混凝土湿喷工艺试验方案

混凝土湿喷工艺试验方案

一、工程概况

XXX隧道起讫里程为DKXX+XX～DKXX+XX，全长XXXm，其中V级围岩Xm，IV级围岩X m，III级围岩X m。隧道设计为单洞双线隧道，线间距5m。隧道施工主要由进口、斜井进口及出口两个工点3个工作面同组织施工，运输方式采用无轨运输。

二、试验目的

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。为保证湿喷混凝土强度、厚度、回弹量等达到设计及规范要求，特进行湿喷混凝土工艺试验。

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。

三、施工工艺

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，最大粒径16mm，检验合格。

（3）细骨料：采用坚硬耐久的中砂或粗砂，细度模数 3.2，表观密度2720kg/m3，检验合格。

（4）高效减水剂：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，不应使用污水、PH值小于4的酸性水、硫酸盐含量按 2

so计超过水重1％的水。

4

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， 24h强度达到10.0MPa。隧道外边仰坡为C25喷射混凝土，隧道内初期支护为C30和C25混凝土。

C25混凝土配合比选定结果为：

每方砼所用材料量为（kg）：

C30喷射混凝土配合比选定结果为：

每方砼所用材料量为（kg）：

具体见后附试验报告单。

3、主要机具设备

电动空压机2台(20m3/台)、TK600湿喷机1台(生产率6m3/h)、混凝土运输车2辆、喷射简易台架一台、装载机一辆（湿喷混凝土由拌和站集中拌制）。

4、人员配备

空压机司机1人、喷射手2人、助手4人、运料司机2人、装载机司机1人，共10人（不包括拌和站混凝土拌制人员）。

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。

6、湿喷混凝土施工工艺原理

7、湿喷混凝土施工流程

根据湿喷混凝土工艺流程，计划在报信山隧道进口DK529+944-DK529+948段现场进行湿喷试验，同时分别对边墙和拱墙分别进行湿喷试验，以确定各项的最佳参数。根据湿喷机性能配备合适的机械和人工，根据湿喷机和湿喷部位调整混凝土塌落度，使湿喷混凝土过程中无堵管现象；根据喷射部位选定合适的高压风压力和一次喷射厚度，使边墙回弹量计划控制在10%左右，拱部控制在18%左右，喷射混凝土表面平整密实，无裂缝脱落现象，能达到设计规范要求。

同时经过湿喷试验，要使工人熟悉湿喷机械操作和机械性能，提高砼湿喷质量和湿喷效率。

试验采用比选法，面积选定为6平米，通过变化塌落度、风压、一次喷射厚度，记录回弹量、喷射混凝土质量和喷射时间。其中风压边墙0.4-0.5MPa，拱部0.6-0.7MPa；一次喷层厚度：边墙7-9cm，拱部5-6cm。塌落度8-13cm。

逐次变化风压、一次喷射厚度和塌落度，记录回弹量和喷射时间，最优为合适风压、一次喷射厚度和塌落度。边墙和拱部分别试验5次。

四、施工注意事项

施工中应注意以下事项：

（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，喷射相关作业（初喷、锚杆、钢筋网、钢架、复喷等）应连续进行，并符合下列规定:

①.初喷混凝土在开挖后及时进行，复喷应根据掌子面的地质情况和一次爆破药量分层、分时段进行喷射作业，以确保喷射混凝土的支护能力和喷层的设计厚度；喷射混凝土终凝后3h内不得进行爆破作业。

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。

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50～60mm，侧壁为70～100mm。

④.喷射作业宜连续施工,人工掌握喷头时宜两人合力操作或采用简易支架。

⑤.有钢筋网时:

A.钢筋网一般应在喷射一层混凝土后铺挂；

B.开始喷射时，应减小喷头至受喷面的距离，并调整喷射角度；

C.钢筋保护层厚度不得小于4cm。

⑥.有钢架时:

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。

⑦.对有涌水、渗水或潮湿的岩面喷射前应按不同情况进行处理：

A.大股涌水宜采用注浆堵水后再喷射混凝土；

B.小股水或裂隙渗漏水宜采用岩面注浆或导管引排后再喷射混凝土；

C.喷射时,应从远离渗漏水处开始,逐渐向渗漏水处逼近,将散水集中,安设导管,使水引出,再向导管逼近喷射；

D、大面积潮湿的岩面宜采用粘结性强的混凝土，如添加外加剂、掺合料以改善混凝土的性能。

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。

五、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10%左右，拱部控制在18%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。

六、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。喷射机、灌浆机、水箱必须装置压力表和安全阀，定期进行耐压试验，合格方可使用。

（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。

七、试验总结

根据湿喷混凝土现场试验的结果，获取各种合理的参数、合理的配合比、施工人员、施工机具的配备数量，写出试验总结报告，报监理单位和业主单

位审核批准后，用于以后的正线工程施工。