湿喷混凝土施工工艺.doc

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。
3.2配合比设计
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；
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
搅拌机
砼运输
湿喷机
水
水泥
喷头
粗骨料
外加剂
压缩空气
速凝剂
细骨料

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。
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

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:
①.钢架不晃动，拱架背后的封挡应牢固，在喷射过程中不晃动。
②.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。
③.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50～100mm，侧壁为70～150mm。
④.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。
⑧.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。
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。

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 - 1 -
3施工工艺 - 2 -
3.1施工材料准备 - 2 -
3.2配合比设计 - 2 -
3.3主要机具设备 - 3 -
3.4人员配备 - 3 -
3.5模拟受喷面选择 错误！未定义书签。
3.6喷射前准备工作 - 3 -
3.7湿喷混凝土施工工艺原理 - 4 -
3.8湿喷混凝土施工流程 - 4 -
4施工注意事项 - 5 -
5质量检查与质量控制 - 6 -
6安全、环保措施 - 6 -
7试验总结 错误！未定义书签。