喷射混凝土施工作业指导书.docx

1、喷射混凝土施工作业指导书中铁十一局京福铁路客专闽赣I标第四项目部喷射混凝土施工作业指导书文件编号： 编 制： 审 批： 受控状态： （盖章受控） 编制日期： 二一年六月十五日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

2、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

3、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2025mm，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。

4、配套的生产能力应为均衡施工能力的1.21.5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；密封性能良好，输料连续均匀；生产率大于5m3/h，允许最大粒径为15mm；输料距离水平方向不小于30m、垂直方向不小于20m；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

5、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0C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

6、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1035cm，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

7、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2020mm、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

8、土。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12m设一根，作为施工控制用。清理施工机具复喷至设计厚度清除初喷面粉尘施作锚杆、钢架、挂钢筋网初喷混凝土4cm喷射混合料运输喷射混合料拌合施工机具就位检查开挖断面尺寸，清除浮碴，清理受喷面喷混凝土配合比选定图1 喷射混凝土施工工艺框图检查机具设备和风、水、电等管线路，湿喷机就位，并试运转。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；输料管应能承受0.8MPa以上的压力，并应有良好的耐磨性能；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

9、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。喷射作业的环境温度不得低于5。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。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。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。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

10、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12min，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45min。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

11、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。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。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200300mm，斜面上需用压力水冲洗润湿后再行喷射混凝土。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。分层喷射时，

12、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710cm，拱部控制在56cm，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24h。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0.30.5MP

13、a，拱部0.40.65MPa。黄土隧道喷射混凝土时喷射机的压力一般不宜大于0.2MPa。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1.52.0m；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4060cm，高1520cm；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；黄土或其他土质隧

14、道，以采用喷雾养护为宜，防止喷水过多软化下部土层；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813cm，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

15、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0.51.0kg/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.

16、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0.20.4Mpa，拱部为0.30.5Mpa。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.

17、60.2m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，喷射第二行时，依顺序从第一行起点上方开始，行间搭接23cm。4.3.12喷射时旋转速度及一次喷射厚度，以2秒左右转动一圈为宜；一次喷层厚以在自重作用下不坍落的为度，一般一次喷射厚度拱部35cm，边墙10cm。4.3.13当有钢筋时，使喷嘴靠近钢筋，使喷射角度稍偏一些，使钢筋的保护层厚度达到2cm以上。4.3.4在喷射作业期间出现堵管时，立即停机，关闭风路，用木棒或铁锤敲击堵塞部位，振松堵塞

18、物，然后用高压风吹出。如果输料管过长，分段进行处理。4.3.15当长时间停顿或每班工作结束时，要首先停止上料，让机器继续运转，直到转子料腔中的物料全部出完为止，然后再停机。停机后，必须把输料软管中的余积料吹出去，当发现没有物料从喷头喷出时，再关闭喷头水阀，最后关闭总进风管路阀门。4.3.16在有水地段喷射混凝土时，在涌水点安设导管，将水集中引排，然后在导管附近施喷，进而施喷无涌水受喷面。4.3.17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

19、用压浆法充填。4.3.18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。4.3.19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。4.3.20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。4.3.21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5C；在结冰的岩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；对液体速凝剂进行加热处理，温度不应

20、低于10C(最佳20C)。4.3.22喷射混凝土应紧跟开挖工作面及时喷射，在喷射结束后4h内不得进行下一循环的爆破作业。4.4喷射混凝土粉尘和回弹控制措施4.4.1采用复合高效减水型速凝剂，增加喷混凝土粘度，可大量减少粉尘和回弹。4.4.2加强对喷射混凝土操作人员的技能培训工作，提高技术素质，提高喷射混凝土作业技术水平。4.4.3严格控制喷射机工作风压，以避免喷头处粉尘大量扩散。4.4.4加强施工通风，将漂浮的粉尘迅速吹送到洞外。4.4.5控制一次喷层厚度，以避免一次喷层过厚产生坠落。4.4.6控制骨料粒径及砂率配比，使其符合规定要求。4.4.7控制喷嘴与受喷面最佳距离在0.81.2m范围内，

21、喷射角度以垂直岩面为佳，不允许大于45。4.4.8含砂率对喷射混凝土的粘滞性和回弹量影响很大，一般宜采用较多的砂率（60%左右），以减少回弹。当砂粒偏粗时，砂率可稍大些；砂粒偏细时，则砂率宜偏低些。5、质量控制及检验5.1喷混凝土厚度控制喷射混凝土厚度的检查除采用埋钉法外，可在喷射混凝土8h后用钢钎凿孔，若混凝土与围岩的颜色相近不易区别时，可用酚酞试液涂抹孔壁，呈现红色着为混凝土。也可用地质雷达无损检测，要求每一作业循环查一个断面，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，检测结果记入喷锚支护记录。喷射混凝土的厚度应符合下列要求：喷射混凝土平均厚度应大于设计厚度。喷射混

22、凝土厚度检查点数的60及以上大于设计厚度。喷射混凝土最小厚度不得小于设计厚度的1/2，且不小于3cm。5.2现场的几种试验方法喷射混凝土与围岩粘结强度的试验方法：有以下两种方法，施工时将根据现场实际条件选取其中一个进测试。5.2.1 成型试验法：在模型内放置面积为1010cm，厚5cm，粗糙度近似于实际岩面的岩块，用喷射混凝土掩埋，等强后加工成101010cm的立方体并养护28天，用劈裂法进行试验。5.2.2 直接拉拨法：在围岩表面预先设置带有丝扣和加力板的拉杆，用10cm厚的喷射混凝土将加力板埋入，试件面积3030cm（与周围喷射混凝土分离），养护28天后进行拉拨试验。5.2.3回弹率测试回

23、弹率的测定方法是：按标准操作喷射0.5-1.0m2的混凝土，在长度3.0m的墙部或拱部喷10cm厚的喷层，用铺在地面上的彩条塑料布或钢板收集回弹物，称重后换算为体积与全部喷出混凝土体积的比值。5.3 喷射混凝土的强度检测 试件采用边长15cm的立方体无底试模喷射成型、大板切割方法制取。5.4 喷射混凝土的配合比检验 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并经审批后才能使用。5.5 喷射混凝土的早期（1d）强度的检查 每一喷射循环检查一次，通过贯入法或拔出法检测，监理见证检测。5.6 喷射混凝土的原材

24、料每盘称量的检查就满足下表要求：序号材料名称允许偏差1水泥2%2粗、细骨料3%3水、外加济2%4微纤维2%要求每工作班抽查不少于一次，采用复称方式进行。5.7 喷射混凝土表面检查：对所时进行喷射混凝土及时进行喷射混凝土表面检查，砼表面应平整、密实，平整度用2 m直尺进行检查，表面平整度允许偏差：侧壁5cm、拱部7cm，无裂缝、脱落、漏喷、露筋、空鼓和渗漏水，锚杆头及钢筋无外露，监理单位见证检测。5.8 喷射混凝土坍落度检查： 喷射混凝土拌合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。5.9 喷射砼砂石含水率检查：每次进行喷射喷射混凝土拌制前，应测定砂、石含水率，并根据测试结

25、果和理论配合比调整材料用量，并将施工配合比交给混凝土工班。5.10施工质量检查建立健全质量保证体系，确保结构安全，主体工程零缺陷、工地设备专门的质量检查机构，配备专职的质量检查人员，建立完善的质量检查制度。严格实行质量负责制和质量终身责任制，实行企业法定代表人、项目负责人、各级技术人员及工班负责人对工程质量负相应的责任，层层签定质量终身责任书，做到责任落实到位。施工班组成立由班组为质量质检员，每个工序首先自检合格后报专职质员进行检查，并形成自检记录。施工互检：专职质检员检查合格后，通知施工队进行互检，检查合格后再由专职质检员报请监理工程进行检查确认。5.3 湿喷砼质量保证措施按照施工工艺施工，

26、严格执行操作规程。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。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。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。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。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。6、安全要求和措施施工用作业台架应牢固可靠，并应设置安全栏杆。非施工人员不得进入正进行喷射的作业区，施工中喷嘴前严禁站人。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

27、套等防护用具，作业人员应避免直接接触碱性液体速凝剂，不慎接触后应及时用清水冲洗。喷射手，控制好风压、喷射距离，避免回弹骨料伤人。电线包皮应完好，开关应装在固定闸刀盒内。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。喷浆结束后，应清洗喷射机及管路，避免堵管炸裂伤人。7、环境保护及文明施工喷射砼产生的粉尘，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。7.1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，控制好工作台风压，维持好水压，控制砂中粒径小于0.2mm的颗粒含量。

28、7.2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。 7.3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。7.4严格执行施工人员的健康体验制度严格执行工前、工间、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。7.5尘肺的防治施工现场垃圾渣土及时清理出现场。施工现场道路指定专人定期洒水清扫，形成制度，防止道路扬尘。对于细颗粒散休材料要注意遮盖、密封，防止和减少飞扬。在砼搅拌站上方安装除尘装置，采用可靠措施控制工地粉尘污染。隧道内施工要控制粉尘的发生量，采取湿式凿岩、湿喷技术、水压爆破、爆破后及时喷雾洒水、柴油机净化，加强洞内通风等有效有措施，确保喷锚工作面空气质量。严禁汽油车进洞作业。