湿喷工艺作业指导书Word文件下载.docx
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《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》铁建设【2010】120号；
《关于强化隧道砼湿喷工艺的通知》京沈客专辽安质【2010】88号；
《沈丹铁路客运专线施工图设计文件》；
3.作业准备
1）检查机具设备和风、水、电等管线路，并试运转，确保作业区内有良好的通风照明；
2）清除松动岩块和墙脚岩渣、堆积物，并向料斗加水冲洗受喷面（当岩面受水容易溶解、泥化时，只能用高压风清扫）；
必须从顶部工作面往下清洁；
3）检查开挖断面净空尺寸；
4）进行超欠挖处理，当岩面有较大凹洼处应先填平；
5）设置控制喷射混凝土厚度的标志；
6）在不良地质地段设专人随时观察围岩变化情况，当受喷面有滴水、淋水、集中出水点应处理。
4.技术要求
喷射混凝土时应符合下列要求：
1）混凝土粗骨料粒径不得超过15mm，喷射混凝土水泥用量不宜小于400kg/m3，混凝土的坍落度宜为8～13cm，混凝土拌和料的停放时间不得大于30min；
2）湿喷混凝土须采用液体速凝剂，其掺量不宜大于水泥用量的5%，喷射时应注意作业人员的人身防护；
3）喷射作业时喷头距受喷面的距离为1.5～2.0m；
4）喷射作业宜采用机械手连续施工，当人工掌握喷头时宜两人合力操作或采用简易支架；
5）洞内喷射作业的气温宜在15℃以上，并不得低于5℃。
冬季施工时应对液体速凝剂的储运和其拌和物采取防冻措施；
6）采用钢筋网喷射混凝土时钢筋网应在喷射一层混凝土后铺挂；
钢筋网应与锚杆或其他固定装置连接牢固；
开始喷射时应减小喷头至受喷面的距离，并调整喷射角度，内侧钢筋保护层厚度不得小于2cm，外侧保护层厚度不小于4cm；
喷射中当有脱落的岩块或混凝土被钢筋网架住时，应及时清除后再喷射；
7）采用钢架喷射混凝土时钢架与围岩间的间隙必须用喷射混凝土充填密室；
喷射顺序应从下向上对称进行，先喷射钢架与围岩间的空隙，后喷射钢架与钢架之间的混凝土；
钢架应全部被喷射混凝土覆盖，其保护层厚度应不得小于4cm；
8）当在有水地段进行喷射混凝土作业时应先对渗漏水进行处理，当渗漏水范围大时，可设树枝状排水导管后再进行喷射；
当渗漏水严重时，可设计泄水孔，边排水边喷射；
喷射时，应先从远离渗漏出水处开始，逐渐向渗漏处逼近，将散水集中，安设导管，使水引出，再向导管逼近喷射；
9）在砂层地段进行喷射作业时，应先紧贴砂层表面铺挂钢筋网，并用钢筋沿环向压紧后再喷射。
喷射时，应首先喷一层加大速凝剂掺量的水泥砂浆，并适当减少喷射机的工作风压，待水泥砂浆形成薄壳后，方可正式喷射。
5.施工程序与工艺流程
湿式喷射混凝土是将检验合格的骨料、水泥和水按设计配合比均匀拌和后,用湿式喷射机压送到喷头处,再在喷头上添加速凝剂后喷出的一种喷射混凝土的施工工艺。
隧道内湿喷混凝土施工程序为:
开挖验收→松动岩块撬除→冲洗岩面→素喷3cm～5cm→锚杆造孔安装→挂网→喷至设计厚度→养护。
施工工艺见图5-1湿喷混凝土施工工艺流程图。
图5-1湿喷混凝土施工工艺流程图
工艺步序说明：
1）前期准备
见“3.作业准备”所述。
2）湿喷面处理
喷射前用高压水冲洗受喷面，当受喷面遇水易泥化时，用高压风吹净岩面。
3）喷射混凝土的拌和料
喷射混凝土的拌和料应随用随拌，采用自动计量搅拌站严格按施工配合比配料，采用强制式搅拌机分次投料，搅拌时间不少于1.5min。
拌和料在运输过程中必须保持混凝土的均匀性，不漏浆、不失水、不分层、不离析。
如混凝土拌和物在喷射前发生离析或坍落度过低，应进行二次拌制，二次拌制过程中可添加适量减水剂，严禁加水。
4）喷射作业
喷射顺序要先边墙后拱顶,由低到高,喷嘴应均匀地呈螺旋形转动。
喷厚大于10cm,可分两次喷射。
喷嘴（距离、角度）优化控制。
喷头尽可能垂直岩面,角度宜控制在75°
～90°
距离保持在1.5m～2m范围。
准备开风时,必须与喷射手联系,严格遵守开机顺序:
打开速凝剂辅助风→缓慢打开主风阀送风→依次启动速凝剂计量泵、主电机和振动电机→向料斗连续加料。
系统风压不小于0.8MPa,风量不小于10m3/min,工作风压风量优化控制。
喷射时,操作司机随时与喷射手保持联系,喷射手发现喷嘴异常时,需立即与操作司机联系,通知停机。
若发现喷嘴出料突然出现脉冲时,暂时关主电机和振动电机（主风阀不关）,如果管路随之畅通则继续关机,如不畅通则需反复开关主风阀使管路畅通。
喷射过程中注意进料是否均匀,否则应及时查找原因。
6.施工要求
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。
严格控制拌和物的水灰比，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：
侧壁一般控制在15%，拱部不应大于25%。
2）喷射混凝土拌和物的停放时间不得大于30min。
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。
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）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。
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。
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。
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。
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。
7.劳动组织
劳动力组织见表7-1。
表7-1喷锚支护施工每班劳力组织表
工种名称
工序名称
普工
喷射工
修理工
安全
电工
运输司机
班长
合计
湿喷混凝土
2
4
1
11
8.材料要求
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。
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%。
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。
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）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。
9.设备机具配置
湿喷机是实现湿喷混凝土必须的关键设备,良好的湿喷效果取决于性能优良的湿喷机和湿喷技术的综合应用。
选择湿喷机时应重点考察其对混凝土的适应性（纤维、硅粉、高粘稠混凝土）;
混凝土在管路中的输送形式（是否实现稀薄流）;
技术服务、生产效率、综合成本（应核算电费和速凝剂消耗）。
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。
本线隧道使用喷锚施工的主要机械见表9-1。
表9-1湿喷混凝土施工的主要机械
序号
名称
主要技术规格
数量
备注
电动空压机
≥20m3
2台
混凝土运输车
≥6m3
3
搅拌站
JS750型强制式搅拌机、自动配料机
1套
生产喷射混凝土拌和料
湿喷机
10～20m3/h
2-3台/工作面
风动罐式或泵送式
10.质量控制及检验
1）质量验收规范
《客运专线铁路隧道工程质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）；
2）分项验收标准
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。
●喷射钢纤维混凝土中的钢纤维应满足下列规定：
①钢纤维的品种、规格、性能应符合设计要求。
②钢纤维抗拉强度不得小于600MPa。
③钢纤维应能承受一次弯折90°
不断裂。
④钢纤维长度和直径允许偏差应为设计尺寸的±
10%。
⑤钢纤维不得明显的锈蚀、油渍和其他妨碍钢纤维与水泥粘结的杂质，也不得混有妨碍水泥硬化的化学成分。
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钢纤维，每5t为一批，不足5t应按一批计。
施工单位每批抽检一次；
监理单位按施工单位抽检次数的20%见证取样检测，并至少一次。
施工单位检查产品合格证、出厂检验报告，在每批中分别随机抽取10根进行抗拉强度、弯折性能试验和用精度不低于0.02mm的卡尺测量长度、直径；
监理单位检查全部产品合格证、出场检验报告、试验报告，并进行规定比例的见证取样检测。
●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合成纤维抗拉强度不宜小于280MPa。
③合成纤维长度和直径允许偏差应为设计尺寸的±
④合成纤维不得有妨碍钢纤维与水泥粘结的杂质，也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微纤维，每5t为一批，不足5t应按一批计。
监理单位检测次数为施工单位抽检次数的20%，并至少一次。
施工单位检查产品合格证、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0.40～0.50。
③砂率宜为50%～60%。
④胶凝材料用量不宜小于400kg/m3。
⑤钢（合成）纤维的掺量应符合设计要求。
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品种和规格发生变化，应重新进行配合比设计；
监理单位全部检查。
施工单位进行配合比选定试验；
监理单位检查配合比选定单。
●喷射混凝土的早期（1d）强度必须符合设计要求。
施工单位、监理单位每一喷射循环检查一次。
施工单位采用贯入法或拔出法检测；
监理单位见证检测。
●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。
施工单位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；
监理单位按施工单位检查次数的20%见证取样检测或按施工单位检查次数的10%平行检验。
施工单位进行混凝土强度试验。
监理单位检查混凝土强度试验报告并进行见证取样检测或平行检验。
●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。
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。
监理单位见证检查或按施工单位检查断面的20%抽查。
施工单位、监理单位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：
施工单位、监理单位全部检查。
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。
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
材料名称
允许偏差
1
水泥
±
2%
粗、细骨料
3%
水、外加剂
钢（合成）纤维
施工单位、监理单位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。
观察、敲击。
②一般项目
●喷射混凝土拌和物的坍落度应符合设计配合比要求。
每工作班不少于一次。
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。
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。
砂、石含水率测试。
3）湿喷砼质量保证措施
①按照施工工艺施工，严格执行操作规程。
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。
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。
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。
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。
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。
11.安全及环保要求
1）施工安全
①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；
喷射作业区应有良好的通风措施，作业区的粉尘浓度不得大于10mg/m3；
作业人员应避免直接接触碱性液体速凝剂，不慎接触后应立即用清水冲洗；
②喷射手，控制好风压、喷射距离，避免回弹骨料伤人；
③电线包皮应完好，开关应装在固定闸刀盒内；
④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；
⑤喷浆结束后，应清洗喷射机及管路，避免堵管炸裂伤人；
⑥施工作业前必须认真检查和处理支护作业区的危石，施工机具应布置在安全地带；
⑦施工作业台架应安全可靠，并应设置安全栏杆；
⑧必须定期检查电源线路和设备的电器部件，确保用电安全；
⑨施工中应经常检查输料管、接头的磨损情况，当有磨损、击穿或松脱等现象应及时处理；
⑩施工中检修机械或设备故障时，必须在断电、停风条件下进行，检修完毕向机械设备送电送风前必须事先通知有关人员。
⑪当采用加大风压处理堵管事故时，应先关机将输料管顺直，紧按喷嘴，喷嘴前方不准站人，疏通管路的风压不得超过0.5Mpa；
⑫非施工人员不得进入正在进行喷射的作业区，施工中喷嘴前严禁站人；
2）环境保护
①开始施工前必须进行环境因素识别，确定重要环境因素，制定相应的管理方案；
②临时工程及场地布置应采取措施保护自然环境；
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