料为卵石时Rh=0.46Rc（c/w-0.61）
式中：
Rh——试配抗压强度
Rc——水泥实际强度
c/w——砼所需要的灰水比，一般水灰比宜在0.45—0.5之间。
4、钢纤维砼的单位用水量，根据材料品种规格、钢纤维体积率及施工要求的稠度，通过试验或有关资料确定，若掺用外加剂或混合材料时，其掺量和单位用水量应通过试验确定。
5、钢纤维砼的水泥用量宜为360—450kg/m3，体积率较大时可适当增加水泥用量和砂率，但水泥用量不得超过500kg/m3.
6、钢纤维砼的砂率，通过试验或有关资料确定，一般为45%—55%。
7、钢纤维的掺量以钢纤维砼中钢纤维所占的体积率表示。
按设计要求实施，设计未明确时，钢纤维的掺量一般为钢纤维砼体积率的1.65%。
钢纤维体积率按钢纤维砼的抗拉强度或抗折强度的要求按下式计算或参照有关资料和试验确定。
Fftk=Ftk（1+αtλf）
Fftm=Ftm（1+αtmλf）
λf=Pf×Lf/df
式中Fftk、Fftm——抗拉强度、抗折强度标准值或设计值；
Ftk、Ftm——根据钢纤维砼等级按现行有关砼结构设计规范确定的同强度等级素砼抗拉强度或抗折强度标准值或设计值；
αt、αtm——钢纤维对抗拉强度、抗折强度的影响系数，取值为：
熔抽型长<35mm时，αt=0.36，αtm=0.52；熔抽型长＞35mm时，αt=0.47，αtm=0.73；
λf——钢纤维含量特征参数
Pf——钢纤维体积率，一般钢纤维体积率宜在0.5%—2%之间，不得小于0.5%。
Lf——钢纤维长度
df——钢纤维直径或等效直径。
8、按绝对体积法或假定质量密度法计算材料用量，确定试配配合比。
9、按试验配合比进行拌合物性能试验，调整单位体积用水量和砂率，确定强度试验用基准配合比。
10、根据抗压强度与抗拉强度或抗压强度与抗折强度的试验结果，调整水灰比和钢纤维体积率，确定理论配合比。
〈三〉、施工操作
1、搅拌钢纤维砼采用强制式搅拌机，搅拌机一次搅拌量不得大于其定额搅拌量80%，搅拌时间比普通砼延长1—2min。
2、搅拌时，各种材料计量允许误差为：
粗细骨料±3%，钢纤维、水泥和外加剂±2%，水±1%。
3、投料顺序以搅拌过程中钢纤维均匀分散不产生结团为原则。
方法是：
采用钢纤维先掺法干拌工艺，即水泥+砂+粗集料+外加剂（拌2min）边拌边掺钢纤维（拌2min）加水（拌2min）出料
4、钢纤维采用机械分散（量少时可采用人工分散）加入。
方法是：
在拌合机漏斗的上方搭设平台、上放钢纤维分散机，在分散机下安装活动式滑槽。
待水泥、砂、粗集料、外加剂由漏斗进入拌合机后，放下漏斗，将钢纤维分散平台滑槽放入拌合机内，在拌合机拌合的同时，开动钢纤维分散机，人工配合通过滑槽逐步加入钢纤维。
（附示意简图）
5、钢纤维砼的运输与普通砼的运输规定一样，但应尽量缩短运输时间，运输过程中避免拌合物离析，已产生离析的，应作二次拌合方可使用。
6、钢纤维砼注入湿喷机后就可进行喷射作业，喷射时喷头与受喷面的距离为1.5—2.0m较适宜。
由于喷头压力大，有条件的可将喷头固定在机械手上进行作业，若人工掌握喷头，应两人操作或用简易支架进行操作。
7、风压：
TK—961型湿喷机要求工作风压0.2~0.5MPa，系统风压≥0.5MPa,耗风量≥9m3/min，若风压控制不好，会造成回弹量增大。
8、喷射角度：
喷头应保持与受喷面垂直，若受喷面被格栅、钢筋网覆盖时，可将喷头稍加偏斜，但不宜小于70°，如果喷头与受喷面的角度太小时，会造成砼物料在工作面上滚动，产生凹凸不平的波形喷面，增加回弹量，影响喷射砼的质量。
9、喷头运动方式：
在喷射作业中，喷头应作连续不断的圆周运动，并呈螺旋状运动，后一圈压前一圈三分之一。
喷射线路应自上而下，呈“S”形运动，隧道内的喷砼应先边墙后拱部。
10、喷射厚度：
喷射边墙时一次喷厚达10cm以上，拱部一次喷射厚度可达7cm。
三、机械设备及劳力组织
〈一〉单口作业所需机具设备
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
强制式搅拌机
F4—375
台
2
2
钢纤维分散机
台
2
3
砼输送
15T
台
2
条件不具备时可用翻斗车
4
湿喷机
TK—961
台
2
5
空压机
电动201
台
1
风压稳定在0.6MPa以上
6
喷浆机器人
PJR
台
2
条件不具备时可用简易支架
〈二〉、劳动组织单口一个班劳力人员表
序号
工作项目
作业内容
人数
说明
1
搅拌
分散钢纤维
3
钢纤维的上料和分散
供料
6
砂、石、水泥各2人
外加剂供料
1
负责2台搅拌机供外加剂
拌合机司机
2
每台1人
2
运输
输送车司机
2
3
喷射
6
每台喷射手2人，司机1人
供料
10
每台喷射机5人
4
空压机
1
5
其他
项目负责人
1
技术主管
1
安全员
1
质检员
1
试验员
1
调度
1
电工、修理工
3
合计
40
四、质量控制
（一）原材料质量控制
1、钢纤维砼中的水泥、粗细骨料、水和外加剂等材料，按国家现有规范、标准取样检验。
2、钢纤维按每3T为一批取样（不足3T按一批计），从每批样品中的不同部位的10袋中，每袋取约100根钢纤维混合均匀后，用四分法缩分、直至所要求的数量进行长度、重量、弯折和抗拉强度检验。
从缩分好的样品中取5根钢纤维进行抗拉强度检验，试验宜用8字拉模，中间放置塑料隔板，单根钢纤维从中间穿过，两端埋入高强水泥砂浆中，在拉力试验机上测试，抗拉强度评定舍去1个最大值、1个最小值，取中间3根的平均值，其抗拉强度不低于380MPa。
从缩分好的样品中，取100根钢纤维进行反复弯折检验。
对不同类型的钢纤维应分别在拐点、双拐点、直线段对单根纤维进90°反复弯折检验，反复弯折3次，在拐点、双拐点、直线段折断数分别不超过25%、15%、20%。
从缩分好的样品中取100根钢纤维，用游标卡尺进行长度检查，长度偏差不超长度公称值的±5%，计算式为：
Li
i=1
δ=———-Lf
100
式中：
δ——纤维长度偏差
Li——每根受检钢纤维实测长度
Lf——钢纤维的长度公称值。
从缩分好的样品中，取100根钢纤维用分析天秤进行重量检验，其重量偏差不超过按尺寸公称值计算重量的±15%。
（二）钢纤维砼拌合物检查
1、粗细骨料含水量每4h测定1次，若遇天气变化应适当增加次数，并调整砼施工配合比。
2、钢纤维的称量、每工班至少检查2次。
3、钢纤维砼坍落度，每工班至少测试2次（方法同普通砼）。
4、钢纤维体积率检验，在浇注处取样，用水洗检验钢纤维的体积率，其误差不应超过配合比要求的钢纤维体积率的±15%，每工班至少测定2次。
（三）钢纤维砼质量检验
1、喷射钢纤维砼需做试件检验质量时，在现场搅拌机取样后立即制作。
坍落度小于5cm时，试件宜用振动台振实。
坍落度大于5cm时，用木棒槌实，不宜用捣棒或振动器作内部振实。
2、决定施工措施所需的检查试件应与施工现场同等条件下养护。
3、钢纤维砼力学性能按《CFCW13：
89钢纤维砼试验方法》进行试验。
4、对现场喷射质量控制和检查与全湿式喷射砼施工相同。
五、安全措施
除严格遵守国家、铁道部制定的各种安全技术规程外，还应注意下列事项：
1、建立施工现场安全组织，设置专职安全员，负责监督各项安全规程和制度的执行情况，对施工人员做好安全技术交底，建立安全责任制。
2、对施工机具，特别是钢纤维分散机、搅拌机、运输车或翻斗车等各类机具设备要勤检查，操作者必须按工艺规程操作，非操作人员不得操作各类机械。
3、架空作业时，脚手架、工作平台及支撑要牢固，每工班安全人员应认真检查监督，必要时派专人。
4、注意安全用电，未经允许，任何人不得动用电源开关、插座、发生故障时应由电工处理。
5、钢纤维设专用库房贮藏，专人保管，不得随便堆放，每次进料和发料时，如发现包装损坏，应随时处理好，掉在地上的钢纤维要立即清扫掉，钢纤维砼拌合完毕后，要清扫现场。
瓦斯地段施工方法要点
瓦斯地段施工，要求所有机电设备均采用防备爆型，供电采用双网电源，并严格按《铁路隧道瓦斯技术暂行规定》、《煤矿安全规程》组织施工，并加强施工通风与瓦斯监测。
一．瓦斯监测
距煤层30~50m时，打2~3个超前钻孔，行行第一次操测，确定煤层位置，并测试瓦斯压力与浓度，距煤层10~15m，打2~3个超前孔，穿透煤层，进行第二次探测，测试瓦斯压力与浓度，并采样进行煤层突出危险性判定。
掘进工作面可放置一台瓦斯警报器，警报点调至0.9%CH4。
二．施工通风
1．瓦斯隧道施工关键在于通风，在确定通风量Qi（m3/min）时，按下列公式计算（选通风量大气的配置通风设备）：
①可按施工人数确定，每人按4m3/min计为：
Q1=4·nm3/min；式中：
n——人数
②根据一次爆破炸药量计为：
Q2=25A
式中：
Q2——风量，单位m3/min；
A——炸药用量，单位kg；
③以进洞内燃设备总功率数确定风量，每马力按3m3/min计为：
Q3=3Mm3/min；
式中：
M——内燃设备总功率数（马力数）；
④按瓦斯的绝对涌出量计算为：
100q
Q4=K（m3/min）
n-n0
式中：
q瓦斯绝对涌出量。
m3/min通过地质勘探或隧道内实测获得；
n隧道内瓦斯最大容许含量的百分数
n0进风中瓦斯含量的百分数
K——瓦斯涌出不均衡系数1.5～2.0，抚顺煤研所建议用1.6。
（5）独头施工的瓦斯隧道,采用压入式通风时,工作面风流中瓦斯浓度应稀释到0.5%以下。
2、通风方案
（1）长隧道在设有平导的情况下；在主洞庭湖与平导未连通之前采用压入式。
当主洞庭湖与平导间的横通道连通后，采用巷道式通风。
（2）独头掘进没有平导时采用压入式通风或混合式通风。
图未划
选用通风机主要参数
BK40-6-NO14轴流通风机（防爆型）主扇
风机风量：
720-2220m3/min；
风机风压：
156～549Pa；
电机功率：
90KW；
SDF-NO6.5低噪、节能隧道通风机（防爆型、普通型）局扇；
风机风量：
500-800m3/min；
风机风压：
360～600Pa；
电机功率：
22×2KW；
风管：
φ1.0m双抗软风管
φ1.2m双抗软风管
三、防瓦斯爆炸安全措施：
1．掘进开挖爆破作业：
使用煤矿用毫秒电雷管和煤矿安全炸药。
使用毫秒电雷管，并只用5段，不跳段使用，使总延期时间不超过130ms，由于延期时间小于感应期，因此不会引燃、引爆瓦斯。
为防止炸药爆破时产生火焰，必须封堵好炮眼，避免漏气。
采用串联网络防爆起爆器起爆。
2．使用矿用防爆型机电设备，就是把机械的电机、电器等装在有防爆性能外壳里。
洞内的弱电设施，如电话、信号灯、照明灯、自动闭塞装置等，要选用矿用安全火花型。
洞内供电，使用矿用橡套阻燃、防爆软电缆。
3．对引爆、引燃的综合防治：
1防静电：
给所有施工人员配发纯棉工作服，临时进洞人员必须换上纯棉工作服，禁止穿化纤衣物进洞。
塑料管容易聚集静电荷，故必须用双抗（抗燃、抗静电）塑料管作通风管，并且不使用塑料管材作喷浆管和高压风管。
2防撞击火花：
一是矿车两端设置橡胶碰头，避免矿车直接碰撞；二是先把石碴直接洒湿，防止耙斗与石碴相互撞击产生火花；三是拆卸钢模板和铺设轨道时，均使用木锤。
3防放炮火花：
使用水泥或粘土炮泥封孔密实不漏气，严禁使用煤粉、块状材料、水泥袋纸和其它可燃性材料封堵炮眼。
4．采用湿式风钻钻孔，开钻前用高压水冲刷钻头，一面钻头与岩石摩擦产生火花。
5．坚持每茬炮超前探孔，探孔深4~5m，掘进1.5~2.0m。
这样既可超前探测瓦斯浓度，及早采取预防措施，同时有保证施工进度。
6．采用光面爆破技术。
一次开挖成型，减少坍塌掉块，以免瓦斯爆炸。
7．支护紧跟，喷射砼底层后，格栅钢架支撑按设计间距安设，接着复喷砼至设计厚度。
8．有煤与瓦斯突出危险的地段，宜采用上下半断面长台阶开挖法，台阶长度宜大于横通道之间的距离，以利于施工通风。
9．建立专门机构进行通风、防突、防爆及瓦隘检测工作。
10．根据有关规范要求，瓦斯及其它有害气体浓度的施工管理确定为下表：
序号
名称
浓度（%）
1
沼气（CH4）
采掘面1.00，回风巷0.5
2
一氧化碳（CO）
0.0024
3
二氧化碳（CO2）
0.5
4
硫化氢（H2S）
0.00066
5
氢气（H2）
0.5
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