右岸地下电站喷射混凝土与围岩粘结强度方案

右岸地下电站喷射混凝土与围岩粘结强度试验方案右岸地下电站喷射混凝土与围岩粘结强度试验方案 核核 定：定： 审审 核：核： 编编 写：写： 中国水利水电第六工程局有限公司中国水利水电第六工程局有限公司 二二一三年九月十日一三年九月十日 - 1 - 右岸地下电站喷射混凝土与围岩粘结强度试验方案右岸地下电站喷射混凝土与围岩粘结强度试验方案 1 1 概述概述 1.11.1 工程概况工程概况 主厂房位于峡谷岸坡内，外侧端墙距岸边距离约 120m，上覆岩体厚，埋深 210m390m。主厂房穿越Pt2l3-1Pt2l3-4地层，主要为中厚层厚层层灰岩、 大理岩、石英岩及巨厚层白云岩，岩层倾向 175185，倾角 7080， 轴线与岩层走向夹角约 2030。主厂房区中见一条相对较大断层，即 f42，位于主厂房靠山里侧，断层延伸长约 600 余米。厂房区裂隙总体上不发育。 主变室亦位于峡谷岸坡内，外侧端墙距岸边距离 120m，上覆岩体厚，埋深 250m370m。主变室围岩为 Pt2l3-3Pt2l3-5 厚层灰岩、大理岩、石英岩及巨 厚层白云岩。岩层岩层倾向 175185，倾角 7080，轴线与岩层走向 夹角约 2030。主变室边墙附近未见较大断层出露。围岩总体上岩溶不发育， 主要局部存在顺层面的溶缝，在 Pt2l3-3 地层中可见规模小的顺层延伸的溶洞， 主变室部分处于地下水位以下。主变室地应力特征与主厂房相同。 1.21.2 洞室支护方案简述洞室支护方案简述 主厂房系统支护主要包括主机间、主安装场、副安装场等部位。主要支护 类型包括普通砂浆锚杆、张拉锚杆、挂钢筋网、素喷混凝土、网喷混凝土、对 穿类预应力锚索和内锚类预应力锚索。普通砂浆锚杆主要包括 22，L=2m、28，L=6m、32，L=6m、32，L=9m、36，L=4.5m、36，L =8m、36，L=9m；张拉锚杆为 32，L=9m（50KN） 、36，L=12m（200kN） ； 钢筋网规格 6.52020cm；喷混凝土主要包括素喷 C30 混凝土，厚 3cm、素 喷 C25 混凝土，厚 10cm、喷 C30 钢钎维混凝土，厚 15cm、挂网喷 C30 混凝土， 厚 15cm；预应力锚索类型为 P2000KN 的对穿类锚索和内锚类锚索，钻孔深度 2530m，其中主厂房下游墙在母线洞上方与主变洞之间布置有 5 排对穿锚索， 间排距 4.5m；主厂房下游墙在母线洞下方布置有 4 排内锚类锚索，间排距 4.5m，主厂房上游墙布置有 5 排内锚类锚索，间排距 4.5m。主厂房及安装场共 分 11 层进行开挖，每层支护完成后，进行下一层开挖。 2 主变洞及副厂房支护类型包括普通砂浆锚杆、带垫板砂浆锚杆、挂钢筋网、 素喷混凝土、网喷混凝土、喷钢纤维混凝土和对穿类预应力锚索。普通砂浆锚 杆主要包括 28，L=6m、32，L=6m、32，L=9m、36，L=4.5m、36，L=8m、36，L =9m；带垫板砂浆锚杆为 32，L=6m；钢筋网规格 6.52020cm；喷混凝土 主要包括素喷 C30 混凝土，厚 3cm、挂网喷 C30 混凝土，厚 10cm、喷 C30 钢钎 维混凝土，厚 10cm；预应力锚索类型为 P2000KN 的对穿类锚索和内锚类锚索， 钻孔深度 2030m，间排距 4.5m。每层支护完成后，再进行下层开挖。 2 2 喷砼粘结强度试验依据喷砼粘结强度试验依据 1、 金沙江乌东德水电站右岸地下电站土建及金属结构安装工程施工施 工招标文件 2、 锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50086 3、 喷射混凝土用速凝剂JC477 4、 水利水电工程锚喷支护施工规范DL/T5181 5、 水工混凝土试验规程DL/T5150 3 试验目的试验目的 通过试验检测喷射混凝土与围岩黏结强度是否满足相关规范要求，对喷射 混凝土配合比和施工工艺等做进一步的验证和分析，并从技术和经济方面提供 综合评价，为现场施工和质量控制提供科学依据与理论指导。 4 试验项目试验项目 根据右岸地下电站洞室支护方案，拟在主变室顶拱支护时对主要类型岩石 进行喷砼与围岩粘结强度试验。 5 试验部位与地点试验部位与地点 主变室顶拱为 C30 砼网喷支护，喷砼与围岩粘结强度试验部位选定在 Yc=1+241.30m1+271.30m 范围内（具体试验部位桩号可根据现场实际情况进 行调整） 。在施工过程中视现场条件、前期喷砼及试验的效果决定是否再选取其 它部位进行粘结强度试验。 6 喷砼粘结强度试验步骤喷砼粘结强度试验步骤 - - 3 - 6.1 原材料准备原材料准备 （1）水泥：采用会东利森 P.O42.5 水泥； （2）砂：采用海子尾巴砂石系统生产的人工砂； （3）碎石：采用海子尾巴砂石系统生产的人工碎石（5-10mm） ； （4）减水剂：采用江苏博特生产的 JM-II(C)减水剂； （5）速凝剂：采用郑州兰瑞生产的 SDJY 液体速凝剂。 6.2 施工机具准备施工机具准备 （1）湿喷机：Aliva-500 混凝土喷射机； （2）拌 和 楼：十四局海子尾巴拌合系统； （3）运输：6m3混凝土罐车运输。 6.3 现场施工准备现场施工准备 （1）在喷射前对喷射面进行检查，清除开喷面的浮石、墙脚的石渣和堆积 物；洞室挖除欠挖部分；处理好光滑岩面；用高压风水枪冲洗喷面； （2）试验前，对机械设备、风、水管路、输料管路和电气线路等进行全面 检查，并进行试运转； （3）试验前安设充足的照明设施，具有良好的通风条件； （4）准备长 450mm、宽 350mm、高 120mm 的开敞式木模。 6.4 喷砼施工喷砼施工 喷混凝土采用“湿喷”法施工。采用 Aliva-500 混凝土喷射机施喷。 （1）试喷试验由试验室确定配合比（表 1） ，禁止其他任何人员擅自改变 配合比以及外加剂掺量。 湿喷混凝土配合比 表 1 每方材料用量 kg 设计强 度等级 水胶 比 砂率 水 泥 用 水 量 砂 豆石 （5-10mm） JM-II(C) 0.7 SDJY 3.0% 设计坍 落度 cm 备注 C300.366247217010596493.314.2160-180 （2）拌和楼按照试验室提供的配合比拌制混凝土，由 6m3混凝土罐车运到 现场。 （3）严格执行喷射机操作规程，保证规范施工。 4 （4）连续均匀向喷射机供料，保持喷射机工作风压的稳定。 6.5 喷射砼与岩块粘结强度试验方案喷射砼与岩块粘结强度试验方案 在长 450mm、宽 350mm、高 120mm 的开敞式木模内，放置从施工现场 选取的厚度超过 50mm 的岩石板，用水将岩石板表面湿润，按实际喷射条件向 大板模内喷射砼。在与实际结构物相同条件下养护 7 天，用切割法加工成边长 100mm 的立方体（其中岩石和砼的厚度各为 50mm 左右） ，养护至 28 天龄期， 在混凝土与岩块结合面处，用劈裂法测定砼与岩块的粘结强度值。 7 喷砼粘结强度试验机构与职责喷砼粘结强度试验机构与职责 项目部将成立喷砼粘结强度试验组，统一组织、管理和开展试验。试验组 由总工程师、技术部、质检部、安全部、实验室等职能部门专业人员组成。 技术部：编制试验方案，对支护队进行技术交底，确保支护队按相关要求 喷射混凝土。 质检部：全过程进行喷射混凝土监督。 工区：协调现场车辆人员配备，有效组织现场喷砼施工，确保现场试验顺 利进行。 安全部：主要负责在喷砼实施中对周边环境进行巡视、警戒，确保无安全 隐患，保证施工安全。 实验室：全程监控试验过程，并分管试验效果评价资料整理并报送咨询工 程师审批等技术性工作。 8 试验总结及成果分析提交试验总结及成果分析提交 整理试验数据并提交试验成果报告。 9 试验资源配置试验资源配置 9.1 试验人力资源配置试验人力资源配置 喷砼粘结强度试验人力资源配置表 表 2 工种单位数量备注 管理人员个1 安全员个1保证现场施工安全 质检员个1 司机个4含吊车、喷砼台车操作手 - - 5 - 其它个3 合计个11 9.2 试验机械设备配置试验机械设备配置 喷砼粘结强度试验机械设备配置表 表 3 设备名称规格及型号单位数量备注 混凝土搅拌运输车 6.0m 辆2 混凝土喷射台车ALIVA-500台1 高风压移动式空压机XHP750台1 汽车吊8T台1 10 喷砼粘结强度试验质量控制措施喷砼粘结强度试验质量控制措施 1、材料选择： （1）水泥：采用符合国家标准的普通硅酸盐水泥，当有防腐或特殊要求时， 经监理人批准，可采用特种水泥，水泥强度等级不低于 42.5MPa。进场水泥应 有生产厂的质量证明书。 （2）骨料：细骨料应采用坚硬耐久的粗、中砂，细度模数宜大于 2.5，使 用时的含水率宜控制在 57；粗骨料应采用耐久的卵石或碎石，粒径不应 大于 15mm； （3） 水：符合拌制水工混凝土用水的要求。 （4） 外加剂：应采用符合施工图纸和质量要求的外加剂。所用外加剂尽 可能偏中性且对人体危害较少（速凝剂要求为无碱速凝剂） ，其品质不得含有对 锚杆、钢筋、钢纤维产生腐蚀作用的成分，并应符合 DL/T5100 标准。所用外 加剂必须通过经发包人认可的检测单位试验或检验合格，生产厂家应具有一定 生产规模和完善的质量保证体系，产品质量稳定。 在使用速凝剂前，应做与水泥的相容性试验及水泥净浆凝结效果试验，初 凝不应大于 5min，终凝不应大于 10min。在采用其他类型掺外加剂或几种外加 剂复合使用时，也应做相应的性能试验和使用效果试验。选用外加剂应经监理 人批准。 2、喷射混凝土施工 （1） 喷射混凝土施工前，为每种拟用的外加剂至少作三次试块试验板， 6 试验板测定的喷射混凝土工艺质量和抗压强度达到要求后，才能进行喷射混凝 土施工。 （2） 喷射混凝土采用湿喷法施工。喷射顺序自下而上，一次喷射厚度按 GB50086 表 8.5.1 规定数据选用；分层喷射时，后一层在前一层混凝土终凝后 进行，若终凝 1h 后再行喷射，先用风水清洗喷层面。 （3）喷射机作业应严格执行喷射机的操作规程：连续向喷射机供料；保持 喷射机工作风压稳定；完成或因故中断喷射作业时，将喷射机和输料管内的积 料清除干净。 （4） 喷射混凝土的回弹率：洞室拱部不大于 25，边墙不大于 15。 （5） 喷射混凝土养护：喷射混凝土终凝 2h 后，喷水养护；养护时间一般 工程不得少于 7 昼夜，重要工程不得少于 14