隧道喷射混凝土施工作业指南.doc

隧道喷射混凝土施工作业13.1 设计参数本合同段初期支护喷射混凝土设计厚度：13.1.1 级围岩拱墙22cm，仰拱无。13.1.2 级围岩拱墙24cm，仰拱无。13.1.3 级围岩S5a和S5p断面拱墙28cm，S5b拱墙26cm，仰拱均无喷射混凝土。13.1.4 边仰坡防护喷射均为10cm厚。13.2 施工工艺60-120cm受喷围岩面检查点二检查点三喷射砼养护液体速凝剂(水泥用量4%)风压控制在0.50.7MPa湿式混凝土喷射机筛网20mm(滤出超径石子)检查点一拌合时间3min混凝土运输车运送原材料质量喷射砼强度检测喷射砼质量检查喷射砼检验批验收记录表混凝土拌合水泥砂石子水外加剂图13-1湿喷混凝土工艺流程图13.2.1 喷射混凝土前的准备工作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，应采用高压风吹净岩面，以保证喷射混凝土与受喷岩面粘结牢固，保证喷射混凝土能和围岩良好的共同受力。若为泥、砂质岩面时应挂设钢筋网，用钢架固定，使其密贴受喷面，以提高喷身混凝土的附着力。喷混凝土前，宜先喷一层水泥砂浆，待终凝后再喷射混凝土。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。喷层厚度是评价喷混凝土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混凝土开裂、离鼓和剥落现象，因此在施工中必须严格控制喷层厚度。检查机具设备和风、水、电等管线路，并试运转；检查空压机工作风压和耗风量是否满足要求；压风进入喷射机前必须进行油水分离；检查输料管是否完好；检查作业区内是否具有良好通风和照明条件。检查速凝剂的泵送及计量装置性能是否完好对有涌水、渗水或潮湿的岩面喷射前应按不同情况进行处理：当洞壁渗水较大影响喷混凝土施工时，可在岩壁渗水部位铺设橡塑排水板遮挡，然后再进行喷混凝土施工。大面积潮湿的岩面采用粘结性强的混凝土，有渗水和大面积潮湿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。喷混凝土作业前，应认真清除作业面拱脚或墙脚的虚碴和回弹物料，以防止拱墙脚因喷混凝土强度不足出现失稳现象。13.2.2 喷射混凝土所有喷射混凝土均在集中拌合站统一搅拌。运输：采用2辆8m3的轮式混凝土运输车运输入喷射机，人工进行放料管理。喷射机安装调试好后，在料斗上安装振动筛（筛孔20mm），以免超粒径骨料进入喷射机。喷射时，送风之前先打开计量泵（注意：此时喷嘴应朝下，以免速凝剂流入输送管内），以免高压混凝土拌合物堵塞速凝剂喷射孔。喷射手应保持喷头具有良好的工作状态，以喷射混凝土回弹量小，表面湿润有光泽，易粘着为好，喷头与受喷面的距离以0.61.2m较为适宜。喷射作业应分段分片依次进行，喷射顺序均应先墙后拱，自下而上，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1/31/2，喷射路线呈“S”形运动，每次“S”形运动长度为34m，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23cm，料束旋转速度，原则上要均匀不宜太慢或太快，喷射喷头活动顺序如图13-2。拱圈喷头活动顺序边墙喷头活动顺序图13-2 喷射顺序图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，使混凝土束喷射在较厚的混凝土顶端，可避免料束中的粗骨料直接与受喷面撞击，减少回弹量。一次喷射厚度，应根据设计厚度和喷射部位确定，厚度太薄会增大回弹率，厚度太大会使混凝土颗粒间的凝聚力减弱，同时会引起大片坍落或形成喷混凝土与岩面脱离，形成空隙。喷射作业应以适当厚度分层进行，后一层喷混凝土应在前一层喷混凝土终凝后进行，若终凝后间隔1小时以上且初喷表面已蒙上粉尘，再进行喷射时，应先用高压风、水清洗喷层表面。岩面有较大凹洼时，应结合初喷予以找平。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。喷射混凝土的回弹率：喷射混凝土施工中的回弹率，同喷射混凝土材料和水灰比，混合物喷射速度，喷头至受喷面的距离与角度及喷射手技术熟练程度等因素有关，而回弹率的高低对喷射混凝土质量、材料消耗、施工效率等都有重大影响，喷混凝土的回弹率边墙不应大于30%，拱部不应大于40%。喷射速度（即喷头出口处的工作风压）是影响喷射混凝土质量和回弹的重要因素之一。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混凝土中，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。风、水压力的要求，要根据喷射机械性能要求确定，但总的要求水压较风压高0.050.1MPa左右，喷射机的工作气压应控制在0.10.15MPa间。喷头方向及喷头与受喷面的距离都影响着回弹率，在施工中要保持合理的方向和距离。回弹物不得重新用作喷射混凝土材料。湿喷混凝土施工，采用自动计量拌合站能够控制混凝土的配合比，提高混凝土的品质。喷射混凝土作业需要紧跟开挖面时，下次爆破距喷射混凝土作业完成时间的间隔，不得小于4h。冬季施工时，喷射作业区的气温不应低于5。在结冰的层面上不得喷射混凝土。混凝土强度未达到6MPa前，不得受冻。混合料应提前运进洞内。13.2.3 养护为使水泥充分水化，减少和防止收缩裂缝，在喷射混凝土终凝后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7d。13.3 施工注意事项13.3.1 喷射顺序喷射混凝土应从下部边墙开始，有规律地向拱顶进行左右横向扫喷喷射，在由边墙到拱顶的喷射过程中可以稍微增加一些速凝剂，以使混凝土加快凝结速度。尽量采用多层薄层喷射，而不是由一次性全厚度喷射；13.3.2 硬岩和软弱岩石面混凝土喷射硬岩基底粘结能力不如软弱围岩，在喷射硬岩部位时底层厚度一定要薄，大面积硬岩部位先用喷射混凝土扫底，然后再逐渐增加喷层厚度；软弱岩石部位喷射时，底层喷射可适当增加初喷厚度。13.3.3 回弹量的控制影响喷射混凝土回弹量的因素主要有以下几个方面：供风量，喷嘴对喷射岩面的角度，速凝剂的掺量，喷嘴至喷射岩面的距离，喷射部位等。1）风量的调整：风量调整可直接控制喷射混凝土流速，喷锚机械人在正常使用时气压表指针在4.55bar，为了达到比较平整的喷射面，并尽量减少回弹，在正常风压下，根据喷射混凝土坍落度的变化、混凝土喷射距离的远近和围岩的类型要随时调整风量旋扭，改变供风量大小。坍落度大时风量减小，反之则加大风量；喷射距离远时加大风量，反之减小风量；喷射硬岩时减小风量，反之加大风量。2）喷射角度的调整：喷嘴对喷射岩面的喷射角度是影响混凝土的最重要因素，应经常保持喷嘴与喷射岩面呈90直角，在喷射裂隙、挂网钢筋和超、欠挖等不规则岩面部位时要随时调整喷射角度，以保证喷射混凝土更加密实地填充到岩面的隐蔽部位。3）喷射距离的调整：正常的混凝土喷射距离为0.61.2m。如果距离太小，将无法形成层状，因为喷射混凝土一触击到岩面就被后续的强大冲击力所吹走；如果距离太大，则因冲击力不足而无法满足喷射混凝土的粘结和密实要求。二者任何之一都将造成回弹量的急剧上升，致使能够喷附至岩面的混凝土很少。相反，如果根据喷嘴处混凝土的流速来调节喷嘴距岩面的合理距离，则回弹量可控制到最小范围，所以如何准确地掌握喷嘴距离是非常重要的。另外，在混凝土坍落度变化情况下，喷射距离也需要进行调整，坍落度较小时，喷射距离取小值；坍落度较大时喷射距离取大值。同时，在粗喷或毛喷时喷射距离也要尽可能小，面层找平时喷射距离尽可能大。4）外加剂的调整：为了使喷射至岩面的混凝土在短时间内达到锚固、密实的效果，在喷射混凝土时掺入速凝剂，速凝剂的掺入量显示在速凝剂指示表上。在调整外加剂时，第一，根据喷射的不同部位即时调整速凝剂掺入量，第二，根据喷射混凝土回弹量调整速凝剂参量，回弹量小则速凝剂参量调小，回弹量大时，速凝剂参量调大。喷射混凝土的厚度应符合下列要求：a、喷射混凝土平均厚度不得小于设计厚度。b、喷射混凝土厚度检查点数的90及以上大于设计厚度。c、喷射混凝土最小厚度不小于设计厚度的50%，且不得小于5cm。喷射混凝土支护实测项目表13-