喷射混凝土施工方案

* * * *隧道工程第二施工合同段斜井喷射混凝土施工方案单位：朱平安审核：谢批准：朱超佐* * * *股份有限公司* * * *隧道工程第二施工合同段2008年10月喷射混凝土施工方案1.项目概述* * * *是一个综合性的大型项目。根据周边环境，为保证工期和提前竣工通车，增加2号斜井作为临时施工通道，满足施工需要。2号斜井设在北海舰队的北航水上飞行训练组，将是本合同段施工完成后的第二个施工面。斜井总长583.81米，其中明挖长度90米，暗挖长度493.81米，斜井起点对应右线主隧道里程YK3 816.791，终点对应右线主隧道里程YK4 236。斜井由三部分组成，明挖段XJK 0，000 XJK 0，090(其中XJK 0，050 XJK 0，090为明挖)，暗挖段XJK 0，090 XJK 0，583.81，三个换向孔。斜井明挖段、反坡段和暗挖段初期支护采用喷锚支护。喷射混凝土采用设计标号为C25和S6的混凝土，喷射厚度根据围岩情况从50 mm到250 mm不等。喷射混凝土施工采用湿喷技术。混凝土搅拌站采用四仓强制搅拌机搅拌混凝土，混凝土采用卡车运输。喷射采用机械式喷射器和湿喷机。喷射混凝土作为边坡支护和结构防水的第一道防线，除了具有普通喷射混凝土的性能外，还必须具有较高的抗渗性和耐腐蚀性。2.机械配置本合同段喷射混凝土总量大，一天需求量大。根据机具的性能要求，选择HZS60型四仓自动搅拌楼系统，具有自动计量功能，专门在隧道外设立混凝土搅拌站进行混凝土搅拌，额定生产能力为60m3/h，混凝土喷射作业选择1台喷射能力为25m3/h的桅杆式喷射机械手和喷射能力为5m3/h的TK500湿喷机进行；供气选用移动式电动空气压缩机。混凝土运输选用斯太尔金混凝土罐车。喷射混凝土的设备见表2-1“喷射混凝土机械设备配置表”。表2-1喷射混凝土机械设备配置序列号设备名称模型设定单位量评论1混凝土搅拌站HZS60座位1额定生产能力60 m3/h2机械喷射器MEYCO台湾3最大喷射量25m3/h3混凝土湿喷机TK500台湾4最大喷射能力为5m3/h4空气压缩机螺杆空气压缩机P950E台湾127m3/min5螺杆式空气压缩机P425E台湾210m3/min6螺杆空气压缩机HG750LD-8台湾220m3/min7混凝土罐车SQH5270GJB台湾7储罐容量8m33.安置职工(1)施工技术管理人员有4名技术员、5名测试员和5名经理。(2)搅拌站人员配备一名搅拌机司机、一名叉车司机、两名材料工人、五名油罐车司机和四名其他协调人员；一共13个人。(3)机械喷气式手机组人员配备一个驱动器用于推料器，两个用于装载机，四个用于其他合作者。每单位共7人。(4)湿喷机组人员配备有2名喷气式飞机操作员、2名卸货工人、1名机械司机和4名其他合作人员。每单位共9人。4.原材料和配合比4.1原材料(1)水泥除了满足GB175-1999的技术要求外，选择C3A含量为8%的42.5级硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，并与液体速凝剂具有良好的相容性，用于喷射凝固和抗硫酸盐侵蚀。(2)骨料(1)砂、砂除满足GB/T14684-2001要求外，选择级配合理、细度模数为2.5 3.2的坚硬耐久中粗砂，砂表观密度大于2.65，容重不小于1450kg/m3，含泥量小于3%，吸水率小于1%。(2)石料除满足GB/T14685-2001的要求外，还应是坚硬耐久的砾石，级配合理，粒径为5 12 mm，颗粒形状良好，颗粒含量为针状(1)减水剂、高效减水剂除满足GB8076-1997、GB8077-2000的要求外，选择减水率大于30%、碱含量小于10%、氯离子含量小于0.2%的聚羧酸盐高效减水剂。(2)促凝剂：促凝剂采用无碱液体促凝剂，符合JC477-2005或EN196-3的要求，碱含量小于1%，用量小于8%，可泵性、分散性及与胶凝材料的相容性。(5)外部外加剂外加剂包括超细粉如硅粉、粉煤灰、磨细矿渣和工程纤维。超细粉是高性能喷射混凝土的重要组成部分。除了微填充效应之外，由于其化学活性，它还改善了混凝土的微观结构。工程纤维可以控制混凝土早期开裂，提高混凝土韧性，减少回弹，增加初喷层厚度。(1)硅粉：除符合GB/T18736-2002要求外，二氧化硅含量不低于92%，比表面积不低于25000cm2/g，掺量不低于5%。粉煤灰：一级低钙灰，符合GB/T176-1996的要求。磨细矿渣：符合GB/T18046-2000要求的S95磨细矿渣。(4)工程纤维：聚丙烯纤维网纤维，分散均匀，长度约12毫米。4.2原材料的运输和储存水泥、硅灰、粉煤灰和其他胶凝材料在运输和储存过程中应防止雨淋、滴水和受潮。砂石储存过程中，严禁混入泥浆、大石块等杂物。在储存过程中，应严格防止外加剂进入水中并影响其浓度。4.3混合比例混凝土配合比与喷射混凝土强度、生产率、回弹率、一次喷射混凝土层厚度等密切相关。根据强度确定水灰比后，对混凝土的和易性进行喷射混凝土配合比设计，以保证坍落度控制在合理范围内和良好的粘结性。配合比必须满足喷射混凝土工艺流程的基本要求，即易喷射、不易堵管、减少回弹和粉尘、质量好、强度高、密实度高、防水性能好以及其他物理力学指标。本合同期内，委托青岛AVIC工程试验中心进行C25S6配合比试验。见表4-1“喷射混凝土配合比”。表4-1喷射混凝土的配合比等级材料名称测量制造商/产地/品种每平方米剂量(千克)C25S6水泥山铝400沙河沙860碎石粒径5 12毫米，级配4.759.5碎石860水192加速器无碱促进剂20高性能计算2.4水灰比为0.48，3天强度为27.7兆帕5.喷射混凝土施工5.1施工过程隧道内所有喷射混凝土将采用湿式喷射技术施工。主隧道、坡道、风井和风道等大断面将在现场用Maester机械喷雾器和TK-500湿喷机进行喷洒。小部分如斜井、人行横道和道路都是人工喷洒的。湿喷混凝土施工工艺见图5-1“湿喷混凝土施工工艺流程图”。水泥浆沙压碎石水混合混凝土搅拌混凝土运输混凝土喷射喷涂表面洒水养护加速器图5-1湿喷混凝土施工工艺流程图5.2混凝土生产喷射混凝土生产在搅拌站完成。根据设计配合比，生产采用自动计量搅拌站，达到以下指标：喷射混凝土由双水平轴强制搅拌机生产，搅拌机容量为2000升。加料顺序是加入砂和碎石进行约10秒的干混，然后加入水泥和外加剂，加水搅拌约120秒。坍落度控制在8-15cm。水泥和水的配料计量公差不得超过2%，砂石骨料不得超过3%。5.3混凝土运输喷射混凝土由混凝土罐车运送到工作面。施工过程中，加强工作面与搅拌站的联系，确定相邻罐车到达工作面的时间差，确保喷射施工不会因运输不足而停止，确保混凝土运输到工作面的等待时间不会过长。5.4施工准备(1)表面处理(1)移除obs(4)待喷表面有滴水或淋水时，喷洒前按以下方法做好控水工作：有明显出水点时，可埋管排水；透水性差的含水地层可设置盲沟。对于受损岩石表面，清除所有暴露的受损岩石，并在受损岩石表面提供和安装额外的岩石钢筋或钢支撑。喷涂在已有混凝土表面时，应去除剥离部分，以保证新老混凝土之间良好的粘结强度。下一层覆盖的喷射混凝土层应首先达到初凝，所有松散物质、灰尘或其他有害物质应通过扫帚、水冲洗或其他方式清除。(2)机械设备的准备喷涂作业前，应对机械设备、空气、水管道、物料输送管道和电缆管道进行全面检查和测试，并检查加速器的泵送和计量装置性能。当喷气式飞机驾驶员不能与喷气式飞机驾驶员直接接触时，应提供一个接触装置；作业区通风良好，照明充足。5.5喷射混凝土施工(1)施工方法(1)喷射作业应分段进行，分片从下至上先墙拱顺序进行，每段长度不应超过6m.(2)喷涂作业时，喷嘴应垂直于喷涂面做反复缓慢的螺旋运动，螺旋直径约20 30cm，同时与喷涂面保持一定距离，一般为0.61.0m.如果要喷涂的表面被钢丝网或格栅钢架覆盖，喷嘴可稍微倾斜，但不小于70度，以确保混凝土喷涂紧密，钢支架背面填充混凝土并粘结良好。(3)喷射混凝土一般分两次完成，先喷射5cm混凝土、锚杆、格栅钢架后，再分次喷射至设计厚度。前一层混凝土终凝后，若终凝1h后再喷，先用风水清洗喷层。(4)喷射作业分段、分层、自下而上顺序进行，分层喷射，每层侧壁厚度按3-4cm控制，拱按2.5-3cm控制，前一层混凝土终凝后进行一层，直至喷至设计厚度。喷嘴应垂直于待喷表面，距待喷表面0.61.0m，注射器压力不小于0.2兆帕(5)喷射混凝土工作紧跟开挖面，下一次爆破距喷射混凝土工作完成时间间隔不得少于4 h严格执行喷雾机操作规程；连续给喷雾机供料；保持喷射机工作风压稳定；当喷涂作业因某种原因完成或中断时，应清除喷涂机和输送管中积累的材料。喷射混凝土的回弹率应控制在15%以下。(2)喷射混凝土养护新喷射的混凝土应按要求洒水养护。当喷射混凝土层表面首次出现干点时，用水枪每4小时喷水一次，保持混凝土湿润不少于7天。(3)喷射混凝土质量要求当喷射混凝土局部不均匀尺寸大于下列要求时，应进行处理。侧壁：d/l=1/6；拱：D/L=1/8，其中：L:喷射混凝土两个相邻凸面之间的距离，d:喷射混凝土两个凸面的凹面深度。6.冬夏季施工措施6.1冬季施工措施当室外昼夜平均温度(每天6、14、21时测得的室外平均温度)连续5天低于5或最低温度低于-3时，混凝土工程按冬季施工处理。(1)冬季施工测温及保温措施(1)施工现场在冬季前建立测温组织，每天观测大气温度、混凝土温度，并派人测量温度。专职测温人员应负责，测试数据应真实可靠。环境温度应每天至少测量3次。温度测量时间和测量温度值应详细记录并存档。在每天和每一施工秒停止温度测量之后保温材料进场后，合理堆放苔藓覆盖物。可重复使用的材料每次使用时都要及时清理和晾晒。2冬季施工外加剂试验及管理措施(1)冬期施工外加剂，其技术指标必须符合相应的质量标准，并有产品合格证。同时，进行补考，并确认合格后方可使用。(2)冬季搅拌混凝土和砂浆外加剂的配置和添加要设专人负责，认真记录。(3)冬季施工质量保证措施(1)冬季施工的混凝土配合比，选择较小的水灰比和较低的坍落度，以减少拌和用水量。(2)搅拌设备宜冷，设置在温度不低于10的温室内。搅拌混凝土前，用热水冲洗搅拌筒。搅拌混凝土时，砂石骨料的温度应保持在0以上，搅拌水的温度不得低于5。(3)混凝土原材料的加热：首选加热水的方法。当热水仍不能满足要求时，骨料被再次加热。水泥只是隔热的，不能加热。混凝土原材料加热温度的全面控制和加热方法：首先，水应加热，其加热温度不得高于80。骨料不加热时，水的加热温度可提高到100，但80以上的水泥不能与水直接接触。当仅加热水不能满足要求时，骨料可以均匀加热，其加热温度不高于60。加热方法：骨料不得在钢板上烘烤。骨料可采用坑法加热，即坑设在棚内，加热管道铺设在坑内，砂石堆放在坑内。水泥不得直接加热，但可在温室中提前预热。(4)混凝土搅拌和投料顺序：先加入骨料和热水，然后加入水泥搅拌。骨料不得含有冰雪、冻结块和易于冻结开裂的物质。骨料带入的水和外加剂溶液中的水(外加剂为液体)应从拌合水中扣除。进料前，用热水清洗搅拌筒。在拌制掺有外加剂的混凝土时，如果外加剂是粉状的，可直接撒在水泥上，并按要求的掺量同时放入水泥中。如果添加剂是液体，使用前应配制成规定浓度的溶液，然后根据使用要求配制成规定浓度的溶液。每种溶液应放在一个有明显标记的容器中，不得混淆。搅拌：为了保证精确的配合比控制，搅拌设备必须配备自动电子计量装置。搅拌时间比常温施工时间长50%；对于掺外加剂的混凝土，搅拌时间为常温搅拌时间的1.5倍。冬季运输混凝土混合料，尽量减少热量损失，用混凝土搅拌车运输混凝土。混凝土浇筑和养护：隧道内施工因温度高，按常温施工方法进行。(4)混凝土冬季施工质量检查混凝土冬期施工除按有关规定进行质量检查和控制外，还应控制、检查和