喷射砼作业指导书.docx

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喷射砼作业指导书

喷射混凝土施工作业指导书

1适用范围

适用于湿喷混凝土施工。

2作业准备

2.1材料要求

2.1.1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，尽量用新鲜的水泥，存放较长时间的水泥将会影响喷射砼的凝结时间。

根据工点特点，必要时可采用特种水泥。

2.1.2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16mm，喷射钢纤维混凝土中的石子粒径不易大于10cm，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%。

2.1.3外加剂

应选用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。

2.1.4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。

2.1.5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。

2.1.6钢纤维

钢纤维内不得含有明显的锈蚀、油脂及其他妨碍钢纤维与水泥粘结的杂质，其中因加工不良造成的粘连片、铁屑及杂质不应超过钢纤维重量的1%。

钢纤维长度宜为20～25mm，并不得大于输料软管以及喷嘴内径的0.7倍。

2.1.7合成纤维

喷射混凝土中的合成纤维宜采用聚丙烯纤维，材质应满足设计要求。

2.2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。

2.3喷射混凝土前准备工作

2.3.1检查断面尺寸，欠挖部分必须剥皮处理。

2.3.2清除松动石块，冲洗受喷岩面，如受喷面积水较多必须清理。

2.3.3岩面如有渗漏水且水量大时，采取措施将水集中引排。

2.3.4检查电缆、水管和风管是否连接无误，各运动部件是否连接牢固，旋转体内是否有木棒、铁丝、铁钉等杂物，以免开机时损坏机件。

2.3.5检查液体速凝剂是否足够，不够需添加；如有沉淀可人工进行搅拌，保持速凝剂材质均匀；如温度低于0°C需采取加温措施防止冻结。

速凝剂计量泵调节旋钮由实验室预先调配。

2.3.6主风阀打开前，系统风压（系统风压表显示值）低于0.5MPa及电压在380v+-19v范围外，均不得开机。

2.3.7在试运转时，轻轻按动喷射机启动按钮，检查喷射机转子体的运转方向是否与转子上所标箭头标志方向一致（逆时针转动），如不一致则转动电控柜上转换开关旋钮方向。

2.3.8将速凝剂吸管与水管连接，启动计量泵泵水，观察吸入管内液体流动是否正常，再打开速凝剂辅助风截止阀，检查接头是否泄露，喷嘴混合环是否堵塞，当喷嘴喷出水时停机。

然后把速凝剂吸管插入速凝剂容器中，启动计量泵，打开速凝剂辅助风阀，排出喷管内水。

2.3.9向料斗内加入约半料斗拌合好的混凝土，点动振动电机，使混凝土料从筛网进入料斗。

3技术要求

3.1喷射砼采用湿喷法。

3.2施工前按设计提供的强度进行室内试验，确定施工配合比。

4施工工艺流程及操作要点

4.1喷射混凝土设计

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。

4.2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。

4.2.1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。

若为泥、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。

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。

图1喷射混凝土施工工艺框图

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在受喷面、各种机械设备操作场所配备充足照明及通风设备，保证作业区内具有良好通风和照明条件，喷射砼时粉尘含量不得大于2mg/m3。

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，一般情况下可顺涌水出露点打孔，压注速凝浆液（水泥-水玻璃浆液）进行封堵。

②小股水或裂隙渗漏水，视具体情况宜进行岩面注浆（布孔宜密，钻孔宜浅），或采用小导管沿隧道周边环形注浆进行封堵。

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。

4.2.2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。

钢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，宜优先采用将钢纤维、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钢纤维的方法。

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。

4.2.3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。

4.2.4养护

⑴喷射混凝土终凝2小时后，应采用养护台架进行湿润养护，养护时间不小于14d；

⑵黄土或其他土质隧道，以采用喷雾养护为宜，防止喷水过多软化下部土层；

⑶隧道内环境气温低于低于+5℃时，不得进行洒水养护。

4.3施工控制要点

4.3.1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%。

4.3.2喷射混凝土拌合料应随伴随喷，不掺速凝剂的干混合料，存放时间不应大于2h；掺有速凝剂的干混合料，存放时间不应大于20min。

4.3.3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。

4.3.4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。

4.3.5各项准备工作完成后，准备开风时必须严格遵守以下开机顺序：

打开速凝剂辅助风——缓慢打开主送风阀送风——依次启动速凝剂计量泵、主电机和振动器——向料斗加料。

4.3.6开始喷射前，首先打开进风管总阀门，上风路阀门开启1/3圈，再调整下风路到大约0.5～1.0kg/cm2空载风压（取决于输料管内料流输送距离），然后喷射手开启喷头水阀，喷水预湿围岩表面。

4.3.7开机后，注意观察风压表值变化，并根据喷嘴出料情况调整主风阀开度以控制高压风的风量和风压，一般喷边墙工作风压为0.2～0.4Mpa，拱部为0.3～0.5Mpa。

风压根据混凝土和易性和喷射管长度适当调整。

4.3.8开始喷射时，要先送风，后给水，然后再开机送料。

此时，喷射手根据受喷岩面和喷出的混凝土情况，调整加水量和风压大小，以喷料易粘着，料流冲击力适中，回弹小和喷层表面湿润、平整光滑、无流淌现象为原则。

4.3.9作业过程中，上料速度要均匀连续适中，始终保持料斗内有一定的混凝土储存。

及时清除振动筛上粒径>15mm的粗集料和其他异物。

4.3.10喷射手要掌握好喷射距离和角度，一般喷嘴至受喷岩面的距离以0.6～0.2m为宜；喷射部位按顺序，分段、分片进行，由下而上交错进行。

先喷侧墙，后喷拱部，喷射前先将受喷岩面凹洼处先喷涂找平。

4.3.11喷射料束运动轨迹，环形旋转水平移动一圈压半圈，环形旋转直径为0.6m左右，喷射第二