喷射混凝土施工作业指导书.docx

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喷射混凝土施工作业指导书

新建吉林至珲春铁路客运专线JHSI标隧道工程

编号：

JTH-ZTSJ-ZYZDS隧-06

喷射混凝土

施工作业指导书

单位：

中铁四局集团有限公司

吉图珲客专JHSI标项目经理部

编制：

审核：

批准：

2011年7月10日发布2011年7月11日实施

新建吉林至珲春铁路客运专线JHSI标隧道工程

喷射混凝土施工作业指导书

1.适用范围

适用于新建铁路吉图珲客专线JHSI标段隧道喷射混凝土的施工。

2.作业准备

2.1内业技术准备

作业指导书编制后，应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

进场后同设计单位联系进行现场桩橛交接工作，交接时作好桩橛标识，并绘制点之记。

根据现场地形布设控制网，保证洞口控制点不小于3个，洞口点到后视控制点的边长不小于300m。

桩橛埋设为砼包钢筋，深度不少于50cm。

桩点周围的观测环境要清理干净，并进行编号。

然后进行控制网测量，测量成果报上级部门审批，经上级部门批准后使用。

利用导线网，测量放出轮廓线，采用红油漆（或木桩、其他方式）作出明显标识，标明里程桩号；检查围岩是否与设计相符，检查结构尺寸是否符合要求，结构物表面是否有异常，表面平整度情况，超欠情况等。

3.技术要求

隧道初期支护喷射混凝土设计厚度满足设计要求，设计强度等级为C25或C30砼。

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.施工程序与工艺流程

4.1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。

施工工艺见图1。

4.1.1喷射前准备

⑴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。

若微泥、砂质岩面时应挂设细钢筋网（网格宜不大于20×20mm、线径宜小于3mm），用环向钢筋和锚钉或钢架固定，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。

图1喷射混凝土施工工艺框图

⑵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，亦可在喷射时插入长度比设计厚度大5cm的铁丝，每1～2m设一根，作为施工控制用。

⑶检查机具设备和风、水、电等管线路，湿喷机就位，并试运转。

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℃。

⑷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。

4.1.2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钢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3min。

掺有合成纤维混凝土的搅拌时间宜为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。

4.1.3喷射作业

⑴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。

⑵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，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5～6cm，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。

⑶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。

黄土隧道喷射混凝土时喷射机的压力一般不宜大于0.2MPa。

⑷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。

4.1.4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，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。

4.2施工控制要点

⑴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%。

⑵喷射混凝土拌合物的停放时间不得大于30min。

⑶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。

⑷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。

⑸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。

⑹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。

⑺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。

⑻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。

⑼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。

5材料要求

5.1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32.5MPa。

根据工点特点，必要时可采用特种水泥。

5.2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1%。

5.3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。

5.4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。

5.5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。

5.6合成纤维

喷射混凝土中的合成纤维采用改性聚酯纤维，材质应满足设计要求。

6机具配置及劳力安排

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。

湿喷机的选择应符合下列要求：

①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；②密封性能良好，输料连续均匀；

③生产率大于5m3/h，允许最大粒径为15mm；

④输料距离水平方向不小于30m、垂直方向不小于20m；

⑤喷射混凝土时粉尘含量不大于2mg/m3。

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质量要求

7.1质量验收规范

⑴《高速铁路隧道工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）

⑵《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10753-2010）

7.2分项验收标准

7.2.1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50t为一批，不足50t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合成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。

喷射合成纤维混凝土中的微纤维应满足下列规定：

合成纤维的品种、规格、性能应符合设计要求。

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微纤维，每1t为一批，不足1t应按一批计。

施工单位每批抽检一次；监理单位检测次数为施工单位抽检次数的10%，并至少一次。

●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.

②合成纤维的掺量应符合设计要求。

检验数量：

施工单位对同强度等级、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