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湿喷工艺培训

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新建丽江至香格里拉铁路站前工程LXZQ-2标

湿喷工艺技术培训教材

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中铁隧道集团有限公司丽香铁路项目经理部一工区
二〇一七年二月

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一、 试喷作业前的准备
1、技术准备
技术准备工作分为内业技术准备和外业技术准备。
内业技术准备主要包括：认真阅读、审核施工图纸和施工规范；进行临时工程设施的具体设计；编写各种有针对性的质量、安全保证措施；编写施工安全手册，组织施工人员岗前技术培训。
外业技术准备主要包括：现场详细调查与地质勘探；进行地材调查、室内试验；各种检测仪器设备的标定，办理计量合格证书；各种砼、砂浆配合比的配制选定；施工作业中所涉及的各种外部技术数据。
技术准备工作做到“准备项目齐全，执行标准正确，内容完善齐备，超前计划布局，及时指导交底，重在检查落实”。
2、配合比设计
新建丽江至香格里拉铁路站前工程LXZQ-2标隧道工程喷射混凝土配合比由中铁隧道集团丽香铁路项目经理部中心试验室进行设计，并经甘肃铁一院工程监理有限责任公司丽香铁路监理站审核批准使用。
新建丽江至香格里拉铁路站前工程LXZQ-2标隧道工程C25喷射混凝土设计配合比为：水泥：砂：石：速凝剂：减水剂：水=430：870：905：21.50：3.44：170，；水灰比为0.40。
3、材料
（1）水泥：水泥采用P.O 42.5型，水泥用量不小于设计配合比用量。水灰比为0.4。
（2）砂：采用坚硬耐久的粗砂（机制砂），细度模数3.3，含水率控制在5～7%。
（3）粗骨料：应采用坚硬耐久的碎石，级配选择为5mm～10mm。
（4）减水剂：选用聚羧酸高性能减水剂。
（5）速凝剂：选用高效液体速凝剂。其掺入量不宜大于水泥用量的5%，使用前水泥的相容性试验及水泥净浆凝结效果试验，初凝不大于5min，终凝不大于10min。
（6）水：混合水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质，不得使用污水及pH值小于4的酸性水和含硫酸盐量按SO42-计算超过混合用水重量的1%的水。
4、机具、设备
新建丽江至香格里拉铁路站前工程LXZQ-2标隧道工程喷射混凝土试喷试验计划配置以下机械：
序号
机械设备名称
规格及型号
数量（台）
技术状况
备注
1
空压机
12m3
1
良好

2
湿喷机
TK-600
1
良好

4
搅拌站
HSB1000B
1
良好

5
混凝土罐车
8m3
1
良好

6
装载机
ZLC50C
1
良好

5、人员
新建丽江至香格里拉铁路站前工程LXZQ-2标隧道工程喷射混凝土试喷试验人员计划配置如下：
序号
职务或工种
数量
备注
1
管理人员
10

2
搅拌站司机
2

3
罐车司机
1

4
装载机司机
1

5
空压机司机
1

6
支护工
5

7
杂工
2

8
合计
22

二、 湿喷工艺要求
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。
1、喷射砼的原材料每盘称量的检查要求
喷射砼的原材料每盘称量的检查要求具体见下表。要求每工作班抽查不少于一次，采用复称方式进行。
喷射砼原材料允许偏差
序号
材料名称
允许偏差
1
水泥、混合材料
±2%
2
粗、细骨料
±3%
3
水
±1%
4
外加剂
±2%
2、喷射砼砂石含水率检查
每次进行喷射混凝土拌制前，应测定砂、石含水率，并根据测试结果和理论配合比调整材料用量。
3、喷射砼的配合比检验
同强度等级、同性能喷射混凝土进行一次混凝土配合比设计，施工过程中，如水泥、外加剂等主要原材料的品种和规格发生变化，应重新进行配合比设计并经审批后才能使用。
4、喷射砼坍落度检查
喷射混凝土拌合物的坍落度应符合设计配合比要求，每工作班不少于一次坍落度试验。
5、喷射砼表面检查
对所施作的喷射砼及时进行喷射混凝土表面检查，砼表面应密实、砼表面用2m 直尺进行检查时，凸或凹入度不得超过5cm，无裂缝、脱落、漏喷、露筋、空鼓和渗漏水，锚杆头钢筋无外露。
6、喷射混凝土与围岩粘结强度的试验方法
（1）成型试验法：在模型内放置面积为10×10cm、厚5cm，粗糙度近似于实际岩面的岩块，用喷射混凝土掩埋，等强后加工成10×10×10cm 的立方体并养护28 天，用劈裂法进行试验。
（2）直接拉拔法：在围岩表面预先设置带有丝扣和加力板的拉杆，用10cm厚的喷射混凝土将加力板埋入，试件面积30×30cm（与周围喷射混凝土分离），养护28 天后进行拉拔试验。
7、回弹率
回弹率的测定方法是：按标准操作喷射0.5～1.0m3 的混凝土，在长度3.0m的墙部或拱部喷10cm 厚的喷层，用铺在地面上的彩条塑料布或钢板收集回弹料，称重后换算为体积与全部喷出混凝土体积的比值。
8、制取试件
试件采用边长（12×350×450mm）的大板试模喷射成型、大板切割方法制取。
9、喷射砼强度检查
每一喷射循环检查一次，通过贯入法或拔出法检测。喷射混凝土强度应满足3h强度达到1.5MPa，24h强度达到10.0MPa。
三、施工方法
1、施工准备
（1）原材料进场必须进行检验，原材料符合国家现行的有关标准。
（2）喷射混凝土前，检查开挖断面尺寸，清除开挖面的松动岩块及拱脚与墙角处的岩屑等杂物，设置控制喷层厚度的标志。
（3）对基面有滴水、淌水、集中出水点情况，应采取凿槽、埋管等方法进行引导疏干。
（4）检查机具设备和风、水、电等管线路，确保管线通畅。
（5）检查空压机是否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。
（6）确保作业区内具有良好的通风和照明条件。
（7）机械设备到场就位，并确保运转状况良好；作业人员、试验人员到位。
2、施工方法
喷射所用砼采用强制拌机拌制，喷射砼时，应分段、分片由下而上螺旋式喷射,每段不超过6米，喷射大样见下图所示。喷射角度尽量接近90°，并保持0.6～1.8m的距离。喷射作业应变换喷嘴喷射角度与受喷面的距离，将钢架、钢筋网背后喷射密实。初喷厚度边墙应控制在5cm～7cm，拱部应控制在4cm。分层喷射时，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。
喷射混凝土喷射顺序大样图

喷射工作结束后要认真清洗喷嘴。在砂层地段，喷射混凝土的附着能力差，不能直接进行喷射混凝土作业。因而采用先铺设钢筋网，再用环向钢筋作支撑骨架压紧，把混凝土喷射到钢筋网上。喷第一层时，应使用加大速凝剂掺量的水泥砂浆，并适当减少喷射机的工作风压，以便形成初喷壳，为后续喷射提供底层。
通过采用湿喷工艺，回弹率边墙不应大于15%，拱部不应大于25%。喷射混凝土表面平整度允许偏差边墙5cm，拱部7cm。喷射混凝土终凝2h后，应进行湿润养护，养护14d。
3、施工工艺流程

喷射混凝土施工工艺流程图

4、施工要求
（1）对湿喷机随时保养维修，使之经常处于不漏气，不堵塞的良好工作状态。
（2）喷射机启动时，应先送风再开机，并应在机械运转正常后送料。供料应均匀连续。停止结束时，先停止送料，待料罐内余料喷完再停机，然后关风。停止喷射作业后，喷射机和输料管内的积料应及时清除干净。以避免混合料结块堵管。
（3）湿喷机的工作气压应控制在0.1～0.15Mpa，如果工作风压过高，则料束分散回弹量大；若过低，则料束喷射无力，与岩面粘贴不好。可根据喷出料水情况及喷射回弹状况适当调节气压。
（4）喷嘴与喷面保持90°垂直，同时与受喷面保持0.6～1.8m距离，但在喷边墙时宜将喷嘴略向下俯10°左右。
（5）严格控制水灰比，使喷到岩面上的砼湿润光泽，粘塑性好，无干斑或滑移流淌现象。
（6）控制喷层厚度，使其均匀，操作时喷头不停且缓慢地做横向环形移动，循序渐进。分层喷射时，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。
（7）突然断料时，喷头应迅速移离喷射面，严禁用高压气体冲击尚未终凝的混凝土。
（8）喷射砼终凝2h后，喷水养护，养护时间不少于14d。气温低于+5度时不得进行喷水养护。
喷射砼作业紧跟开挖面时，混凝土终凝到下一循环放炮时间，不应小于3h。
（9）喷射砼作业开始前尽可能做好排水措施，有明显出水点时，可埋设导管排水；导水效果不好的含水岩层，可设盲沟排水。
（10）为保障作业人员的劳动安全，除采用湿喷工艺，减少回弹和粉尘外，要求喷射作业人员必须穿戴劳动防护用品。
四、质量控制
1、强度检验要求
（1）用喷大板切割试块（100mm立方体），在标准养护条件下养护28天，用标准试验方法测得极限抗压强度乘以0.95。
（2）当不具备制作抗压强度标准试块条件时，可喷制混凝土大板，在标准条件养护7天后，用钻芯机取芯制作试块，芯样边缘至大板周边的最小距离不小于5mm。
（3）直接在边长150mm的无底试模内喷射混凝土制作试块，抗压强度试验加载方向与试块喷射成型方向垂直。
（4）每一作业循环检验一次，每个循环至少在拱部和边墙各留置一组检验试件。
2、厚度检验要求
（1）平均厚度大于设计厚度。
(2）检查点数的80%及以上大于设计厚度。
(3)最小厚度不小于设计厚度的2/3。
(4)每一作业循环检查一个断面，每个断面从拱顶起，每间隔2m布设一个检查点检查喷射混凝土的厚度，或凿孔测量厚度。
五、安全环保注意事项
（1）开机时应按先开风阀，再依次开计量泵、主机的顺序进行，严禁将喷枪对准施工人员，以防止突然出料伤人。
（2）喷射作业时，如压力表指针突然上升，并出现往复摆动时，说明堵管，此时应立即停机疏通管路，喷射手和辅助操作人员要紧握喷枪，以免送风时喷枪甩动伤人。
（3）严格控制工作压力，在满足工艺要求的条件下，工作风压不宜过大，同时要控制好拌合物水灰比，经常检查速凝剂注入环的工作情况，发现问题及时解决。
（4）喷射作业完成后应先关主机，再依次关闭计量泵、风阀，然后用清水将机内输送管路内残留物清洗干净。
（5）喷射手要配带好防护面罩或防护眼镜、胶布雨衣和手套，洞内作业人员要带防尘口罩。
（6）喷射作业机旁的粉尘容许浓度应小于10mg/m3。测定条件是：在洞内停止通风的环境中，开始喷射作业5min 后，距喷射点5m 处的测定值。