喷射混凝土作业指导书

娄邵铁路Ⅰ标段隧道工程

编号：0307喷射混凝土作业指导书

单位：中铁二十五局娄邵项目部

编制：

审核：

批准：

2010年10月1日发布 2010年10月1日实施

娄邵铁路隧道工程

喷射混凝土作业指导书

1、目的

明确隧道喷射混凝土施工作业的工艺流程，操作要点和相应的工艺标准，规范隧道喷射混凝土施工。

2、适用范围

适用于娄邵铁路Ⅰ标隧道工程喷射混凝土施工作业。

3、工艺流程及技术要求

3.1 喷射混凝土设计

隧道初期支护喷射混凝土设计为喷射混凝土，Ⅳ、Ⅴ级围岩喷射混凝土标号为C30, Ⅱ、Ⅲ级围岩喷射混凝土标号为C25。喷射厚度：Ⅴ级围岩28cm，Ⅳ级围岩25cm，Ⅲa型围岩为12cm, Ⅲb型围岩为18cm,Ⅱ级围岩为5cm。

喷射混凝土系统支护分两次进行支护，第一次在开挖后先素喷混凝土4cm封闭开挖面，在施作系统锚杆、型钢钢架、挂钢筋网后再复喷至设计厚度，并保证喷射混凝土覆盖钢架3cm以上。

3.2 喷射混凝土施工

隧道初期支护喷射混凝土采用湿喷工艺，喷射混凝土在洞外拌和

站集中拌和，由混凝土搅拌运输车运进洞内，采用湿喷机喷射作业。在隧道开挖完成后，先喷射4cm厚混凝土封闭岩面，然后打设径向锚杆、架立钢架、挂钢筋网，对初喷岩面进行清理后复喷至设计厚度。施工工艺见图1。

图1 喷射混凝土施工工艺框图

3.2.1、喷射前准备

（1）喷射前应对受喷岩面进行清理，清除受喷岩面的浮碴及杂物，并用高压风进行清扫。

（2）检查开挖断面尺寸，设置控制喷射混凝土厚度的标志，一般采用埋设设钢筋头做标志。

（3）检查机具设备和风、水、电等管线路，湿喷机就位，并试运转。

1)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；

2)输料管应能承受0.8MPa以上的压力，并应有良好的耐磨性能；

3)保证作业区内具有良好通风和照明条件。

4)喷射作业的环境温度不得低于5℃。

（4）若遇受喷面有滴水、渗水等情况，应埋设导水管或设盲沟排水。

3.2.2 混凝土拌制

（1）原材料称量允许偏差：水泥和速凝剂±2%，砂子石子±3%。运输和储存中应严禁受潮，大块石等杂物不得混入，装入拌和机前应过筛。混合料应随伴随用，存放时间不应超过20min。

（2）严格按照施工配合比施工。拌制混凝土所用各项材料按照重量投料，投料顺序：先装石子，再装水泥，最后装砂子，除速凝剂以外的掺合料应与水泥一并加入，速凝剂在喷射机喂料时加入。

3.2.3 混凝土的运输

混凝土运输采用JCQ6型混凝土搅拌运输车，运输过程中不能中止

搅拌。混凝土自搅拌机出料后，必须符合运至地点至完毕的允许最长时间，喷射混凝土拌和物的停放时间不得大于30min。

在运输过程中，要防止混凝土离析、水泥浆流失、坍落度变化以及产生初凝等现象。

3.2.4 喷射混凝土

（1）喷射顺序

喷射混凝土作业采用分段、分片、分层依次进行喷射顺序应自下而上，分段长度不宜大于6m。喷射时先将低洼处大致喷平，再自下而上顺序、分层、往复喷射。分片喷射要自下而上进行并先喷钢架与壁面间混凝土，再喷两钢架之间混凝土。

（2）人员配合

当开始或停止喷射时，喷射手给喷射机操作员以信号。当料流不能从喷嘴均匀喷出时，也应通知喷射机操作员停止作业。喷射机操作员根据喷射手的要求，调整工作风压和给料装置，使拌合料以期望的输送率和速度从喷嘴喷出。

（3）喷射的操作

①喷射速度要适当，以利于混凝土的压实。风压过大，喷射速度增大，回弹增加；风压过小，喷射速度过小，压实力小，影响喷混凝土强度。

②喷射时使喷嘴与受喷面间保持适当距离，喷射角度尽可能接近90°，以使获得最大压实和最小回弹。喷嘴与受喷面的最佳距离为

1.5～

2.0m 。

③喷嘴移动。移动方法是连续、缓慢作横向环行移动，一圈压半

圈。喷射手所画的环形圈，横向40～60cm，高15～20cm。

④喷层厚度。边墙一次喷射混凝土厚度控制在7～10cm，拱部控制在5～6cm，并保持喷层厚度均匀。

⑤顶喷。为避免顶部喷混凝土易产生堕落现象，因此需要分层喷射，两次间隔时间宜为2～4h。

⑥侧喷。侧喷混凝土应从墙脚开始向上喷射，使回弹不致裹入最后喷层。一次喷混凝土的厚度以喷混凝土不滑移不坠落为度。既不能因厚度大而影响喷混凝土的粘结力和凝聚力，也不能太薄而增加回弹。

⑦有钢筋网的喷射作业，喷射距离比素喷混凝土更接近于受喷面一些，方向与垂直方向稍偏离一个小角度。拌合水灰比也比素喷混凝土大一些。

⑧施工缝的处理。喷射混凝土施工是分段进行的。故在分段处存在施工缝。施工缝处，上次喷混凝土应留斜面，斜面宽度为200～300mm。斜面上，只需用压力水冲洗润湿，即可接受后续的喷射混凝土。

⑨养护。喷射混凝土终凝2小时后，应进行养护，养护时间不小于14d。当气温低于+5℃时，不得洒水养护。

2.3施工控制要点

2.3.1 喷射应分段、分部、分块，自下而上地进行喷射。喷嘴需对受喷面作均匀的顺时针方向的螺旋转动，一圈压半圈的横向移动，螺旋直径约为20-30cm，以使喷射混凝土密实。

2.3.2 喷射作业应分层进行。一般情况下，一次喷射厚度：边墙为7cm-10cm，拱部为5cm-6cm。

2.3.3 喷射混凝土施工完成后，特别需要有良好的养护。

4、材料要求

4.1 水泥

水泥的质量应符合现行国家标准和表1的规定。

注：①当骨料具有碱—硅酸反应活性时，水泥的碱含量不应超过0.60%。

②C40及以上混凝土用水泥的碱含量不宜超过0.60%。

4.2 细骨料

细骨料应选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然中粗河砂，也可选用专门机组生产的人工砂，不宜使用山砂，不得使用海砂。

细骨料的颗粒级配（累计筛余百分数）应满足表2的规定。

表2 细骨料的累计筛余百分数（%）

除5.00 mm和0.63 mm筛档外，砂的实际颗粒级配与表2中所列的累计筛余百分率相比允许稍有超出分界线，但其总量不应大于5%。

4.3 粗骨料

粗骨料应选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线胀系数小的洁净碎石，也可采用碎卵石或卵石，不宜采用砂岩碎石。

粗骨料的最大公称粒径不宜超过钢筋的混凝土保护层厚度的2/3（在严重腐蚀环境条件下不宜超过钢筋的混凝土保护层厚度的1/2），且不得超过钢筋最小间距的3/4。配制强度等级C50及以上预应力混凝土时，粗骨料最大公称粒径（圆孔筛）不应大于25mm。

粗骨料应采用二级或多级级配，其松散堆积密度应大于1500kg/m3，紧密空隙率宜小于40%，吸水率应小于2％。

当粗骨料为碎石时，碎石的强度用岩石抗压强度表示，且岩石抗压强度与混凝土强度等级之比不应小于1.5。施工过程中碎石的强度可用压碎指标值进行控制。

5、劳动力安排

搅拌站操作员2人，混凝土运输汽车司机2人，湿喷机操作员2人，喷射手4人，杂工4人，空压机操作手2人。

6、机具配备

混凝土湿喷机3-4台、强制式混凝土搅拌机1台、JCQ6混凝土运输车2辆。

7、质量要求

7.1 喷射混凝土质量要求

（1）喷射混凝土原材料先检验合格后才能使用，速凝剂应注意保管防止受潮变质。喷射混凝土的坍落度控制在8～13cm，过大混凝土会流淌，过小容易出现堵管现象。

（2）喷射前应仔细检查喷射面如有松动岩块及时处理。喷射机应布置在安全地带，并尽量靠近喷射部位，便于掌机人员与喷射手联系，随时调整工作风压。

（3）经常检查喷射机出料弯头、输料管和管路接头，发现问题及时处理。管路堵塞时，要采取有效措施，及时排除。

（4）经常测定作业区内粉尘浓度，如超过标准应找出原因采取相应措施。

（5）按配合比投料，计量要准确。定时校验计量器具。施工时风、水压要稳定，运输道路应畅通，电源、照明应保证。

（6）在喷射侧壁下部（台阶法施工上半断面拱脚）及仰拱时，需将上半断面喷射时的回弹物清理干净，防止将回弹物卷入下部喷层中形成“蜂窝”，而降低支护强度。要及时清除受喷面上的砂囊或下垂的混凝土，以便重新喷射。

（7）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。

（8）喷射工作结束时，要认真清洗喷嘴。终止喷射作业后，要吹净喷射机及管路内的积料。

（9）喷射混凝土拌合物的停放时间不得大于30min。

（10）喷射完成后应检查喷射混凝土与岩面粘结情况，可用锤敲击检查。当有空鼓、脱壳时，应及时凿除，冲洗干净进行重喷，或采用压浆法充填。

（11）喷射混凝土冬期施工时，洞口喷射混凝土的作业场合应有防冻保暖措施；作业区的气温和混合料进入喷射机的温度均不应低于5°C。在结冰的层面上不得进行喷射混凝土作业。

（12）喷射混凝土表面应密实、平整，无裂缝、脱落、漏喷、露筋、空鼓和渗漏水，锚杆头钢筋无外露。

7.2 分项验收标准

7.2.1主控项目

（1）喷射混凝土掺加外加剂后，其性能必须满足设计要求。在使用速凝剂前，应做与水泥的相容性试验及水泥浆凝结效果试验，初凝不大于5min，终凝不大于10min；采用其他类型的外加剂或几种外加剂复合使用时，也应做相应的性能试验和使用效果试验。

检验数量：同一生产厂家、同一批号、同一品种、同一生产日期且连续进场的外加剂，每5t为一批，不足5t应按一批计。每批抽检一次。

检验方法：采用现场取样试验。

（2）喷射混凝土的配合比设计应根据原材料性能、混凝土的技术条件和设计要求通过试验选定，并应符合下列规定：

①胶骨比宜为1:4～1:5。

②水胶比宜为0.40～0.50。

③砂率宜为50%～60%。

④胶凝材料用量不宜小于400kg/m3。

检验数量：对同强度等级、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。

检验方法：进行配合比选定试验。

（3）喷射混凝土的强度必须符合设计要求。用于检查喷射混凝土强度的试件，应采用大板切割法制取；当不具备切割条件时也可采用边长150mm的立方体无底试模，在其内喷射混凝土制作试件，试件成型的喷射方向应与边墙相同,喷射混凝土标准养护试件的试验龄期为28d。当对强度有怀疑时，可在混凝土喷射地点采用钻芯取样法随机抽取制作试件做抗压试验。

检验数量：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。

检验方法：施工单位进行混凝土强度试验。监理单位检查混凝土强度试验报告并进行见证取样检测或平行检验。

（4）喷射混凝土的厚度和表面平整度应符合下列要求：

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2/3。

④表面平整度的允许偏差为100mm。

检验数量：每一作业循环检查一个断面，每个断面应从拱顶起，每间隔２ｍ布设一个检查点检查喷射混凝土的厚度。

检验方法：检查控制喷层厚度的标志、凿孔或无损检测测量厚度，用自动断面仪或摄影仪等仪器测量断面轮廓检查表面平整度。

（5）喷射混凝土原材料每盘称量的允许偏差应符合表3的规定。

表3 原材料每盘称量的允许偏差

检验数量：每工作班抽查不少于一次。

检验方法：复称。

（6）喷射混凝土表面应密实、平整，无裂缝、脱落、漏喷、露筋、空鼓和渗漏水，锚杆头钢筋无外露。

检验数量：全部检查。

检验方法：观察、敲击。

7.3.1一般项目

（1）喷射混凝土拌合物的坍落度应符合设计配合比要求。

检验数量：每工作班不少于一次。

检验方法：坍落度试验。

（2）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，提出施工配合比。

检验数量：每工作班不应少于一次。雨天或含水率有显著变化时，应增加含水率检测次数。

检验方法：砂、石含水率测试。

8、安全规程

8.1 喷射混凝土时，所有操作工人必须带安全帽，防尘口罩，防尘工作服，雨靴，橡胶手套。

8.2 喷射手，控制好风压、喷射距离，避免回弹骨料伤人。

8.3 电线包皮应完好，开关应装在固定闸刀盒内。

8.4 安全员应随时观察地质变化，发现有松动滑块现象，应立即撤离工作面。

8.5 喷浆结束后，应清洗喷射机及管路，避免堵管炸裂伤人。

9、环保措施

9.1 养护覆盖材料使用完毕后必须统一收回，不得随意抛弃，做到现场整洁卫生。

9.2 机动车和设备维修散落的油渍，必须立即清理干净。

9.3 施工中返工的挖除材料立即运出现场并进行掩埋等处理。对于施工中废弃的水泥袋等及时收集清理并搞好现场卫生，以保护自然环境与景观不受破坏。

9.4 在混凝土拌合站和洞口均备有临时的污水汇集沉淀池过滤

施工排水。