混凝土湿喷工艺试验(X#横洞).doc

新建铁路新建铁路 XXXX 至至 XXXX 客运专线四川段客运专线四川段 XCZQ 1XCZQ 1 标标 X XX X 隧隧道道 X X 横横洞洞 喷喷射射 混混凝凝土土 湿湿喷喷施施工工工工艺艺试试验验总总结结 HD1K2 480HD1K2 480 HD1K2 587HD1K2 587 中铁十九局集团公司中铁十九局集团公司 XXXX 铁路客运专线四川段工程指挥部第二项目部铁路客运专线四川段工程指挥部第二项目部 二二 一三年五月一三年五月 目目 录录 一 编制依据一 编制依据 1 二 试验概况二 试验概况 1 三 喷射混凝土工艺的检验标准三 喷射混凝土工艺的检验标准 1 四 湿式喷射砼工艺试验的准备四 湿式喷射砼工艺试验的准备 2 1 地质调查 2 2 配套设备 2 3 试验材料 3 4 配合比的拟定 3 5 喷射混凝土质量的要求 4 6 喷射步骤 4 7 施工工艺 4 五 现场试验五 现场试验 5 1 岩面处理 5 2 喷射混凝土坍落度的测试 6 3 喷射风压的测试 6 4 喷射距离的测试 7 5 一次喷射厚度的测试 8 6 喷射间隔时间的测试 9 7 喷射混凝土的养护 10 六 适应范围六 适应范围 11 七 施工要求及注意事项七 施工要求及注意事项 11 1 施工要求 11 2 注意事项 12 八 试验结论八 试验结论 13 第 1 页 共 13 页 喷射混凝土湿喷施工工艺试验总结喷射混凝土湿喷施工工艺试验总结 一 编制依据 高速铁路隧道工程施工技术指南 高速铁路隧道工程施工质量验收标准 TB 10753 2010 新建 XX 铁路 四川段 施工图设计文件 铁路混凝土工程施工技术指南 试验的操作规范和工艺要求 铁道部下发的铁建设 2009 152 号文件 关于印发 铁路混 凝土工程施工质量验收补充标准 混凝土分项工程原材料标准局部 修订条文的通知 二 试验概况 本次喷射混凝土湿喷工艺试验选在 XX 隧道 X 横洞施工现场进 行 全断面施作选在 HD1K2 583 4 HD1K2 582 8 段 该工艺试验代 表里程段为 V 级围岩 HD1K2 480 HD1K2 587 段 试验全过程所需风 水 电及开挖施工均相同 将满足要求的喷射混凝土 用罐车运至 搅拌机附近 将湿喷机安放在喷锚面下方 并将试验和称量设备及 器具准备在施工现场 一切准备工作就绪后开始进行喷射作业 通过此次喷射试验检验不同喷射距离 喷射角度 坍落度 系 统风压 一次喷射厚度下的数据 喷射混凝土施工温度 以 C25 喷 射砼配比为例 探索如何高效高质量的完成隧道初支喷砼施工 三 喷射混凝土工艺的检验标准 第 2 页 共 13 页 喷射混凝土配合比的确定具有自身工艺特点 要根据多种因素 来综合选定 在保证原材料合格的前提下 配合比设计既要满足强 度 抗渗性等主要指标的要求 又要照顾到施工工艺的要求 具体 要求如下 喷射混凝土配合比应满足设计强度等级 如有抗渗的要求 还应达到相关的标准 回弹量少 粉尘少 粘附性好 能获得密实的喷射混凝土 能满足施工要求 输料顺畅 不发生堵管等 喷射混凝土施工前一定要进行坍落度的测试 坍落度是评价混 凝土流动性 粘聚性和保水性的重要指标 四 湿式喷射砼工艺试验的准备 1 地质调查 根据该段地质预报及实际开挖揭示 该段隧道围岩为 类页岩 泥质灰岩 局部夹泥 岩层强风化 完整性较差 结构已破坏 节 理裂隙较发育 岩体破碎岩质软 无水 2 配套设备 工作台架 根据隧道断面大小现场加工制作台架长度 3m 的工作 台架 上料平台 喷射机料斗高度 1 5m 为减轻劳动强度 设置高度 为 0 7m 上料平台 TK600A 型湿喷机 其生产能力为 6m3 h 输送距离水平方向为 第 3 页 共 13 页 30m 垂直方向 20m JS120 型强制拌和机 配有自动计量设备 空气压缩机 供风能力为 0 8mpa 供风量 22m3 min 供水设备 保证水压为 0 15 0 2mpa 坍落度简 10 10 抗压标准模具 抗渗模具 喷射大板底模及 其它辅助工具 3 试验材料 水泥 四川国大 P O42 5 硅酸盐水泥 检验报告 1 份 编号 XX SN 20130516 01 质量合格 符合铁道部铁建设 2009 152 号的 规定 砂 四川嘉陵江中砂 检验报告 1 份 编号 XX SJJ0 SZ 20130515 01 质量合格 符合 铁路混凝土工程施工质量验收补充 标准 细度模数 2 9 含泥量为 1 4 粗骨料 广元市森红矿业公司级配碎石 检验报告 1 份 编号 XX SJJ0 SS 20130515 02 质量合格 符合 铁路混凝土工程施工 质量验收补充标准 水 中子镇地下水 检验报告 1 份 编号 2013 SF 009 质量 合格 速凝剂 北京金盾建材有限公司液体速凝剂 检验报告 1 份 编号 XX SJJ0 SNJ 20130515 01 质量合格 4 配合比的拟定 喷射混凝土配合比由中铁十九局集团有限公司 XX 铁路客运专线 第 4 页 共 13 页 四川段工程指挥部中心试验室设计 并经北京铁研建设监理公司 XX 客专项目部审核批准使用 根据编号为 2013 HP 002 2 的配合比 结合施工现场的原材的含水率进行了调整 施工配合比详见当日施 工配料单 5 喷射混凝土质量的要求 喷射混凝土的原材性能符合设计和验标要求 喷射混凝土的胶骨比为 1 4 1 5 水胶比为 0 40 0 50 砂 率为 45 60 胶凝材料不小于 400Kg m3 坍落度为 8cm 12cm 原材料每盘称量的允许偏差如下表 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 6 喷射步骤 喷射前根据岩面潮湿程度 适当调整水灰比 喷射应分段 分 部进行 按先墙后拱 自下而上进行喷射 喷嘴需对受喷岩面作均 匀的顺时针方向的螺旋转动 一圈压半圈的横向移动 采用 s 形往 返移动前进 喷射时分段长度根据施工现场情况确定 7 施工工艺 湿喷混凝土的施工工艺流程 喷射面的清理 岩面渗水的处理 喷射设备的现场布置 喷射 混凝土的制备 喷射混凝土的运输 喷射混凝土的施工 喷射设备 的清理及撤离 喷射混凝土的养护 为了保证湿喷混凝土的正常进行和湿喷混凝土的优良品质 必 第 5 页 共 13 页 须有严密的施工工艺和合理的技术保证 进行湿喷混凝土作业时要 注意以下几个问题 受喷面一定要在喷射混凝土前用高压水冲洗干净 由于混凝土拌合物停放的时间不能超过 30 分钟 因此 应保 证混凝土拌合物的及时运输 并应保证湿喷机料斗内有足够的混凝 土 湿喷机操作 启动时 先送风 后送料 待混凝土从喷嘴喷出后 再调节风 压和喷射距离 停止时 先停止供料 然后停止喷浆设备 待喷嘴 残留的少量混凝土完全吹净后 再停止送风 在喷射时 特别要注 意的是 要控制好风压 另一方面 要控制好混凝土泵送的频率和 压力 以免影响湿喷混凝土的工艺 喷射操作 喷射时按先墙后拱 拱部从拱脚开始 边墙自墙脚开始 自下 而上分段分行进行 喷射混凝土应分偏分段进行 每行喷射 应采 取水平环形旋转叠压 一圈压半圈 移动方式 喷射柄环形旋转直 径约 0 3m 喷第二行时 依顺序由第一行终点的上方开始喷射 行 间搭接长度为 10 20cm 为宜 五 现场试验 1 岩面处理 岩面处理 对开挖面尺寸认真检查 清除松动危石 欠挖超标 过多的先行局部处理 用高压风清洗受喷面 将开挖面的粉尘和杂 第 6 页 共 13 页 物清理干净 埋设喷层厚度检查标志 2 喷射混凝土坍落度的测试 喷射混凝土的坍落度影响混凝土的流动性和粘聚性 喷射前对 喷射混凝土的坍落度进行了检测 对不同的坍落度的混凝土进行了 现场试喷 在边墙部位进行测试 试喷的情况如下 最佳坍落度试验最佳坍落度试验 序号项目名称第一次第二次第三次 1 喷射距离 1 5m1 5m1 5m 2 喷射角度 90 90 90 3 系统风压 0 38MPa0 38MPa0 38MPa 4 坍落度 80mm80mm100mm100mm120mm120mm 5 外加剂掺量 5 5 5 6 喷射厚度 10cm10cm10cm 7 回弹量 13 13 10 10 9 6 9 6 9 施工效果 喷射不均匀 回弹量 和施工粉尘较大 喷射均匀 喷射面 平整 呈水亮光泽 状 粉尘和回弹较 少 喷射顺利 喷射 面灰浆严重 易 开裂 其强度最 低 喷射后的质量检查 坍落度过小容易堵塞喷射嘴 喷射不均匀 回弹量和粉尘较大 施工效果差 坍落度过大喷射较顺利 但容易开裂 影响强度 经 现场试验可以看出 坍落度在 100mm 时喷射均匀 喷射质量和效果 最好 3 喷射风压的测试 高压风是喷射混凝土主要动力 施工过程中要控制好风压 合 理的风压能有效的提高喷射混凝土的质量 根据施工现场的具体情况 施工前进行了风压的测试 确定最 佳风压 测试效果如下 第 7 页 共 13 页 最佳风压试验最佳风压试验 序号项目名称第一次第二次第三次 1 喷射距离 1 5m1 5m1 5m 2 喷射角度 90 90 90 3 系统风压 0 28MPa0 28MPa0 38MPa0 38MPa0 48MPa0 48MPa 4 坍落度 100mm100mm100mm 5 喷射厚度 6cm6cm6cm 6 喷射效果 喷射面不密实 回弹量大 喷射面密实 平整 回弹量 小 喷射层不均匀 粗骨料少 回 弹量大 喷射后的质量检查 风压过小喷射混凝土飞行速度小 喷射面受到冲击压力小 喷 射不密实 部分喷料到达喷射面力量小 粘结不牢固 容易脱落 回弹量大 风压过大喷射混凝土飞行速度大 喷射的粗骨料容易反 弹 回弹量和粉尘较大 喷射层中的粗骨较少 风压适宜时 喷射 混凝土冲击力和粘结均较好 喷射质量和效果最好 经现场试验可 以看出 当风压控制在0 38MPa 时 喷射质量和效果好 4 喷射距离的测试 喷浆机的喷射范围 30 米 垂直高差 20 米 本次试验喷射混凝 土的距离 20 米 垂直高差 10 米 符合喷射设备的允许范围 喷射 距离直接影响喷射混凝土的施工效果 通过现成测试确定最佳喷射 距离 具体情况如下 边墙喷射距离测试边墙喷射距离测试 序号项目名称第一次第二次第三次 1 喷射距离 1 0m1 0m1 5m1 5m2 2m2 2m 2 喷射角度 90 90 90 3 系统风压 0 38MPa0 38MPa0 38MPa 第 8 页 共 13 页 4 坍落度 100mm100mm100mm 5 喷射厚度 8cm8cm8cm 6 喷射效果 回弹量大和粉尘大 施工人员操作不便 喷射均匀 便于 施工操作 喷射面比较散 回 弹量和粉尘较大 不利喷射面的控制 拱部喷射距离测试拱部喷射距离测试 序号项目名称第一次第二次第三次 1 喷射距离 0 7m0 7m1m1m1 4m1 4m 2 喷射角度 90 90 90 3 系统风压 0 38MPa0 38MPa0 38MPa 4 坍落度 100mm100mm100mm 5 喷射厚度 8cm8cm8cm 6 喷射效果 回弹量大和粉尘大 施工人员操作不便 喷射均匀 便于 施工操作 喷射面比较散 回 弹量和粉尘较大 不利喷射面的控制 喷射后的质量检查 喷射混凝土的喷嘴距喷射面距离过近 喷射料的扩散面较小 冲击力较大 回弹量较大 回弹粗骨容易伤人 不利于施工 喷射 混凝土的喷嘴距喷射面距离较远 喷射料的扩散面较大 冲击力较 小 回弹量和粉尘较大 喷射面不容易控制 经现场试验可以看出 边墙喷射距离在 1 5m 拱部在 1m 的喷射质量和效果最好 5 一次喷射厚度的测试 喷射应分段 分部进行 按先墙后拱 自下而上进行喷射 喷 嘴需对受喷岩面作均匀的顺时针方向的螺旋转动 一圈压半圈的横 向移动 采用 s 形往返移动前进 喷射时分段长度根据施工现场情 况确定 喷射混凝土施工过程中要控制好一次喷射厚度 喷射厚度 合理选择 有利于提高施工效率的提高 通过现成测试确定最佳喷 射厚度 具体情况如下 第 9 页 共 13 页 边墙一次喷射厚度试验边墙一次喷射厚度试验 序号项目名称第一次第二次第三次 1 喷射距离 1 5m1 5m1 5m 2 喷射角度 90 90 90 3 系统风压 0 38MPa0 38MPa0 38MPa 4 坍落度100mm100mm100mm 5 喷射厚度 4 4cmcm8 8cmcm1212cmcm 6 喷射效果 回弹量大 喷层粗 集料少 喷射效果和质量 好 自重作用下 喷 层容易开裂 拱部一次喷射厚度试验拱部一次喷射厚度试验 序号项目名称第一次第二次第三次 1 喷射距离 1m1m1m 2 喷射角度 90 90 90 3 系统风压 0 38MPa0 38MPa0 38MPa 4 坍落度100mm100mm100mm 5 喷射厚度 3 3cmcm6 6cmcm9 9cmcm 6 喷射效果 回弹量大 喷层 粗集料少 喷射效果和质量 好 自重作用下 喷层 容易开裂 喷射后的质量检查 一次喷射层太厚 在自重作用下 喷层会出现错裂而引起大片 坍落 太薄时大部分粗集料会回弹 喷层仅留砂浆 将影响喷射效 果和质量 经现场试验 拱部喷层厚 6cm 边墙 8cm 效果和质量较 好 6 喷射间隔时间的测试 喷射混凝土分层进行 层与层之间要控好间隔 这样便于施工 操作 如何控好间隔时间 我部进行了现场测试 具体情况如下 边墙一次喷射间隔时间试验边墙一次喷射间隔时间试验 序号项目名称第一次第二次第三次 第 10 页 共 13 页 1 喷射距离 1 5m1 5m1 5m 2 喷射角度 90 90 90 3 系统风压 0 38MPa0 38MPa0 38MPa 4 坍落度 100mm100mm100mm 5 喷射厚度 8 cm8 cm8 cm 6 间隔时间 8min8min15min15min20min20min 6 喷射效果 自重作用下 喷层 容易开裂 喷射效果和质量 好 层于层之间的粘 聚效果差 影响 质量 拱部一次喷射间隔时间试验拱部一次喷射间隔时间试验 序号项目名称第一次第二次第三次 1 喷射距离 1m1m1m 2 喷射角度 90 90 90 3 系统风压 0 38MPa0 38MPa0 38MPa 4 坍落度100mm100mm100mm 5 喷射厚度 6 cm6cm6 cm 6 间隔时间 8min8min15min15min20min20min 6 喷射效果 自重作用下 喷层 容易开裂 喷射效果和质量 好 层于层之间的粘 聚效果差 影响 质量 喷射后的质量检查 喷射层间隔时间过短 在自重作用下 喷层会出现错裂而引起 大片坍落 喷射层间隔时间过长 前一层的强度过高 下一层的喷 砼不能有效的和前一层混合 只粘附表层 整体性差 将影响喷射 效果和质量 经现场试验 拱部和边墙的间隔时间均为15min时效果 和质量较好 以上试验 C25 喷射混凝土一天强度为 11 5Mpa 符合设计及规 范要求 7 喷射混凝土的养护 喷射混凝土终凝两小时后 应喷水养护 养护时间不少于 14 昼 夜 冬季施工时 喷射混凝土作业区的气温不应低于 5 拌合料 第 11 页 共 13 页 进入喷射机时的温度不能低于 5 喷射混凝土凝结时间随温度升高而加快 当温度到达 30 时 经试验掺速凝剂后的混凝土其终凝时间和后期强度都不利 喷射混 凝土温度宜在 15 25 之间 六 适应范围 本次试验参数适用于新建 XX 铁路四川段 XX 隧道 X 横洞的湿喷 混凝土施工 材质满足要求的情况下 湿式喷射砼能保证混凝土品质的稳定 可靠 通过现场试验明确隧道喷射混凝土施工作业的工艺流程 操 作要点和相应的工艺标准 指导 规范隧道喷射混凝土施工作业 七 施工要求及注意事项 1 施工要求 围岩修整 实施喷砼前 检查受喷面松动岩块和松散体情况 对岩面进行 除尘 清洗干净 以保证混凝土与岩石具有良好的结合 开挖面应 先初喷 封闭岩面 渗水地段应采取防水措施 开挖面不平整地段 应先进行补喷 修整平整再进行喷射施工 不规则岩面修整时要控 制喷射角度 因为喷射混凝土直喷的效果最好 随喷嘴与边墙的夹 角变小 喷射效果变差 回弹量增大 喷射角度最好控制在 80 110 节理发育地段应采用锚 网喷施工工艺 喷射前应在 受喷面作好喷层厚度标志 以达到设计指标 作业过程中应遵循以下的原则 第 12 页 共 13 页 上料速度要均匀连续 保持进料斗中有一定的贮藏量 及时清除振动筛上粒一径大于 15mm 的粗料或其它异物 喷射手在操作喷嘴时 应尽量使喷嘴与受喷面垂直 距离以 最佳距离