某某客专湿喷混凝土施工作业指导书.docx
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某某客专湿喷混凝土施工作业指导书
湿喷混凝土施工作业指导书
1、适用范围
为确保隧道支护安全，质量达到设计及施工图的要求，提高初期支护效果，特制定本作业指导书。
本作业指导书适用于新建**铁路AATJ-5标段隧道湿喷混凝土的施工。
2、作业准备
2.1内业准备
2.1.1组织技术人员认真学习相关规范和技术标准，制定具有可操作性的专项施工安全方案、应急预案。
2.1.2准备好此工序所用表格，及时填写。
2.1.3对施工队进行三级技术交底。
2.1.4对参加施工的人员分班组进行专项技术培训。
2.2外业准备
2.2.1收集整理施工过程中所涉及的各种技术数据。
2.2.2对锚杆、钢架、超前支护进行放样，并作出明显标记。
2.2.3湿喷所用各种原材进行检验，合格后方可使用。
2.2.4对喷射混凝土所用机具进行作业前检查并就位。
3、劳动组织
3.1劳动力组织方式：
采用架子队管理模式，工班组作业模式。
3.2个作业队人员应结合经理部确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。
3.3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，检查喷射混凝土质量。
3.4喷射混凝土人员配备情况表
人员配备情况表
工种
职务
人数
备注
喷射混凝土
工班长
2
喷射手
4
其中1人控制混凝土的厚度
进料管理
2
收回弹物
2
混凝土养护
2
运输
运送混合料
4
视设备和运距而定
搅拌
搅拌机司机
2
辅助
电工
1
兼管
修理工
1
兼管
合计人数
20
4、机械设备配置
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。
4.1湿喷机的选择应符合下列要求：
4.1.1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；
4.1.2密封性能良好，输料连续均匀；
4.1.3生产率大于5m3/h，允许最大粒径为15mm；
4.1.4输料距离水平方向不小于30m、垂直方向不小于20m；
4.1.5喷射混凝土时粉尘含量不大于2mg/m3。
4.2选用的空压机应满足喷射机工作风压和耗风量的要求，选用单台空压机工作时，其排风量不得小于9m3/min。
4.3输料管应能承受0.8Mpa以上的压力，并应有良好的耐磨性能。
4.4喷射混凝土机械配备情况表
机械配备情况表
序号
机械名称
数量
备注
1
喷射砼拌合站
1个
2
装载机
1辆
3
砼运输车
2辆
4
发电机
2台
1台备用
5
湿喷机
2台
6
通风机
1个
7
空压机
2台
1台备用
5、材料要求
5.1水泥
喷射混凝土水泥采用P042.5R普通硅酸盐水泥。
水泥用量不小于400kg/m3。
水灰比宜控制在0.4～0.55之间。
水泥进场时，必须按批对其品种、级别、包装或散装仓号、出厂日期等进行验收，并对其强度、凝结时间、安定性进行试验，其质量必须符合《铁路砼施工工程验收补充标准》（铁建设[2005]160号）第6.2.1条的规定。
5.2细骨料
喷射混凝土用细骨料应采用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然中粗河砂，细度模数宜大于2.5。
也可以选用专门机组生产的人工砂，不宜使用山砂，不得使用海砂。
含水率控制在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%。
应符合《铁路砼施工工程验收补充标准》（铁建设[2005]160号）附录D的规定。
5.3粗骨料
喷射混凝土用粗骨料应选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的洁净碎石，也可采用碎卵石，不宜采用砂岩碎石。
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。
按重量计含泥量应小于1％，泥块含量应小于0.25％。
应符合《铁路砼施工工程验收补充标准》（铁建设[2005]160号）附录E的规定。
喷射混凝土骨料通过各筛径的累计重量百分数（％）
骨料粒径（mm）
项目
0.15
0.30
0.60
1.20
2.50
5.00
10.00
15.00
优
5～7
10～15
17～22
23～31
34～43
50～60
78～82
100
良
4～8
5～22
13～31
18～41
26～54
40～70
62～90
100
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。
速凝剂的用量，要根据施工工艺要求的凝结时间，对所用水泥做不同掺量的凝结时间试验和强度试验，以确定最佳掺量，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，不应使用污水、海水、PH值小于4的酸性水、硫酸盐含量按
计超过水重1％的水。
一般应采用饮用水。
6、技术要求
6.1编制依据
6.1.1《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）；
6.1.2《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》（铁建设〔2005〕160号）；
6.1.3《铁路混凝土与砌体工程施工规范》（TB10210-2001）；
6.1.4《铁路混凝土工程施工技术指南》（TZ-210-2005）；
6.1.5《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）；
6.1.6新建贵阳至广州铁路工程AATJ-5标段实施性施工组织设计。
6.1.7现行的国家有关方针政策及国家和铁道部有关标准、规范、验标及施工指南等。
6.1.8有关现场踏勘调查资料，水文地质调查资料。
6.2喷射混凝土技术要求
6.2.1隧道初期支护喷射混凝土设计厚度10～28cm，设计强度等级
为C25。
6.2.2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。
7、施工程序与工艺流程
7.1施工程序
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合站集中拌制，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。
7.2工艺流程图
喷射混凝土施工工艺流程框图
8、施工要求
8.1喷射混凝土前的准备工作
喷射混凝土前，应对受喷岩面进行处理后再喷射混凝土。
喷射作业应连续进行，并做好各项准备工作。
8.1.1检查开挖断面净空尺寸
8.1.2对受喷面进行清理。
一般岩面可用高压水冲洗受喷面上的浮尘、岩屑，当岩面遇水容易潮解、泥化时，宜采用高压风吹净岩面，以保证喷射砼与受喷岩面粘结牢固，保证喷射砼和地层良好的共同受力。
8.1.3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，以提高喷混凝土的附着力。
喷混凝土前，宜先喷一层水泥砂浆，待终凝后再喷射混凝土。
8.1.4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。
喷层厚度是评价喷砼支护工程质量的主要项目之一。
施工中往往发生因喷层过薄而引起砼开裂、离鼓和剥落现象。
因此在施工中必须控制好喷层厚度。
8.1.5检查机具设备和风、水、电等管线路，并试运转：
8.1.5.1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；
8.1.5.2输料管应能承受0.8MPa以上的压力，并应有良好的耐磨性能；
8.1.5.3保证作业区内具有良好通风和照明条件。
8.1.5.4检查速凝剂的泵送及计量装置性能
8.1.6对有涌水、渗水或潮湿的岩面喷射前应按不同情况进行处理：
8.1.6.1大股涌水宜采用注浆堵水后再喷射混凝土。
隧道开挖后，大股涌水应先进行注浆堵水，一般顺涌水出露点打孔，压注速凝浆液（水泥－水玻璃浆液）进行封堵。
8.1.6.2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。
股水根据情况，或顺股水出露点打孔压注速凝浆液，或插排水管引流；围岩裂隙渗漏注浆孔布孔宜疏，钻孔宜深，或顺水路（节理、裂隙）扣排水半管或线形排水板，将水引到隧底水沟或纵向排水管；待受喷面上无流淌水后再喷混凝土，有涌水、渗水或潮湿的岩面喷射前的处理。
8.1.6.3大面积潮湿的岩面宜采用粘结性强的混凝土，有渗水和大面积潮湿的的岩面与喷混凝土不易粘结，为了增加粘结性，初喷在岩面上的混凝土可适当增加水泥用量；也可在混凝土中掺入高效减水剂或添加各种增粘剂。
8.1.7喷砼作业前，应认真清除作业面拱脚或墙脚的虚碴和回弹物料，以防止拱墙脚因喷砼强度不足出现失稳现象。
8.2混凝土搅拌、运输
8.2.1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。
8.2.2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。
8.3混凝土喷射作业
8.3.1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。
8.3.2喷射作业应分段分片依次进行，喷射顺序均应先墙后拱，自下面上，如岩面凹凸不平时，应先喷凹处找平，然后向上喷射。
喷射路线呈小螺旋形绕圈运动，绕圈直径30cm左右为宜。
后一圈压前一圈的1/3～1/2，喷射路线呈“S”形运动，每次“S”形运动长度为3～4m，喷射纵向第二行时，要依顺序从第一行的起点处开始，行与行间须搭接2～3cm，料束旋转速度，原则上要均匀不宜太慢或太快，喷射区段划分和喷头活动顺序如下：
喷射区段划分图
前进方向
拱圈喷头活动顺序
边墙喷头活动顺序
8.3.3喷头与受喷面最佳距离为0.6～1.2ｍ，当风压波动时，该距离可适当调整。
喷头与受喷面的角度，一般应垂直于受喷面，但在喷边墙时，宜将喷头略向下俯10°左右，使砼束喷射在较厚的砼顶端，可避免料束中的粗骨料直接与受喷面撞击，减少回弹量。
8.3.4一次喷射厚度，主要由喷砼颗粒间的凝聚力和喷层与受喷面间的粘结力而定，厚度太薄会增大回弹率，厚度太大会使砼颗粒间的凝聚力减弱，同时会引起大片坍落或形成喷砼与岩面脱离，形成空隙，一次喷射厚度拱部不宜超过10cm，边墙不宜超过15cm。
分层喷射时，后一层喷砼应在前一层喷砼终凝后进行，时间间隔一般为15～20min，若终凝1小时后再进行喷射时，应先用风水清洗喷层表面。
8.3.5初喷混凝土在开挖后及时进行，复喷应根据掌子面的地质情况和一次爆破药量分层、分时段进行喷射作业，以确保喷射混凝土的支护能力和喷层的设计厚度;喷射混凝土终凝后3h内不得进行爆破作业。
8.3.6喷射混凝土时控制好风压和速凝剂掺量，减少回弹。
当风压过小，即喷射速度太小时，由于喷射冲击力太小，粗骨料不容易嵌入新鲜砼中，则回弹率增大，也影响喷射强度；当风压过大，即喷射冲击力太大时，回弹率也高，也会使粉尘浓度增大。
8.3.7对于较大的坑洼处，应该首先喷射填平。
8.3.8对于渗水和大面积潮湿的岩面，为了增加粘结性，初喷在岩面上的混凝土可适当增加水泥用量。
8.4养护
为使水泥充分水化，减少和防止收缩裂缝，在喷射砼终凝后2h即开始洒水养护。
养护时间和洒水次数，取决于水泥品种和空气湿度，在任何情况下，养护时间不小于14d。
气温低于+5℃时不得喷水养护，并形成砼养护记录表。
9、质量控制与检验
工班在作业时，按照下列标准进行质量控制。
每到工序完成后，质检员按照下列要求进行检验。
质量控制及检验标准
序号
质量控制
质量标准与要求
施工单位检验方法
监理检验方法
备注
项目
1
喷射混凝土原材
质量标准与要求
按批试验检测验收
见证取样检测
2
喷射混凝土施工配合比
测定砂、石含水率，确定施工配合比
砂、石含水率试验
检查施工配合比
3
喷射混凝土厚度
按设计厚度施工。
平均厚度不小于设计厚度；检查点的80%及以上大于设计厚度，最小厚度不小于设计厚度的2/3,。
每个断面自拱顶每3m设立一个检查点。
尺量检查控制喷层厚度的钢筋头和锚杆
见证检查
4
超挖处理
隧道超挖部分喷射混凝土与周边补平，个别严重超挖处钢筋分层补喷
观察
观察
5
断面检测
初期支护后每10m测量一个断面复核，保证二衬厚度不小于设计值
自动断面检测仪
见证测量
6
喷射混凝土施工
喷射分段进行，喷射顺序自上而下，分段长度不大于6m；分层喷射时，后一层喷射在前一层混凝土终凝时进行，终凝时间不大于10min。
一次最大喷射厚度：
拱部10cm，边墙15cm。
尺量
巡查
7
喷射混凝土与岩面粘结
粘结密实
锤击检验
8
喷射混凝土坍落度
符合设计配合比要求，一般8-13cm，偏差不大于±2cm
坍落度试验
见证试验
9
初支表面质量
表面平整，无空鼓、裂缝、酥松，个别松散部位凿出补喷，并用混凝土或砂浆对基面找平处理。
2m直尺检查平整度
观察
10
喷射混凝土强度
28d强度满足设计要求
标准养护试件抗压试验
见证试验检测
10、安全及环保要求
10.1安全保证措施
10.1.1施工前必须认真检查和处理作业区的危石，施工机具布置在安全地带。
10.1.2施工用的作业台车应牢固可靠，并应设置安全栏杆。
10.1.3喷射作业区要有良好的通风措施，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。
10.1.4喷射手，控制好风压、喷射距离，避免回弹骨料伤人。
10.1.5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，喷嘴前方不得站人，疏通管路的风压不得大于0.5MPa。
10.1.6电线包皮应完好，开关应装在固定闸刀盒内。
10.1.7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。
10.1.8喷浆结束后，应清洗喷射机及管路，避免堵管炸裂伤人。
10.2环境保护措施
喷射砼产生的粉尘，会严重恶化施工环境，降低工作效率，损害施工人员健康。
在施工中应从三方面进行控制：
粉尘产生源；已产生粉尘的处理；人体防护。
10.2.1对粉尘发生源采取措施
保持喷射机密封良好，防止跑风漏气；采用超前水环（长喷嘴）加水，控制好工作风压，维持好水压，控制砂中粒径小于0.2mm的颗粒含量。
10.2.2对已发生粉尘的处理
主要靠加强通风来降低粉尘浓度，在喷锚时，通风机必须启动，掘进长度大于2km后，在距喷锚作业面30m处加入一台抽出式通风机一台，以加强通风排尘。
10.2.3人体防护
采用防尘眼镜、防尘面罩、防护网、手套、雨衣、长筒靴等加强对人体的防护。
10.2.4严格执行施工人员的健康体检制度
严格执行工前、工间和工后三个阶段的健康体检，实行施工全程动态健康监护。
对从事接触职业危害作业的职工，在上岗前进行针对性体检，同时建立职业健康监护档案；在工作期间定期进行健康检查，连续记录职业史、职业危害接触史和个人资料，在调离岗位时进行健康检查，并记录职业健康监护档案。
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