湿喷混凝土施工工艺.doc

沪昆铁路客运专线云南段 TJ3 标湿喷混凝土工艺 1 中铁十二局集团有限公司 湿喷混凝土工艺湿喷混凝土工艺 1 工程概况 1 1 工程简介 张家屯隧道起讫里程 DK1084 036 DK1085 220 全长 1184m DK1084 036 DK1085 190 段 1154m 设计为 V 级 0 3g 地震设 防衬砌 采用三台阶法开挖 DK1085 190 DK1085 220 段 30m 设计 为 V 级明洞衬砌 采用明挖法 隧道开挖断面 150m2 共计湿喷混凝 土 1 6 万方 1 2 工程地质条件 张家屯隧道洞身穿越区域以灰岩为主 局部穿越泥灰岩地层及 泥质砂岩强风化带 据地质资料揭示碳酸盐岩地层中浅部发育有小 型岩溶洞穴 隧道开挖可能会遇到大型岩溶管道及溶洞 易发生突 水 突泥现象 隧道进口段基岩为寒武系下统龙王庙组 1 l 灰岩 岩层近似水平 节理裂隙较发育 岩石切割成块 存在零星 危岩落石 对隧道洞口影响较大 出口段出露基岩为强风化砂质泥 岩 岩体质软 遇水软化 易风化剥落 极易引起隧道边仰坡的溜 坍失稳 洞门及堑坡地质条件较差 隧道通过地段为寒武系下统龙 王庙组 1 l 砂质泥岩 泥灰岩 灰岩 全隧地质构造简单 为近水平地层 局部产状轻微扭动 未见其它构造形迹 工程地质 条件简单 2 作用 喷谢混凝土用于隧道洞内初期支护或洞内临时防护 可单独作 为一种防护结构 或与锚杆 钢筋网 钢架等支护结构的一种形式 或几种形式共同组成喷锚构筑体系 在隧道施工中是较为常见的支 护结构 其主要作用是封闭围岩 防止围岩的松弛和风化 由于隧 道施工对支护体系自防水性能的要求提高及对隧道内通风防尘的要 沪昆铁路客运专线云南段 TJ3 标湿喷混凝土工艺 2 中铁十二局集团有限公司 求 隧道内初期支护采用湿喷混凝土 湿喷混凝土应具备较强的防 水性能 能够有效的抑制隧道内粉尘的产生 与干喷相比 在施工 喷射混凝土支护体系时 应仔细观察和分析围岩的渗水情况 对渗 水量大的应采取埋管排水或径向注浆堵水等措施进行处理 试验的 主要目的是通过湿喷试验取得合理的湿喷砼参数 用于指导以后的 湿喷砼施工 3 施工工艺 3 1 施工材料准备 湿喷混凝土材料的进场必须进行检验 除应符合国家 铁道部 现行的有关标准外 并应符合下列要求 1 水泥 选用 P 042 5 普通硅酸盐水泥 检验合格 2 粗骨料 采用坚硬耐久 级配良好的碎石或卵石 级配组 成 5 10mm 检验合格 3 细骨料 采用坚硬耐久的中砂或粗砂 细度模数 3 1 表 观密度 2680kg m3 检验合格 4 外加剂 应对混凝土的强度及与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 吸湿 性差 易于保存 不污染环境 对人体无害 本工程隧道湿喷砼采 用聚羧酸高性能减水剂 检验合格 5 速凝剂 采用湿喷专用液体速凝剂 使用前进行与水泥相 溶性和速凝效果试验 并要求初凝不应大于 5min 终凝不应大于 12min 检验合格 6 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 不得使用污水 PH 值小于 4 的酸 性水 硫酸盐含量按计超过水重 1 的水 2 4 so 3 2 配合比设计 沪昆铁路客运专线云南段 TJ3 标湿喷混凝土工艺 3 中铁十二局集团有限公司 喷射混凝土的配合比设计根据原材料性能 混凝土的技术条件 和设计要求通过试验选定 初期强度满足施工需要 即 3h 强度达到 1 5MPa 24h 强度达到 10 0MPa 隧道外边仰坡为 C20 喷射混凝土 隧道内初期支护拱墙为 C30 纤维混凝土 仰拱为 C30 混凝土 3 3主要机具设备 电动空压机2台 20m3 台 TK600湿喷机2台 生产率6m3 h 混 凝土运输车2辆 装载机一辆 湿喷混凝土由拌和站拌制 3 4人员配备 空压机司机2人 喷射手2人 助手4人 运料司机2人 装载机 司机1人 共11人 不包括架子队管理人员拌和站混凝土拌制人员 3 5 喷射前准备工作 1 喷射混凝土前 应对受喷岩面进行处理后再喷射混凝土 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 采用高压风吹净岩面 2 若为泥 砂质岩面时挂设钢筋网 用环向钢筋 锚杆或钢 架固定 使其密贴受喷面 以提高喷混凝土的附着力 3 采用埋设钢筋头作为控制喷射混凝土厚度的标志 4 检查机具设备和风 水 电等管线路 并试运转 需满足 以下要求 A 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 B 输料管应能承受 0 8MPa 以上的压力 并应有良好的耐磨性 能 C 保证作业区内具有良好通风和照明条件 沪昆铁路客运专线云南段 TJ3 标湿喷混凝土工艺 4 中铁十二局集团有限公司 D 湿喷机的密封性能良好 输料连续均匀 E 湿喷机生产率为 6m3 h 允许骨料最大粒径为 16mm F 混凝土输料距离 水平方向不大于 30m 垂直方向不大于 20m G 加强通风 保证机旁粉尘浓度小于 10mg m3 3 6 湿喷混凝土施工工艺原理 湿喷混凝土施工工艺原理框图 3 7 湿喷混凝土施工流程 根据湿喷混凝土工艺流程 计划在张家屯隧道出口进行现场试 验 湿喷混凝土过程中根据喷射效果即时调整风压 分层厚度 喷 头距受喷面距离 喷头角度等参数 从而得出喷射混凝土满足表面 平整 喷射过程中不掉皮 喷混凝土密实等规范要求指标的相关施 工参数 细骨料 粗骨料 水泥 水 外加剂 压缩空气 速凝剂 喷头 砼运输 湿喷机 搅拌机 施工准备 受喷面处理 埋设喷层厚度标钉 机具到位 初喷混凝土作业 复喷混凝土作业 质量检查 结束 原材料进场检查 搅拌车运输喷料 调整试验参 数补喷 接通风水电 试机 不合格 合格 选定混凝土配合比 自动计量搅拌混凝土 沪昆铁路客运专线云南段 TJ3 标湿喷混凝土工艺 5 中铁十二局集团有限公司 湿喷混凝土施工流程图 4 施工注意事项 1 各项准备工作做好后 即可按照施工配合比拌料 进行湿 喷混凝土施工 混凝土采用自动计量配料 强制搅拌机拌和 混凝 土搅拌运输车运输 2 喷射混凝土必须满足设计的强度 厚度及其与岩面粘结力 要求 受喷面应符合下列要求 钢架不晃动 拱架背后的封挡应牢固 在喷射过程中不晃动 喷射作业时 喷头宜垂直于受喷面 喷头距受喷面的距离为 1 5 2 0m 喷头做连续 缓慢移动 使喷层厚度均匀 当岩面有较 大凹洼时先将凹处喷平 根据喷射效果随时调整喷头距受喷面的距 离和角度等参数 以达到最佳喷射效果 喷射作业应分段分片依次进行 喷射顺序应自下而上 分段 长度不宜大于 6m 分层喷射时 一次喷射厚度不小于 40mm 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 复喷混凝土的一次喷射厚度 拱部为 沪昆铁路客运专线云南段 TJ3 标湿喷混凝土工艺 6 中铁十二局集团有限公司 50 100mm 侧壁为 70 150mm 喷射作业宜连续施工 人工掌握喷头时宜两人合力操作 A 钢架与围岩间的间歇必须用喷射混凝土充填密实 B 喷射顺序应由下向上对称进行 先喷射钢架与围岩间的间隙 后喷射钢架与钢架间的混凝土 C 各种形式的钢架应全部被喷射混凝土覆盖 保护层厚度不得 小于 40mm 喷射混凝土养护应遵守下列规定 喷射混凝土终凝 2h 后 应喷水养护 时间不得少于 14d 喷水 次数以能保持混凝土具有足够的湿润状态为度 当围岩条件不允许喷水养护时 以采用喷雾养护为宜 防止喷水 过多软化下部土层 5 质量检查与质量控制 1 喷射混凝土的原材料 配合比 拌和 运输 喷射 质量检 查等 应符合现行 铁路隧道喷锚构筑法技术规范 和 客运专线 铁路隧道工程施工质量验收暂行标准 有关规定 2 喷射手必须经过岗前培训 3 喷射混凝土随拌随用 向喷射机供料应连续 4 喷射混凝土的回弹率 边墙控制在15 左右 拱部控制在20 左右 5 喷射混凝土的厚度应符合 1 喷射混凝土平均厚度不应小于设计厚度 2 喷射混凝土厚度检查点数的 80 及以上大于设计厚度 3 喷射混凝土最小厚度不小于设计厚度的 2 3 沪昆铁路客运专线云南段 TJ3 标湿喷混凝土工艺 7 中铁十二局集团有限公司 6 喷射混凝土表面应密实 平整 无裂缝 松酥 脱落 漏喷 露筋 空鼓和渗漏水 锚杆头钢筋无外露 平整度用 2m 靠尺检查 表面平整度允许偏差 侧壁 5cm 拱部 7cm 达不到要求的 可用喷混凝土或抹砂浆对基面进行找平处理 6 安全 环保措施 1 加强作业区的通风 照明 采取防尘措施降低粉尘浓度 2 作业人员应配戴必要的防护用品 如口罩 眼罩 雨衣裤 长统胶靴和乳胶手套等 3 机具设备应置于安全地段 4 突然断水或断料时 喷头应迅速移离受喷面 5 发生堵管时 应尽快疏通 处理堵管时喷嘴前严禁站人 沪昆铁路客运专线云南段 TJ3 标湿喷混凝土工艺 8 中铁十二局集团有限公司 目 录 1 工程概况 1 1 1 工程简介 1 1 2 工程地质及水文地质条件 1 2 试验目的