9隧道喷射砼施工作业指导书.docx
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9隧道喷射砼施工作业指导书
隧道喷射砼施工作业指导书
（作者:
行云流水）
1.适用范围
适用于一般隧道Ⅱ、Ⅲ级围岩，双线（单线）隧道及其辅助坑道的湿喷混凝土施工。
2.作业准备
2.1内业技术准备
作业指导书编制后，在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。
制定施工安全保证措施，提出应急预案。
对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。
2.2外业技术准备
施工作业层所涉及的各种外部技术数据收集，修建生活房屋，配齐生活、办公设施，满足主要管理、技术人员进场生活、办公需要。
3.技术要求
隧道初期支护喷射混凝土设计厚度10～35cm，设计强度等级为C25或C20。
喷射混凝土配合比的设计应满足：
强度符合设计要求、不发生管路堵塞、能向上喷射至设计厚度的要求。
4.施工工序与工艺流程
4.1施工程序
施工准备→断面检查→初喷混凝土→安装锚杆→安装钢筋网→喷射混凝土至设计厚度
4.2工艺流程
喷射混凝土施工工艺见下图4-1
图4-1喷射混凝土施工工艺框图
5.施工工艺及施工要求
5.1施工准备
5.1.1喷射前应对受喷岩面进行处理。
一般岩面可用高压水冲洗受喷岩面的浮尘、岩屑，当岩面遇水容易潮解、泥化时，宜采用高压风吹净岩面。
根据设计要求挂设钢筋网，钢筋网采用φ6或φ8钢筋，钢筋网格按设计加工制作（网格20×20mm或25×25mm），用锚杆或钢架固定，使其密贴受喷面，以提高喷射混凝土的附着力。
喷射混凝土前，宜先喷一层水泥砂浆，待终凝后再喷射混凝土。
5.1.2设置控制喷射混凝土厚度的标志，一般采用埋设钢筋头做标志。
5.1.3检查机具设备和风、水、电等管线路，湿喷机就位，并试运转，保证作业区内具有良好通风和照明条件。
①选用的空压机应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；
②输料管应能承受0.8MPa以上的压力，并应有良好的耐磨性能；
③保证作业区内具有良好通风和照明条件。
④喷射作业的环境温度不得低于5℃。
5.1.4若遇受喷面有涌水、渗水或潮湿的岩面，喷射前应按不同情况进行处理。
①大股涌水宜采用注浆堵水后再喷射混凝土。
②小股水或裂隙渗漏水宜采用岩面注浆或导管引排后再喷射混凝土。
③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、掺合料以改善混凝土的性能。
5.2施工方法及工艺
5.2.1断面检查
施工前，对断面进行测量，根据设计轮廓线在洞壁上标出欠挖部分，由开挖班组进行处理，断面处理要平顺。
5.2.2初喷混凝土
开挖班组补炮完毕并经测量班再次复核断面合格后，初支班组进行初次喷射混凝土支护，初次喷射混凝土厚度宜为设计厚度的1/3，喷前对岩面用高压风、水吹洗干净，有渗滴水部位用透水盲管引排至两侧边沟，初喷后的轮廓线保证基本圆顺。
5.2.3安装锚杆
初喷完毕后，由开挖班组按照设计要求，在岩面上钻锚杆孔，钻孔时确保孔口岩面整平，使岩面与钻孔方向垂直，根据实际地质需要，局部锚杆的孔轴方向应与可能滑动面的倾向方向大角度相交，其与滑动面的交角应大于700，锚杆孔钻孔完毕后，由初支班组安装锚杆，安装锚杆时要用锚固材料将锚杆锚固牢固于锚杆孔内，锚杆端部加设垫板，若垫板与岩面不密贴，用砂浆或锚固材料填塞。
5.2.4安装钢筋网
钢筋网安装时与锚杆焊接到一起，形成一个整体，可避免钢筋网片在喷射混凝土时掉落，同时连接到一起整体受力效果得到提升。
钢筋网片安装时顺着岩面铺设，每两块网片间搭接长度要满足一个网格间距的要求，本循环与下循环间也要留够搭接长度。
5.2.5喷砼至设计厚度
（1）按照要求喷至设计厚度。
（2）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，再按自下而上的顺序分层、往复喷射。
喷射作业结束，应待料斗中的砼喷射完时，及时通知喷射手将喷头从受喷面移开，从料斗中加水清洗料管和砼管道。
当喷头喷出清水后，先关主电机，稍后关主风阀。
喷射作业结束后，要当班进行喷射机保养，清洗料斗。
并将干（湿）喷机退出工作面，移至安全地点停放。
喷射混凝土一般不进行养护，只有靠近洞口段，洞内湿度达不到养护要求时再适当养生。
5.2.6湿喷基本工艺方法
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，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。
5.2.6.1混凝土搅拌、运输
湿喷砼搅拌采取全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。
合成纤维混凝土的搅拌工艺应确保合成纤维在拌合物中分散均匀，不产生结团，宜优先采用将合成纤维、水泥、粗细骨料先干拌后加水湿拌的方法，且干拌时间不得少于1.5min，或采用先投放水泥、粗细骨料和水，在拌合过程中分散加入合成纤维的方法。
搅拌时间应通过现场搅拌试验确定，并应较普通混凝土规定的搅拌时间延长1～2min，采用先干拌后加水的搅拌方式时，干拌时间不宜小于1.5min，搅拌时间不宜小于4-5min。
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，若仍有成束纤维，则至少延长搅拌时间30s才可使用。
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，要防止混凝土离析、水泥浆流失、坍落度变化以及产生初凝等现象。
5.2.6.2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→启动速凝剂计量泵、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。
①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200～300mm，斜面上需用压力水冲洗润湿后再行喷射混凝土。
②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。
③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（一般不小于40mm），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7～10cm，拱部控制在5～10cm，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2～4h。
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0.3～0.5MPa，拱部0.4～0.65MPa。
喷射时使喷嘴与受喷面间保持适当距离，喷射角度尽可能接近90°，以使获得最大压实和最小回弹。
喷嘴与受喷面间距宜为1.5～2.0m；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40～60cm，高15～20cm；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度大小，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，影响喷混凝土的质量。
5.2.6.3养护
喷射混凝土终凝2小时后，应进行养护。
石质隧道采用喷雾养护。
养护时间不小于14d。
当气温低于+5℃时，不得洒水养护。
5.3施工控制要点
5.3.1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8～13cm，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%。
5.3.2喷射混凝土拌合物的停放时间不得大于30min。
5.3.3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。
5.3.4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。
5.3.5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。
5.3.6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。
5.3.7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。
5.3.8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。
5.3.9喷射混凝土冬期施工时，洞口喷射混凝土的作业场合应有防冻保暖措施；作业区的气温和混合料进入喷射机的温度均不应低于5°C；在结冰的层面上不得进行喷射混凝土作业；混凝土强度未达到6MPa前，不得受冻。
6.劳力、机具设备的配置
6.1为实现隧道安全、快速施工的目的，应结合隧道开挖进度，进行施工机具及劳动力的合理配置。
配套的生产能力应为均衡施工能力的1.2～1.5倍。
6.2湿喷机的选择应符合下列要求：
机动性强，维修方便，易操作，对集料的级配和坍落度要求范围广；
密封性能良好，输料连续均匀；
生产率大于5m3/h，允许最大粒径为15mm；
输料距离水平方向不小于30m、垂直方向不小于20m；
喷射混凝土时粉尘含量不大于2mg/m3。
6.3每班喷射手应至少配置两人以上，进行轮换及辅助施工，掌握喷头，检查喷砼质量。
7.材料要求
7.1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42.5MPa。
根据工点特点，必要时可采用特种水泥。
7.2粗、细骨料
粗骨料应采用坚硬耐久的碎石或卵石（斗石），或两者混和物，严禁选用具有潜在碱活性骨料。
当使用碱性速凝剂时，不得使用含有活性二氧化硅的石料。
喷射混凝土中的石子最大粒径不宜大于15mm，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、耐久的中砂或粗砂，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%，泥块含量不应大于0.5%。
7.3外加剂
应对混凝土的强度及围岩的粘结力基本无影响；对混凝土和钢材无腐蚀作用；对混凝土的凝结时间影响不大（除速凝剂和缓凝剂外）；吸湿性差，易于保存；不污染环境，对人体无害。
7.4速凝剂
喷射混凝土宜采用液体速凝剂。
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。
7.5水
水质应符合工程用水的有关标准，水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质。
一般应采用饮用水。
7.6合成纤维
喷射混凝土中的合成纤维宜采用聚丙烯纤维，材质及各项技术参数应满足设计要求。
8.湿喷砼质量保证措施
8.1按照施工工艺施工，严格执行操作规程。
8.2请湿喷机厂家进行现场培训、指导，按照湿喷机操作方法进行严格执行。
8.3对于原材料进货，由试验部门进行进场前试验，不合格材料一律不得进场。
8.4制定质量保证体系，抓好每一环节、每一步骤的监控，并责任到人，狠抓落实。
8.5每次喷射作业前，做好人员、机具、物资、技术、测量、试验、运输等准备工作。
8.6施工技术人员对喷射作业环节进行认真检查（内容包括：
喷层厚度、喷层与受喷面粘结情况、喷射作业中各种参数），严格把关。
9.质量控制及检验
9.1铁路质量控制要求
9.1.1质量验收参照规范
⑴《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）；
⑵《铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10417-2003。
9.1.2质量要求及检验
9.1.2.1主控项目
喷射混凝土掺加外加剂后，其性能必须满足设计要求。
在使用速凝剂前，应做与水泥的相容性试验及水泥浆凝结效果试验，初凝不大于5min，终凝不大于10min；采用其他类型的外加剂或几种外加剂复合使用时，也应做相应的性能试验和使用效果试验。
检验数量：
同一生产厂家、同一批号、同一品种、同一生产日期且连续进场的外加剂，每5t为一批，不足5t应按一批计。
每批抽检一次。
检验方法：
采用现场取样试验。
喷射合成纤维混凝土中的微纤维应满足下列规定：
①合成纤维的品种、规格、性能应符合设计要求。
②合成纤维抗拉强度≥400MPa。
③合成纤维长度和直径允许偏差应为设计尺寸的±10%。
④合成纤维不得混有妨碍水泥硬化的化学成分。
检验数量；同一生产厂家、同一批号、同一品种、同一出厂日期且连续进场的合成纤维，每5t为一批，不足5t应按一批计。
每批抽检一次。
检验方法：
检查产品合格证、出厂检验报告，在每批中分别随机抽取10根进行抗拉强度和用精度不低于0.02mm的卡尺测量长度、直径。
喷射混凝土的配合比设计应根据原材料性能、混凝土的技术条件和设计要求通过试验选定，并应符合下列规定：
①胶骨比宜为1:
4～1:
5。
②水胶比宜为0.35～0.45。
③砂率宜为45%～60%。
④胶凝材料用量不宜小于400kg/m3。
⑤合成纤维的掺量应符合设计要求。
检验数量：
对同强度等级、同性能喷射混凝土进行一次混凝土配合比设计，施工过程中，如水泥、外加剂等主要原材料的品种和规格发生变化，应重新进行配合比设计。
检验方法：
进行配合比选定试验。
喷射混凝土的早期（1d）强度必须符合设计要求。
检验数量：
循环检查一次。
检验方法：
采用贯入法或拔出法检测。
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。
当对强度有怀疑时，可在混凝土喷射地点采用钻芯取样法随机抽取制作试件做抗压试验。
检验数量：
每一作业循环检验一次，每个循环至少在拱部和边墙各留置一组检验试件。
检验方法：
混凝土强度试验。
喷射混凝土的厚度和表面平整度应符合下列要求：
①平均厚度大于设计厚度。
②检查点数的80%及以上大于设计厚度。
③最小厚度不小于设计厚度2/3。
④表面平整度的允许偏差为100mm。
检验数量：
每一作业循环检查一个断面，每个断面应从拱顶起，每间隔２ｍ布设一个检查点检查喷射混凝土的厚度。
检验方法：
检查控制喷层厚度的标志、凿孔或无损检测测量厚度，用自动断面仪或摄影仪等仪器测量断面轮廓检查表面平整度。
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。
检验数量：
全部检查。
检验方法：
观察，检查施工记录。
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5°C。
检验数量：
全部检查。
检验方法：
测温。
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
合成纤维
±2%
检验数量：
每工作班抽查不少于一次。
检验方法：
复称。
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。
检验数量：
全部检查。
检验方法：
观察、敲击。
9.1.2.2一般项目
喷射混凝土拌合物的坍落度应符合设计配合比要求。
检验数量：
每工作班不少于一次。
检验方法：
坍落度试验。
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。
检验数量：
每工作班不应少于一次。
雨天或含水率有显著变化时，应增加含水率检测次数。
检验方法：
砂、石含水率测试。
9.2公路质量检验
本项检查标准主要如下：
钢筋网支护质量标准
项目
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1
网格尺寸（mm）
±50
尺量
2
钢筋保护层厚度
满足设计要求
凿孔检查：
每10m检查5点
3
与受喷面间隙（mm）
≤30
尺量：
每10m检查10点
4
网的长、宽（mm）
±10
尺量
锚杆支护质量标准
序号
项目
允许偏差
检查方法和频率
1
锚杆数量（根）
不小于设计
现场逐根清点
2
锚杆拔力（KN）
28d拔力平均值≥设计值，最小拔力≥0.9设计值
按锚杆数1%且不小于3根做拔力试验
3
孔位（mm）
±15mm
尺量
4
钻孔深度（mm）
±50mm
尺量
5
钻孔直径（mm）
满足设计要求
尺量
6
锚杆长度
满足设计要求
检查锚杆数的3%，或不小于3根
喷射混凝土质量标准
项目
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
在合格标准内
按照喷锚支护的试验和测定方法来检查
2
喷射厚度
平均厚度≥设计厚度；检查点的90%≥设计厚度；最小厚度≥0.5倍设计厚度且≥50mm
凿空法或雷达探测仪：
每10米1个断面，每个断面从拱顶中线起每3m一个点
3
空洞检测
无空洞、无杂物
同上
10.安全及环保要求
10.1质量安全要求
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。
喷射手，控制好风压、喷射距离，避免回弹骨料伤人。
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。
电线包皮应完好，开关应装在固定闸刀盒内，设置漏电保护装置。
要配备专职或兼职电工、持证上岗，并具有一定的专业技术，严禁违章作业。
施工现场防护装置、安全防护措施必须齐全，严格遵守安全操作规程；机具设备，必须设置切实可靠的防护、分隔措施和明显的警示标志、警示灯。
施工人员进入作业现场必须佩带个人防护用品，不准穿拖鞋作业；所有参加作业的人员（含配属人员）必须配备安全帽，未戴安全帽严禁进入现场。
工人三米以上作业时，危险的地方必须系好安全带、安全绳，否则应立即劝其退出施工现场。
其他未尽事宜严格按照本标段安全、文明施工要求执行。
10.2环保要求
施工队要严格控制喷射砼作业过程对地表、地下水的污染，施工用过的废水要通过沉淀池沉淀干净达标后才能排到水沟内；
施工结束后，应对场地进行清理，废弃喷射料、废渣和废旧物品等要妥善处理，确保无杂物无安全隐患；
其他未尽事宜严格按照本标段环水保要求执行。
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