喷射混凝土施工作业指导书.doc

三圣寺隧道喷射混凝土施工作业指导书一、工程概况 宜昌至万州铁路三圣寺隧道，起讫里程为DK428+630DK430+135，全长1505米，位于重庆市万州区江南新区内，进口与帽盒山隧道相接，出口与万州长江大桥相接。隧道位于万州区江南新区联合坝村内，进出口浅埋段地表建筑物密集，鱼塘密布。隧道全长1505米，主要工程数量为：级围岩开挖365米，20550m3；级围岩开挖365米，59410m3；喷C25混凝土4542 m3，格栅钢架522T，系统锚杆77336m，超前锚杆14176m；级围岩衬砌C30钢筋混凝土3501m3，钢筋214.6T，C25混凝土1401 m3；级围岩衬砌C25混凝土12971m3；洞口工程695.74圬工方，旋喷桩加固2062米，弃渣挡墙3010.4方。二、编制依据1、宜昌至万州铁路外资第24标招投标文件、合同及有关补遗资料。2、铁道第四勘察设计院提供的施工图、现场核对资料及相关标准图。3、铁道部颁发的现行规范、规程、规则及验标；国家和重庆市有关法律、法规及宜万总指的相关要求。4、现场踏勘调查所获得的相关资料。5、公司拥有的科技工法成果和现有的管理水平、劳力、设备、技术能力，以及长期从事铁路建设所积累的丰富施工经验。6、宜万总指工期要求和集团公司指挥部和项目部的施工计划安排。三、喷射砼的基本原理隧道开挖后，利用围岩应力与位移地变形曲线特性，及时喷射一层砼来消除岩面不平引起的应力集中现象，达到改变围岩的双向受力状态，从而提高围岩与初期支护紧密粘结在一起的自承拱能力。喷射砼的施工工艺流程：详见喷射混凝土施工工艺流程图先将砂、石过筛，按配合比和水泥一同送入搅拌机内搅拌，然后将料运送到工作地点，装入以压缩空气为动力的喷射机内，再经输料管吹送到喷头处与水泥混合后喷射到岩面上。喷射砼施工工艺流程图细骨料粗骨料水泥水外加剂搅拌机喷射机喷头速凝剂压缩空气受喷面四、喷射砼施工方法及工艺要点：1、素喷砼待喷面处理：检查待喷面尺寸、几何形状是否符合设计要求；拆除待喷射面影响喷射作业的障碍物，对不能拆除者加以保护；为保证施工质量和施工作业安全，施工前喷射面进行如下处理：清除浮面和有害的粘着的杂物、木片等；有涌水的地方要做好排水；喷射面吸水性较强时要预先洒水；凡设有加强钢筋或铁丝网时，为了不致反弹，要将钢筋或铁丝网牢固地固定在喷射基层面上。喷射砼:采用泵式喷射机湿式喷射砼，将已加水拌和好的混凝土拌和料压送至喷嘴处，然后在此加入速凝剂，在压缩空气助推下喷出。湿式喷射粉尘少，回弹少，砼质量易保证。湿式喷射机的工作风压以大于0.5MPa为宜，以利于克服拌和好的砼在管道内流动的阻力。水压一般比风压大0.1MPa左右为宜。采用向水箱中通高压压缩空气，以获得稳定水压。喷头与受喷面的距离以1.52.0m较为适宜。喷射时喷头与受喷面保持垂直，若受喷面被钢筋网覆盖时，可将喷头稍加倾斜，但不宜小于70。如果喷头与受喷面的角度太小时，会形成砼湿料在工作面上的滚动，产生出高低不平的波形喷面，增加回弹量，影响喷射砼的质量。喷射路线应自下而上，呈“S”形运动。一次喷射厚度太薄，集料易回弹；一次喷射厚度太厚，易出现喷层下坠、流淌，或与岩面之间出现空壳。因此，一次喷射厚度一般不小于集料粒径的两倍，以减少回弹率。影响一次喷射厚度的主要因素是砼的坍落度、速凝剂的效果及气温。一般8cm左右的坍落度可获得较厚的喷层；能保证砼在2min内凝结的效果较好；作业面的气温以15以上为宜。当喷射砼设计厚度大于一次喷射厚度时，应分层进行喷射。两次喷射的最小时间间隔，在常温(1520)条件下，掺速凝剂或用喷射水泥、双快水泥等速凝水泥时，为1520min。当间隔时间超过2h，复喷前应喷水湿润。为使水泥充分水化，减少和防止收缩裂缝，在喷射砼终凝后即开始洒水养护。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。2、喷射钢纤维混凝土钢纤维长度基本一致，且不含锈蚀和油渍，以及其它杂物，其抗拉强度不小于380MPa，易于均布于砼中，砼骨料粒径要求小于10mm。钢纤维掺量按设计要求掺入，一般每立方米砼掺入3050kg钢纤维。搅拌: 搅拌混合料时，采用钢纤维拌料机往混合料中掺入钢纤维，使用强制式搅拌机搅拌。钢纤维在混合料中应分布均匀，不得有成团，否则将物料再次过筛，打散后再投入搅拌。施喷: 采用湿喷工艺。在喷射砼中，要求喷头距工作面的距离保持在0.61.8m，喷头应保持与工作面垂直，并作连续、平稳的小圆周运动。机具、设备配置：1、磅秤：1台2、砼喷射机：1台3、搅拌机：1台4、空气压缩机：1台5、混凝土运输车：1辆喷射砼工序劳动力组织：劳动力组织表工 种人 数工 种人 数班 长1喷射手2技术员1喷射机司1安全员1空压机司1上料工2杂 工1运输司机1喷射砼施工中的几个问题：1、回弹率回弹率的大小，与喷射作业中的各个施工环节都有关系。影响回弹量的因素很多，主要有以下几种：（1）受喷面的岩性及平整度：当岩性较软，受喷面较平整时，回弹量就小些。（2）喷射速度：如果速度过低，因冲击能量不够大，材料压缩不充分，回弹量便增加，反之，速度过高冲击能量过大，回弹量也增大，因此喷射速度保持在5060米/秒之间比较适宜。（3）喷射角度：喷射料束偏离垂直位置，回弹量会增加。（4）喷射距离：一般采用1.0米左右，过大过小都会因冲击能量过大过小使回弹量增加。（5）喷射部位：由于受重力影响，拱部回弹量比边墙多。（6）水泥用量：水泥用量增加，会提高灰浆的缓冲作用而降低回弹，但过大降低砼的抗压强度和粉尘。（7）含砂率：砼中的含砂率达到45左右为好。（8）水灰比：水灰比过小，砼呈疏松状态，回弹量加大，反之则减小。为保证紧贴，防止离膨现象，根本途径是减少回弹量。因此喷射前应清理浮石，冲洗岩石，保证水泥水化充分，从而提高结合面处喷射砼的粘结力。粉尘问题：干喷法喷射砼时，会产生大量粉尘，危害人体健康，因此宜采取防尘措施：（1）适当加大骨料含水率，控制在46，粉尘浓度为15毫克/m3以下为宜。（2）加强通风，采用混合式通风效果最好，风机安放在距工作面515米以内效果更为显著。（3）适当增加拢料管长度，在喷咀水环到出口之间接一段0.51.0米长的管子。（4）改进喷头处进水方式，采用两路进水。（5）严格控制风压，改进喷射工艺。预防喷射砼裂缝的产生措施:（1）喷水养护，使砼经常处于湿润状态。（2）控制水泥用量和砂石掺量，石子不宜过少，砂子的掺量不宜过多。（3）改进操作技术，控制好水灰比及每次喷射的厚度，以提高喷射砼的密实性。喷射砼剥落：造成喷射砼剥落的原因主要是喷射砼层厚度不够，边墙底脚复碴未清除，以及岩壁冲洗不彻底，据此采取相应措施可以防砼剥落。四、喷射混凝土质量保证措施严格控制原材料的质量，原材料各项指标要满足规范要求。严格控制喷射混凝土施工配合比，配合比经试验确定。喷射混凝土施工时应确定混凝土喷射机合理的风压，以保证喷料均匀和连续；喷射作业由有经验、技术熟练的喷射手操作，保证喷射混凝土各层之间衔接紧密。隧道有水地段喷射混凝土改变配合比，增加水泥用量；先喷干混合料，待其与水隔离后，逐渐加水喷射，喷射时由远而近，逐渐向涌水点逼近，然后在涌水点处安设导管，将股水引出，再在导管附近喷射；当涌水地点不多时，采用开缝摩擦锚杆进行导水处理后再喷射砼；涌水严重时，可设置泄水孔，边排水边喷射；严格控制喷射机的工作风压；合理选择喷射砼配合比，适当减少最大骨料的数量，使砂石料具有一定的含水率，呈潮湿状；掌握好喷头处用水量，提高喷射操作熟练程度和技术水平；掺入粉尘抑制剂和采用特殊结构的喷头。五、喷射混凝土施工安全措施1、应把喷层的异常裂缝作为主要安全检查内容之一，经常进行观察与检查，并作为施工危险信号警惕，尤其是全断面开挖地 拱圈，拱顶不得因为高、难而省略。2、喷锚地段的危石应及时处理完毕，脚手架、防护栏杆、照明设施应符合安全要求。3、根据