喷射混凝土作业指导书.docx
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喷射混凝土作业指导书
贵广铁路GGTJ-9标段隧道工程
编号：
GGTJ9-ZTSSJ3-SD-07
隧道喷射混凝土作业指导书
编制：
审核：
批准：
中铁十四局集团有限公司
贵广铁路工程指挥部
2009年5月1日发布2009年5月1日实施
目录
1．适用范围1
2．作业准备1
2.1内业技术准备1
2.2外业技术准备1
3．技术要求1
4．施工程序与工艺流程1
4.1施工程序1
4.2工艺流程1
5．施工要求2
5.1喷射混凝土施工2
5.2施工控制要点5
6．劳动组织6
7．材料要求6
7.1水泥6
7.2粗、细骨料6
7.3外加剂7
7.4速凝剂7
7.5水7
8．机具设备配置7
9．质量控制及检验7
9.1质量验收规范7
9.2分项验收标准8
9.3湿喷砼质量保证措施10
10．安全及环保要求11
10.1安全要求11
10.2环保要求11
喷射混凝土施工作业指导书
1．适用范围
适用于新建铁路贵广线GGTJ-9标三项目部隧道的喷射混凝土支护作业。
2．作业准备
2.1内业技术准备
作业指导书编制之后，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、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，合格后上岗。
2.2外业技术准备
施工作业层中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，满足管理、技术人员进场后生活、办公需要。
3．技术要求
⑴隧道初期支护喷射混凝土采用湿喷工艺；
⑵喷射厚度洞外边仰坡10cm，正洞Va、Vb段设计厚度28cm，Vc段设计厚度30cm，IV级围岩地段25cm；
⑶强度等级为C25。
⑷喷射混凝土配合比的设计应满足设计要求。
4．施工程序与工艺流程
4.1施工程序
每个喷射段落为一个完整的喷射单元，其施工程序为：
施工准备初喷作业钢架、锚杆、钢筋网施工复喷作业
质量检查养生验收
4.2工艺流程
喷射混凝土施工工艺流程见图1。
图1喷射混凝土施工工艺流程框图
5．施工要求
5.1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。
5.1.1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。
若为泥、砂质岩面时应挂设细钢筋网，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。
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。
5.1.2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。
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。
5.1.3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进行喷射混凝土。
②分片喷射要自下而上进行并先喷钢架与围岩间混凝土，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不超过15cm，拱部控制在10cm，并保持喷层厚度均匀。
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。
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。
5.1.4养护
喷射混凝土终凝2小时后，应进行湿润养护。
养护时间不小于14d。
当气温低于5℃时，不得洒水养护。
5.2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。
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。
6．劳动组织
喷射混凝土施工劳动力组织见下表（每班）：
序号
项目
单位
人员
备注
1
混凝土拌和
人
5
每班作业人员
2
混凝土运输
人
2
3
喷射作业
人
10
4
后勤保障
人
2
5
领班员
人
1
6
技术员
人
1
7
质检员
人
1
8
试验员
人
1
9
安全员
人
1
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，强度等级不小于42.5MPa。
7.2粗、细骨料
粗骨料应采用坚硬耐久的碎石，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%。
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）；易于保存；不污染环境，对人体无害。
7.4速凝剂
喷射混凝土采用液体速凝剂。
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。
8．机具设备配置
喷射混凝土施工主要机具见下表（每作业面）：
序号
名称
单位
数量
型号
备注
1
工作台架
个
1
2
空气压缩机
台
4
20m3
3
湿喷机
台
2
TK-500
4
搅拌站
座
1
JS500
5
混凝土运输车
辆
2
6
装载机
套
1
LG855
9．质量控制及检验
9.1质量验收规范
《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》（TZ214-2005）
《客运专线铁路隧道工程质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）
9.2分项验收标准
9.2.1主控项目
（1）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。
（2）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。
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。
检验方法：
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。
（3）喷射混凝土的早期（1d）强度必须符合设计要求。
检验数量：
施工单位、监理单位每一喷射循环检查一次。
检验方法：
施工单位采用贯入法或拔出法检测；监理单位见证检测。
（4）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：
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。
检验方法：
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。
（5）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。
监理单位见证检查或按施工单位检查断面的20%抽查。
检验方法：
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。
（6）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。
检验方法：
观察，检查施工记录。
（7）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：
施工单位、监理单位全部检查。
检验方法：
测温。
（8）喷射混凝土原材料每盘称量的允许偏差应符合下表的规定。
序号
材料名称
允许偏差
1
水泥
±2%
2
粗、细骨料
±3%
3
水、外加剂
±2%
4
钢（合成）纤维
±2%
检验数量：
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。
（9）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：
施工单位、监理单位全部检查。
检验方法：
观察、敲击。
9.2.2一般项目
（1）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。
（2）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。
9.3湿喷砼质量保证措施
⑴按照施工工艺施工，严格执行操作规程。
⑵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。
⑶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。
⑷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。
⑸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。
⑹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。
10．安全及环保要求
10.1安全要求
⑴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。
⑵喷射手，控制好风压、喷射距离，避免回弹骨料伤人。
⑶电线包皮应完好，开关应装在固定闸刀盒内。
⑷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。
⑸喷浆结束后，应清洗喷射机及管路，避免堵管炸裂伤人。
10.2环保要求
⑴建立健全环境保证体系，成立以项目经理为组长的环境保护领导小组。
⑵识别环境因素，根据喷射混凝土作业施工的特点，减少或消除重大环境因素。
⑶控制施工污染，减少污水、粉尘及噪音污染。
⑷施工废水按要求进行处理，达标后方可排放。
⑸各类车辆选用较好的燃油，完善消、排烟系统，减少大气污染。
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