挂网喷射混凝土施工方案

挂网喷射混凝土施工方案1适用范围与编制依据1.1适用范围本方案适用于城市轨道交通、市政综合管廊、抽水蓄能、矿山巷道等Ⅳ—Ⅴ级软弱围岩段，采用干喷或潮喷工艺的一次支护、二次补强及永久衬砌外加固工程。喷射厚度50mm～300mm，设计强度等级C25～C35，抗渗≥P8，粘结强度≥1.5MPa，24h早期强度≥10MPa。1.2编制依据（1）《喷射混凝土应用技术规范》GB/T500862021（2）《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》Q/CR92482020（3）《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ802016（4）《城市轨道交通工程建设安全风险管控标准》GB/T508722019（5）××市住建局《危险性较大分部分项工程安全管理实施细则》（2023修订）（6）××公司《施工生产安全红线管理办法》（2024版）2工程概况与重难点2.1工程概况××市轨道交通6号线××站—××站区间暗挖段，全长1.326km，埋深18～32m，穿越富水粉细砂层、淤泥质黏土、全风化花岗岩，地下水埋深4～7m。设计采用“喷射混凝土+钢拱架+自进式注浆锚杆”联合支护，喷射混凝土方量约1.8万m³。2.2重难点（1）富水砂层：孔隙水压力0.12MPa，喷射回弹率易超35%，掌子面易流砂坍塌。（2）狭窄断面：隧道净宽6.2m，净高6.5m，无法使用大型湿喷台车，需采用小型履带式湿喷机+人工干喷组合。（3）早期强度：夜间列车停运窗口仅4h，要求3h达到3MPa，确保4h后可以进行下一循环掘进。（4）环保限制：位于城市主干道下方，PM10在线监测值＞150μg/m³即触发停工，必须采用低尘工艺。3材料与系统组成3.1原材料指标（1）水泥：P·O42.5低碱硅酸盐水泥，碱含量≤0.60%，比表面积≥350m²/kg，3d强度≥24MPa。（2）速凝剂：无碱液体速凝剂，净浆初凝≤3min，终凝≤8min，28d抗压强度保持率≥90%，与水泥相容性试验合格。（3）骨料：5～10mm连续级配碎石，压碎指标≤10%，含泥量≤0.5%，泥块含量0。（4）砂：Ⅱ区中砂，细度模数2.5～2.8，氯离子≤0.02%。（5）水：饮用水标准，pH6～8，无油污。（6）钢纤维：端钩型，长度30mm，等效直径0.55mm，抗拉≥1200MPa，掺量30kg/m³。（7）微硅粉：SiO₂含量≥92%，比表≥18000m²/kg，掺量8%水泥质量。3.2配合比设计采用绝对体积法，经正交响应面耦合优化，确定基准配合比：水泥∶砂∶石∶水∶微硅粉∶速凝剂∶钢纤维=1∶1.60∶1.45∶0.38∶0.08∶0.04∶0.03（质量比）。试验室验证28d强度43.2MPa，抗渗P10，回弹率7.8%，满足设计及现场窗口要求。3.3系统组成（1）拌和系统：JS500强制式搅拌机+PLD800三仓配料机+0.3mm干燥机，时产25m³/h。（2）输料系统：φ50mm耐磨钢丝胶管，耐压1.6MPa，每20m设快速接头，避免“死管”堵料。（3）喷射系统：小型履带式TK500湿喷机（最大粒径15mm，输出量5m³/h）+9m³空压机（0.9MPa）。（4）除尘系统：KCS250D湿式除尘器，风量250m³/min，出口粉尘≤10mg/m³。（5）回弹回收：侧壁滑槽+螺旋输送机+0.075mm振动筛，回弹料当日二次掺量≤15%。4施工工艺流程4.1总体流程施工准备→基面处理→初喷30mm→安装钢拱架→复喷至设计厚度→找平收光→养护→质量检测→数据上传。4.2关键工序分解4.2.1基面处理（1）采用高压风+高压水（0.8MPa）交替冲洗，剥离松动块、泥浆皮，露出坚实岩面。（2）对渗水点插设φ20mm弹簧排水盲管，外包300g/m²无纺布，引排至侧沟。（3）对股状涌水（＞0.15L/min）注超细水泥水玻璃双液浆，注浆压力0.3～0.5MPa，24h后复测渗水量＜0.05L/min方可喷射。4.2.2初喷30mm（1）喷射前用红漆在侧墙标出30mm厚度控制线，间距1.5m×1.5m。（2）喷头与受喷面夹角75°～90°，喷头距面0.8～1.2m，呈螺旋形轨迹，圈径300mm，横向搭接1/3。（3）一次喷射厚度30mm，分两层：第一层20mm，第二层10mm，间隔时间3～5min，确保层间粘结。（4）回弹料及时清理，不得堆至脚底，防止“假厚度”。4.2.3钢拱架安装（1）拱架间距0.5m，采用I16工字钢，连接板设φ22mm高强螺栓，扭矩200N·m。（2）拱脚垫200mm×200mm×12mm钢板，打设4根φ25mm锁脚锚管，L=3.5m，注浆量≥30kg/根。（3）拱架与初喷面之间用混凝土预制垫块（50mm×50mm×设计厚度）支垫，确保保护层≥40mm。4.2.4复喷至设计厚度（1）采用“埋钉法”控制厚度：φ6mm水泥钉，长度=设计厚度+20mm，梅花形1m×1m，钉帽与喷面平齐。（2）喷射顺序：先墙后拱、自下而上、先凹后凸，避免“堆喷”。（3）每班喷射完毕后，用φ50mm钻孔取芯3组（拱顶、拱腰、边墙各1组），实测厚度不足立即补喷。4.2.5养护（1）终凝2h后开始喷雾养护，每30min一次，持续7d。（2）环境温度＜5℃时，采用40℃热水拌和+岩面挂土工布+柴油暖风机升温，确保混凝土内部温度≥10℃。（3）养护期间隧道内风速控制在0.5m/s以内，必要时挂挡风帘。5质量控制要点5.1原材料进场检验（1）水泥每200t一批，速凝剂每20t一批，现场建立二维码追溯库，扫码可见3d强度、氯离子、碱含量报告。（2）骨料采用“一车一检”机制，含泥量＞0.5%直接退场，并拍照上传至“××拌和站监管群”。5.2过程控制（1）每班首盘必做“喷射试件”：450mm×150mm×150mm模具，现场喷射成型，24h切割100mm立方体，实测强度＜8MPa立即停喷，调整速凝剂掺量。（2）采用“回弹率考核”制度：边墙≤15%，拱部≤25%，超标1%罚款500元/班，连续三班超标则更换喷射手。5.3无损检测（1）采用A1040MIRA三维超声断层扫描仪，每20m抽检1断面，检测空洞＞φ50mm必须钻孔注浆补强。（2）粘结强度：每50m用COREPULL拉拔仪测试3点，平均值≥1.5MPa，最小值≥1.2MPa，不合格面积＞5%则返工。6安全与环保措施6.1安全管理（1）建立“喷射作业令”制度：每班由安全总监、技术主管、监理工程师三方签发，无令作业按“红线”处理，当事人清退出场。（2）喷射手必须佩戴正压式呼吸器（防护因数APF≥1000），防尘服、护目镜、耳塞“四件套”漏一项罚款200元。（3）空压机、速凝剂泵设0.9MPa安全阀，每周一上午9:00由机修工校验并铅封，记录上传“设备云”。6.2环保管理（1）距居民楼50m内，22:00—6:00禁止喷射作业，确需夜间施工，须取得夜间施工许可证并公告居民。（2）设置PM10、PM2.5在线监测，探头距掌子面15m下风向，数据实时上传市监管平台，超标10min内自动短信预警。（3）回弹料、废水泥袋分类入仓，当日18:00前由环保合规车辆运至××市建筑垃圾资源化利用厂，转运联单保存2年备查。7进度计划与资源配置7.1进度计划单循环进尺1.0m，每循环喷射作业时间3.5h（初喷1h，复喷2.5h），月进尺90m。关键线路：开挖→初喷→钢架→复喷→仰拱，喷射工序位于关键线路，延误0.5h即影响总工期。7.2劳动力采用“两班倒”，每班12h：喷射手3人（1主喷+2副喷）、搅拌机司机1人、上料4人、电工1人、安全员1人、质检员1人，合计11人/班。7.3机械设备TK500湿喷机2台（1用1备）、9m³空压机2台、JS500搅拌机2台、KCS250D除尘器1台、MIRA扫描仪1套、COREPULL拉拔仪1套。8应急预案8.1堵管应急（1）现象：风压骤升至0.9MPa，出料中断。（2）处置：立即停风→反泵→拆下喷头→人工逐段敲击胶管→0.5MPa风逆向吹扫→若5min未通，切除堵段→更换新管→记录堵管位置、时间、长度，纳入“堵管台账”。8.2回弹率突增（1）现象：拱部回弹率＞35%，伴随混凝土成片剥落。（2）原因：速凝剂失效、围岩滴水增大、风压不稳。（3）处置：立即停喷→取样速凝剂做净浆初凝试验→若初凝＞5min，整批报废→调整风压至0.6MPa→对岩面补打排水孔→复喷时增加10%水泥用量→复测回弹率。8.3人员伤害（1）喷射眼伤：现场设应急洗眼器，0.9%生理盐水冲洗≥15min，同时拨打120，送××医院眼科（距工地8km，车程15min）。（2）触电：隧道内二次配电采用36V安全电压，发现触电立即用绝缘钩拉人→断电→心肺复苏→AED自动除颤（设在洞口值班室，每班检查电量）。9信息化管理9.1二维码追溯每车水泥、速凝剂、骨料进场生成唯一二维码，扫码可查看厂家、批次、检验报告、进场时间、责任人。9.2喷射数据实时上传TK500湿喷机自带GPRS模块，实时上传：喷射方量、风压、速凝剂流量、回弹率，数据异常（风压＞0.9MPa持续30s）自动短信通知项目总工。9.3数字孪生采用Bentley平台建立隧道BIM模型，每完成1循环，将扫描厚度、芯样强度、粘结强度录入模型，形成“喷射混凝土质量热力图”，空洞、强度不足区域红色预警，指导下一循环参数优化。10验收与移交10.1主控项目（1）强度：每50m取芯1组（3块），28d抗压平均值≥35MPa，单块最小值≥30MPa。（2）厚度：90%测点≥设计值，最小值≥0.9倍设计值。（3）粘结强度：≥1.5MPa。（4）抗渗：每200m取芯1组，≥P8。10.2一般项目（1）表面无蜂窝、孔洞＞φ50mm。（2）平整度：3m靠尺最大