02 公路隧道潮式喷射混凝土施工工法 正文.docx
《02 公路隧道潮式喷射混凝土施工工法 正文.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《02 公路隧道潮式喷射混凝土施工工法 正文.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
02公路隧道潮式喷射混凝土施工工法正文
公路隧道潮式喷射混凝土施工工法
中交第一公路工程局有限公司中交一公局第三工程有限公司
黄启贵郎娟
1前言
目前，喷射混凝土大量应用于隧道施工、矿井掘进、水利水电、边坡稳定等工程中。
喷射混凝土施工常用的有“干喷法”和“湿喷法”两种，但干喷法回弹量大、粉尘多，湿喷法对喷射设备有比较高的性能要求，操作不当易堵管造成很大损失。
潮喷法是结合了干喷法、湿喷法工艺优点的一个创新，可以降低回弹率，提高混凝土强度，降低污染，改善工人作业环境，具有很高的应用价值。
2工法特点
1支护及时，喷射能力大，一般为3～20m3/h以上，最适宜于大面积喷射混凝土施工，并可减少喷射周期；
2回弹量少，隧道边墙采用潮式喷射混凝土时可控制在13～15%；
3喷射的混凝土均匀、质量稳定、强度高、密实度好、防水性能较好；
4节省劳动力，减少劳动强度，提高工效，降低成本；
5施工安全，可防止坍塌、混凝土回弹、粉尘等造成的人身不安全隐患，改善喷射工人劳动条件；
6施工灵活性大。
3适用范围
由于潮式法喷射混凝土具有以上特点，因此它适用于隧道施工、矿井掘进、水利水电等地下工程的临时和永久支护中，同时还可以应用于地面工程的路堑边坡防护与加固、基坑防护、结构补强等工程中。
4工艺原理
喷射混凝土是使用混凝土喷射机，按一定的混合程序，将掺有速凝剂的混凝土拌和料与高压水混合，经过喷嘴喷射到岩壁表面上，并迅速凝固结成一层支护结构，从而对围岩起到支护作用。
不同喷射方法的主要区别是投料程序不同，尤其是加水和速凝剂的时机不同。
干喷：
用搅拌机将骨料和水泥拌和好，投入喷射机料头，同时加入速凝剂，用压缩空气使干混合料在软管内呈悬浮状态，压送到喷枪，在喷头处加入高压水混合，以较快速度喷射到岩面上。
潮喷：
将骨料预加少量水（含水量控制在8%以内），使之呈潮湿状，再加水泥拌和，从而降低上料、拌和及喷射时的粉尘，但大量的水仍是在喷头处加入，潮喷法施工原理示意图如图4.0.1所示。
图4.0.1潮式喷射混凝土工艺原理示意图
5施工工艺流程及操作要点
5.0.1潮式喷射混凝土施工工艺流程见图5.0.1。
图5.0.1喷射混凝土施工工艺流程框图
5.0.2操作要点
2配合比设计
喷射混凝土的配合比应通过实验确定，满足混凝土强度和喷射工艺要求。
1）水泥与砂石重量比：
水泥与砂重量比一般为1：
4～1：
4.5，每立方干集料中，水泥用量约为375Kg/m3～400Kg/m3。
2）含砂率：
含砂率一般为45%～55%，超出范围均容易造成堵管、回弹量大、且收缩加大。
宜采用粗砂或中粗砂。
3）水灰比：
水灰比一般以0.4～0.45为宜，一般边墙为水泥：
砂：
石子＝1：
（2.0～2.5）:
（2.5～2.0）,拱部为水泥：
砂：
石子＝1：
2.0:
（1.5～2.0）。
3喷射前的施工准备
1）检查开挖断面净空尺寸，对欠挖部分及所有开裂、破碎、崩解的破损、松动岩石进行清理和处理，清除浮石和墙角虚碴。
2）用高压水冲洗受喷面，当受喷岩面遇水容易潮解、泥化时，采用高压风吹净岩面。
3）检查机具设备和风、水、电等管线路，并试运转，保证作业区内具备良好通风和照明条件。
4）当受喷面有滴水、漏水、集中出水等时，应进行处理。
4混凝土拌和及运输
按施工配合比进行喷射混凝土拌和，拌和采用500型双卧轴强制式搅拌机，用6m3运输汽车或装载机运输至隧道喷射现场。
下雨时，应及时覆盖砂石料，保证砂石含水量不至于太大影响拌和及施工质量。
拌制过程如下：
先投入碎石、砂子和水泥，然后加入适量水（砂石含水率不大于8%）搅拌均匀，使拌和料略微湿润、无大量粉尘，搅拌时间为两分钟，在加入喷射机时掺入速凝剂。
5喷射作业
1）工作风压的调整：
一般为0.15～0.2Mpa之间。
根据喷射混凝土的部位变化，距离远近及喷射混合料的具体含水率大小，及时调整工作风压。
风压过大，会增加回弹，甚至把未完全凝固的混凝土吹落；风压小，粗骨料冲不进砂浆层而脱落，影响喷混凝土品质，风压过小时甚至会造成堵管；现场以喷混凝土回弹量小、表面有光泽、易粘着为度掌握风压。
2）喷射机安装调试后先注水后通风，清通机筒及管路投料。
连续喂料，经常保持料斗内料满，料斗上设10mm孔径的筛网一道，避免超径骨料进入机内，造成堵管。
3）加水量的调整：
喷射时，先注水（注意喷嘴要朝下，避免水流入输料管），后送风，然后上料，根据受喷面和喷出的拌和物情况调整注水量，以喷后易粘着，回弹小和表面呈湿润光泽、无干斑或流淌现象为度。
4）喷射顺序：
喷射作业应分段、分片由下而上顺序进行，每段长度不宜超过6m。
喷射时按先墙后拱（拱部从拱脚开始，边墙从墙角开始）。
5）喷射料束运动轨迹：
环形旋转水平移动并一圈压半圈，环形旋转直径约为0.3m。
喷射第2行时，依顺序由第一行起点上方开始，行间搭接2～3cm。
6）最佳喷射距离与角度：
喷头距岩面距离以0.6m～1.2m为宜，在上部，可适当增加到1.5m～2.0m，喷射料束与受喷面基本垂直，与受喷面垂线成5°～15°夹角时最佳。
7）一次喷射厚度：
根据设计厚度和喷射部位确定，初喷厚度不小于4～6cm。
首层喷混凝土时，要着重填平补齐，将小的凹坑喷圆顺。
8）喷射混凝土厚度控制：
喷射厚度控制采用标桩法。
当安设锚杆时，利用锚杆外露长度作标桩。
如果不设锚杆，则可在岩面上用电钻钻孔锚固一些铁钉或φ6mm钢筋头，其外露长度与设计喷混凝土厚度相等，每平方米约设1～2根，梅花型布置，喷混凝土后无钢筋头外露即可。
9）喷射混凝土平整度控制：
表面平整度以目测平顺为宜，否则需补喷。
10）喷射作业结束时，将机内和管中的拌合料用完后再停机、关水、断风。
每班完成施工作业后都要对喷射机进行清理、检修，保证下一班机器工作状态良好。
11）喷混凝土养生：
混凝土终凝2h后，开始喷水养护，养护时间不少于7d，气温低于+5℃时，不得喷水养护。
12）喷射混凝土作业须紧跟开挖面时，下次爆破距喷混凝土作业完成时间的间隔不得小于4h。
调整喷射角度，进行现场喷射
隧道初期支护喷射成型
图5.0.2喷射混凝土施工图
6材料与设备
6.0.1潮式喷射混凝土的原材料包括：
水泥、碎石或卵（砾）石、砂、水、外加剂（速凝剂）。
应满足以下要求。
1水泥：
应优先选用普通硅酸盐水泥，其次是矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥。
2粗骨料：
粗骨料采用坚硬耐久的碎石和卵石。
喷射混凝土的石子粒径不宜大于16mm，喷射微纤维混凝土中的石子粒径不宜大于10mm，骨料级配宜采用连续级配。
3细骨料：
细骨料应采用坚硬耐久的中砂和粗砂，细度模数宜大于2.5，含水率宜控制在5%～7%，若超过7%，喷射时易造成堵管。
4外加剂：
主要是速凝剂，添加速凝剂的目的是使混凝土速凝，以减少回弹量及早强。
使用前应做与水泥的相溶性试验及水泥净浆速凝效果试验，要求初凝不应大于5min，终凝不应大于10min。
应根据水泥的品种、水灰比等，通过不同掺量的混凝土试验选择最佳掺量，一般为水泥重量的2%～4%。
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。
6.0.2根据一个隧道两台喷射机两个工作面考虑，可参照表6.0.2配备机械设备。
表6.0.2喷射混凝土设备表
序号
设备名称
型号
规格
数量
1
装载机
ZL50
3m3
1台
2
混凝土拌和站
HZS－500
25m3/h
1台
3
自卸汽车
东风
5T
1辆
4
混凝土喷射机
PZ-5C
5.5m3/h
2台
5
空气压缩机
NVY－1217
20m3/min
2台
6
喷混凝土作业台车
自制
全断面
1台
7
水泵
4寸
1台
7质量控制
7.0.1按本工法施工，应满足《公路隧道施工技术规范》（JTJ042-94）和《公路工程质量验收评定标准》（JTGF80/1－2004）的相关质量标准要求，并按表7.0.1进行检测。
表7.0.1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
每班组2组，每10延米至少在拱部和边墙制作一组
2
喷层厚度（mm）
平均厚度≥设计厚度；检查点的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检查一个断面，每个断面从拱顶中线起每3m检查1点
3
空洞检测①
无空洞，无杂物
凿孔或雷达检测仪：
每10m检查一个断面，每个断面从拱顶中线起每3m检查1点
①注：
发现一处空洞本分项工程为不合格。
外观检查：
喷混凝土均匀密实，表面平顺光亮，无干斑或流滑现象。
7.0.2对关键工序应采取下列措施进行控制：
1喷射混凝土厚度应按照设计要求进行施工，同时应根据固岩状态判定固岩类别及时提出变更设计。
根据变更文件，调整混凝土喷射厚度。
确保安全，经济施工。
2尽量采用多层薄层喷射，而不是由一次性全厚度喷射；在隧道拱顶部位，初喷层厚度不应超过50mm，以防止喷层过厚发生坠落影响喷射混凝土粘结效果。
3喷射挂网钢筋岩面时，钢筋网必须牢固地固定在岩石基底上，如果钢筋网松动不牢固，强大的混凝土喷射流体会造成钢筋网片松动或振动，从而加大混凝土的回弹量，造成浪费并影响喷射混凝土粘结强度。
4施工时应根据现场实际情况调整喷射混凝土配合比和操作方法，减少混凝土的回弹量，节约成本。
影响喷射混凝土回弹量的因素主要有以下几个方面：
供风量、喷嘴与喷射岩面的角度、速凝剂的掺量、喷嘴至喷射岩面的距离、喷射部位等。
8安全措施
1开工前作业人员必须进行岗位培训，做出较详细的生产安全技术交底，提高安全意识，并进行安全技术应知应会考核。
2所有进入隧道工地的人员，必须按规定配带安全防护用品，遵章守纪，听从指挥。
喷射作业人员应佩戴防尘口罩，操作喷枪头的人员，应配戴护眼罩、长筒乳胶手套等劳保用品。
3对喷锚地段危石应及时妥善处理。
应加强施工区的照明、通风和防尘措施。
4喷射机械定机、定人、定岗，认真执行安全操作规程，坚持交接班检查制度，作好记录。
5高压作业机械均应安设压力表、安全阀。
使用前进行耐压试验，合格后方可使用。
6喷射和处理堵管过程中，禁止喷嘴对人，以免射伤他人。
7施工期间现场负责人会同有关人员对各部位喷射支护定期检查。
在不良地段，每班指定专人检查，当发现支护变形或损坏时，立即修整加固。
8开挖后自稳程度很差的围岩、喷射混凝土尚未达到一定强度、喷锚后变形量超过设计允许值以及发生突变的围岩，采取及时加强临时支护措施。
9对洞内拱顶和地表布置的测点定期观测，发现洞内和地表位移值等于或大于允许位移值，以及地面或洞内出现裂缝时，必须立即通知作业人员撤离现场，待制订处理措施后再施工。
9环保措施
1车辆在运料过程中，易飞扬的物料应以篷布履盖严密，且装料适中，不得超限。
2应尽可能防止施工场地和运输道路产生的扬尘对生产人员和其它人造成危害，需经常洒水防护。
3干燥季节进行施工时，可预先在料堆浇洒少量水以保证材料潮湿，避免尘土飞扬。
4施工废水,经过过滤、沉淀或其它方法处理后才允许排放；施工机械的废油废水，应采取有效措施加以处理，不得超标排放，造成河污染。
10经济社会效益分析
10.0.1经济效益
利用此工法施工，喷射混凝土质量稳定可靠，回弹浪费少，大大降低了施工成本。
通过分析比较，喷射成本比干喷法降低了近10%。
孤独庙隧道仅单洞344米的喷射混凝土，就节省了近30万元。
10.0.2社会效益
潮式喷混凝土的强度较干喷有显著提高，有效地保证了喷混凝土的质量，从而有效地保证了施工安全，也提高了隧道运营期间的安全度。
另外，潮式喷射混凝土回弹量显著降低，有效地节省了社会资源，有利于社会的持续发展。
而却，潮式喷射混凝土粉尘大大降低，极大地改善了施工环境，有效地改善了职工健康。
综上所述，超市鹏混凝土具有非常突出的社会效益。
利用此工法进行喷射混凝土，喷混凝土均匀密实，表面平顺光亮，同时混凝土喷射速度快、加快施工了进度，节约了时间。
孤独庙隧道采用此工法施工，在全线隧道中质量、工期均位居前列，成为全线的标志性工程和亮点工程，是各级领导视察的必看之处，在取得良好经济效益的同时赢得了显著的社会效益。
11工程实例
孤独庙隧道是西（安）合（肥）西部大通道陕西境内丹凤至陕豫界高速公路DJN4合同段的一座公路隧道，隧道为双向三车道分离式隧道，设计行车速度80km/h，行车道宽度3×3.75m，单洞净宽14m，净高5m，单向坡-0.65%，隧道平面位于缓和曲线上，内设超高。
孤独庙隧道路线所处地貌单元为秦岭山地地貌，隧道洞身山体为微风化石英片岩，片理发育，节理较发育，倾角徒直。
洞身围岩主要呈块石镶嵌结构，隧道围岩级别以Ⅳ~Ⅵ级为主，稳定性较差。
隧道全长344m，采用新奥法施工，按复合式衬砌设计，锚杆、挂网及喷射混凝土既是初期支护，又是永久支护的一部分。
双洞均采用本潮式喷射混凝土施工工法，取得良好效果，为优良工程。
杭新景高速公路的大门口隧道亦采用此工法施工，也取得了良好效果。
1Z101000工程经济
1Z101010资金时间价值的计算及应用P1
11．利息的计算P1
12.资金等值计算及应用P5
13.名义利率于有效利率的计算P11
1Z101020技术方案经济效果评价P14
21．经济效果评价的内容P14
22.经济效果评价指标体系P18
23.投资收益率分析P19
24.投资回收期分析P22
25.财务净现值分析P24
26.财务内部收益率分析P25
27.基准收益率的确定P26
28.偿债能力分析P28
1Z101030技术方案不确定分析P31
31．不确定性分析P31
32．盈亏平衡分析P33
33．敏感性分析P38
1Z101040技术方案现金流量表的编制P41
41．技术方案现金流量表P42
42．技术方案现金流量表的构成要素P45
1Z101050设备更新分析P53
51．设备磨损与补偿P53
52．设备更新方案的比选P55
53．设备更新方案的比选方法P56
1Z101060设备租赁与购买方案的比选分析P61
61．设备租赁与购买的影响因素P61
62．设备租赁与购买的比选分析P62
1Z101070价值工程在工程建设中的应用P66
71．提高价值的途径P67
72．价值工程在工程建设应用中的实施步骤P71
1Z101080新技术、新工艺和新材料应用方案的技术经济分析P78
81．新技术、新工艺和新材料应用方案的选择原则P79
82．新技术、新工艺和新材料应用方案的技术分析P79
83．新技术、新工艺和新材料应用方案的经济分析P80
1Z102000工程财务
1Z102010财务会计基础P84
11．财务会计的职能P84
12．会计核算的原则P85
13．会计核算的基本前提P86
14．会计要素的组成和会计等式的应用P88
1Z102020成本与费用P91
21．费用与成本的关系P91
22.工程成本的确认和计算方法P93
23.工程成本的核算P99
24.期间费用的核算P105
1Z102030收入P106
31．收入的分类及确认P106
32.建造（施工）合同收入的核算P109
1Z102040利润和所得税费用P114
41．利润的计算P114
42．所得税费用的确认P117
1Z102050企业财务报表P123
51．财务报表的构成P123
52．资产负债表的内容和作用P124
53．利润表的内容和作用P127
54．现金流量表的内容和作用P128
55．财务报表附注的内容和作用P132
1Z102060财务分析P133
61．财务分析方法P133
62．基本财务比率的计算和分析P135
1Z102070筹资管理P139
71．资金成本的作用及其计算P139
72．短期筹资的特点及和方式P141
73．长期筹资的特点及和方式P145
1Z102080流动资产财务管理P148
81．现金和有价证券的财务管理P148
82．应收账款的财务管理P150
83．存货的财务管理P151
1Z103000建设工程估价
1Z103010建设工程项目总投资P153
11．建设工程项目总投资的组成P153
12.设备及工器具购置费的组成P155
13.工程建设其他费的组成P158
1Z103020建筑安装工程费用项目的组成与计算P165
21．按费用构成要素划分的建筑安装工程费用项目组成P165
22．按造价形式划分的建筑安装工程费用项目组成P168
23．建筑安装工程费用计算方法P170
24．建筑安装工程计价程序P174
1Z103030建设工程定额P177
31．建设工程定额的分类P177
32．人工定额的编制P179
33．材料消耗定额的编制P182
34．施工机械台班使用定额的编制P184
35．施工定额和企业定额的编制P187
36．预算定额与单位估价表的编制P189
37．概算定额与预算指标的编制P193
1Z103040建设工程项目设计概算P197
41．设计概算的内容和作用P197
42．设计概算的编制依据、程序和步骤P198
43．设计概算的编制方法P200
44．设计概算的审查内容P208
1Z103050建设工程项目施工图预算P211
51．施工图预算编制的模式P211
52．施工图预算的作用P212
53．施工图预算的编制依据P213
54．施工图预算的编制方法P213
55．施工图预算的审查内容P219
1Z103060工程量清单编制P220
61．工程量清单的作用P220
62．工程量清单编制的方法P222
1Z103070工程量清单计价P227
71．工程量清单计价的方法P227
72．招标控制价的编制方法P234
73．投标报价控的编制方法P238
74．合同价款的约定P244
1Z103080计量与支付P247
81．工程计量P247
82．合同价款调整P250
83．工程变更价款的确定P261
84．施工索赔与现场签证P264
85．合同价款期中支付P273
86．竣工结算与支付P280
87．合同解除的价款结算与支付P288
1Z103090国际工程投标报价P287
91．国际工程投标报价的程序P287
92．国际工程投标报价的组成P293
93．单价分析和标价汇总的方法P299
94．单价分析和标价汇总的方法P299
95．国际工程投标报价的技巧P302
96．国际工程投标报价决策的影响因素P305
升级会员 