喷射混凝土支护在新奥法施工中的应用

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新奥法施工特点

新奥法施工特点

新奥法施工特点1、及时性新奥法施工采用喷锚支护为主要手段,可以最大限度地紧跟开挖作业面施工,因此可以利用开挖施工面的时空效应,以限制支护前的变形发展,阻止围岩进入松动的状态,在必要的情况下可以进行超前支护,加之喷射混凝土的早强和全面粘结性因而保证了支护的及时性和有效性。

在巷道爆破后立即施工以喷射混凝土支护能有效地制止岩层变形的发展,并控制应力降低区的伸展而减轻支护的承载,增强了岩层的稳定性。

2、封闭性由于喷锚支护能及时施工,而且是全面密粘的支护,因此能及时有效地防止因水和风化作用造成围岩的破坏和剥落,制止膨胀岩体的潮解和膨胀,保护原有岩体强度。

巷道开挖后,围岩由于爆破作用产生新的裂缝,加上原有地质构造上的裂缝,随时都有可能产生变形或塌落。

当喷射混凝土支护以较高的速度射向岩面,很好的充填围岩的裂隙,节理和凹穴,大大提高了围岩的强度。

(提高围岩的粘聚力C和内摩擦角)。

同时喷锚支护起到了封闭围岩的作用,隔绝了水和空气同岩层的接触,使裂隙充填物不致软化、解体而使裂隙张开,导致围岩失去稳定。

3、粘结性喷锚支护同围岩能全面粘结,这种粘结作用可以产生三种作用:①联锁作用,即将被裂隙分割的岩块粘结在一起若围岩的某块危岩活石发生滑移坠落,则引起临近岩块的联锁反应,相继丧失稳定,从而造成较大范围的冒顶或片帮。

开巷后如能及时进行喷锚支护,喷锚支护的粘结力和抗剪强度是可以抵抗围岩的局部破坏,防止个别威岩活石滑移和坠落,从而保持围岩的稳定性。

②复和作用,即围岩与支护构成一个复合体(受力体系)共同支护围岩。

喷锚支护可以提高围岩的稳定性和自身的支撑能力,同时与围岩形成了一个共同工作的力学系统,具有把岩石荷载转化为岩石承载结构的作用,从根本上改变了支架消极承担的弱点。

③增加作用。

开巷后及时继进行喷锚支护,一方面将围岩表面的凹凸不平处填平,消除因岩面不平引起的应力集中现象,避免过大的应力集中所造成的围岩破坏;另一方面,使巷道周边围岩由双方向受力状态,提高了围岩的粘结力C和内摩擦角,也就是提高了围岩的强度。

喷锚支护技术

喷锚支护技术

喷锚支护技术喷锚支护是喷混凝土支护、锚杆支护及喷混凝土与锚杆、钢筋网联合支护的统称。

它是地下工程和边坡工程支护的一种新型式,也是新奥地利隧洞工程法(以下简称新奥法)的主要支护措施。

喷锚支护适用于不同地层条件、不同断面大小的地下洞室工程,既可用作临时支护,也可用作永久性支护。

喷锚支护是在隧洞开挖后,及时在围岩表面喷射一层厚3~5cm的混凝土,必要时加上锚杆、钢筋网以稳定围岩。

这一层混凝土一般作为临时支护,以后再在其上加喷混凝土至设计厚度作为永久支护。

这种施工方法称为新奥法。

新奥法所依据的理论与现浇混凝土支撑拱的理论显著不同。

现浇混凝土衬砌的理论是把围岩当作衬砌设计的主要荷载,而新奥法是在隧洞开挖后围岩产生大量变形以前在围岩石表面喷射一层混凝土,以期达到以下目的:密封围岩、防止围岩风化;粘结和填充围岩裂隙,防止围岩松动;加固围岩,提高其强度和整体性。

新奥法的理论依据是通过对围岩的适时支护,来控制和调整围岩中的应力,防止围岩开挖后产生过渡松动或坍塌,使围岩在与喷锚支护的共同变形中取得稳定。

新奥法把“围岩是结构的荷载”的理论转化为“围岩是承载结构的重要组成部分”,围岩荷载由围岩与支护共同承担,从而减少衬砌的厚度。

从我国已建隧洞工程的实际来看,采用喷锚支护,可以减少衬砌工程量50%以上,节约水泥1/3~1/2,减少劳动力和工程投资50%左右,缩短工期50%以上。

喷锚支护,不需要安装模板,也不需要进行回填灌浆,操作方便,施工安全。

一、锚杆支护锚杆是为了加固围岩而锚固在岩体中的金属杆件。

锚杆插入岩体后,将岩块串联起来,改善了围岩的原有结构性质,使不稳定的围岩趋于稳定,锚杆与围岩共同承担山岩压力。

锚杆支护是一种有效的内部加固方式。

(一)锚杆的作用)悬吊作用。

即利用锚杆把不稳定的岩块固定在完整的岩体上,如图14-1 (1(a)所示。

图14-1 锚杆的作用(a)悬吊作用;(b)组合岩染;(c)承载岩拱图14-2 张力锚杆(a)楔缝式;(b)胀圈式1—楔块;2—锚栓;3—垫板;4、8—螺帽;5—锥形螺帽;6—胀圈;7—凸头(2)组合岩梁。

喷射混凝土施工技术在隧道施工中的应用

喷射混凝土施工技术在隧道施工中的应用
中, 由于地质构造 复杂, 地下水 常通 过岩层构造裂 隙产 生渗 漏 ,
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从而给喷射混凝土施工带来 困难, 常见 问题如易掉块、 喷射混凝 土强度降低、 回弹量增大。 传统 的解决方案 一般为增加速凝剂掺
量 , 同时也增加 了生产成本 , 但 影响了工作效率 , 并导致喷射 混 凝土后期强度偏低 。中铁三局六公司在青兰高速铁 龙湾 隧道施
() 3 粗骨料: 采用坚硬耐久的蒲城碎石 , 粒径控制在 5 1mm -5
一 一一一 一 一一 一一 一 一
() 2 细骨料 : 用硬质 洁净 的灞河 中砂 ( 均粒径 为 03 采 平 . 5
之 内, 含水率控制 在 2 %左右 , 级配 良好 , 使用前必须筛洗 干净 。
如石子粒径过大 ,会造成管路堵塞 或施 工时混凝 土回弹量显著 增加。回弹物中主要 是粗骨料 ,据试验 统计,其中石子 占 6 ~ 0 7 %, 0 混合料 中粗 骨料含量 大时 , 回弹量将增加 , 而且粗骨料粒 径越大 , 越容 易从受喷面弹落下。 根据现场测定, 采用粒径 2 m 0m 的粗骨料时 回弹量 比采用 1mm的粗骨料增加近 6 %。 0 0 () 喷射 混凝土用水与普 通混凝土相 同 , 4 水: 不得使用污 水 及p H值< 4的酸性水 、 含硫酸量按 S 计超过水重 1 O %的水。
( 骨料粒径、 砂率、 灰比、 水 速凝剂掺量 以及水质都对喷射混凝土
3 . 喷射混凝土的配合 比设计 .2 2 () 1 胶骨 比: 喷射混凝土 的胶 骨 比, 水泥与骨料 之 比通 常取 14 145 水泥过少 , :  ̄ :., 回弹量大, 初期强度增 长慢 ; 泥过多 , 水 不 仅产生 的粉尘增多, 而且混凝土的硬化收缩增大, 无论在经济上 或技术上都是不可取 的。喷射工艺 的特 点要求混凝土具有较好

新奥法施工的工程(3篇)

新奥法施工的工程(3篇)

第1篇一、新奥法施工的基本原理新奥法施工基于岩体力学理论,以维护和利用围岩自承能力为基点。

其主要原理如下:1. 充分利用围岩自承能力:在隧道开挖过程中,围岩会因应力释放而产生变形,但具有一定的自承能力。

新奥法施工通过合理设计支护结构,使围岩与支护体系共同承担荷载,提高围岩稳定性。

2. 开挖面空间约束作用:在隧道开挖过程中,开挖面周围的围岩会受到空间约束,这种约束有助于围岩保持稳定。

新奥法施工通过优化开挖工艺,减小开挖扰动,降低围岩应力释放,从而提高围岩稳定性。

3. 及时支护:新奥法施工强调在隧道开挖后立即进行支护,以控制围岩变形和松弛,确保隧道结构安全。

二、新奥法施工的特点1. 施工速度快:新奥法施工采用全断面开挖,减少了施工周期,提高了施工效率。

2. 施工成本低:新奥法施工充分利用围岩自承能力,降低了支护结构成本。

3. 施工质量好:新奥法施工注重围岩稳定性和支护结构设计,确保了隧道施工质量。

4. 施工安全:新奥法施工通过优化开挖工艺和支护结构设计,降低了施工风险。

三、新奥法施工的工程应用1. 山岭隧道:新奥法施工在山岭隧道中应用广泛,如京沪高铁、成渝高铁等大型铁路隧道。

2. 城市地铁:新奥法施工在城市地铁隧道中应用较多,如北京地铁、上海地铁等。

3. 水下隧道:新奥法施工在水下隧道中具有较好的适用性,如港珠澳大桥海底隧道。

4. 地下空间开发:新奥法施工在地下空间开发中具有重要作用,如地下停车场、地下商场等。

总之,新奥法施工作为一种先进的隧道施工方法,在我国隧道工程中具有广泛的应用前景。

通过不断优化施工工艺和设计理念,新奥法施工将为我国隧道工程建设提供有力保障。

第2篇随着我国经济的快速发展,隧道工程在交通运输、城市地下空间开发等方面发挥着越来越重要的作用。

新奥法(New Austrian Tunneling Method,简称NATM)作为一种先进的隧道施工技术,在我国得到了广泛的应用。

本文将从新奥法的基本原理、施工方法以及工程应用等方面进行探讨。

新奥法简介

新奥法简介

新奥法新奥法是新奥地利隧道施工方法的简称,简称NATM(原文是New Austria Tunneling Method)。

它是奥地利拉布西维兹教授等在长期的隧道施工实践中,应用岩体力学的理论,以维护和利用岩体的自承能力为基点,采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,适时地进行支护,控制围岩的变形和松弛,使围岩成为支护体系的组成部分,并通过对围岩的测量、监控来指导隧道设计施工的方法与原则。

新奥法的优点体现在能较好的利用岩体力学特性,充分发挥围岩自身的承载能力,合理设计支护结构和施工顺序,使经济效果达到最佳。

光面爆破、锚喷支护和现场量测是新奥法施工的三大支柱。

一、新奥法的三大支柱:1、光面爆破采用钻爆法开挖地下洞室时,为了使周边轮廓线能较好地达到设计要求,减少超挖和欠挖,严格控制对围岩的扰动,必须采用特定的爆破技术即光面爆破技术。

光面爆破是通过正确确定爆破参数和施工方法,在设计断面内的岩体爆破崩落后,才爆破周边孔,使爆破后的围岩断面轮廓整齐,最大限度地减轻爆破对围岩的扰动和破坏,尽可能地保持原岩的完整性和稳定性的爆破技术。

光面爆破的实质,是在地下洞室开挖设计断面轮廓线上布置间距较小、相互平行的炮眼,选用低密度和低爆速的炸药,采用不耦合装药,同时起爆,使炸药的爆炸作用刚好产生炮眼连线上的贯通裂缝,并沿炮眼的连线——开挖轮廓线,将岩石崩塌下来。

其主要标准是:开挖轮廓成形规则,岩面平整;围岩壁上保存有50%以上的半面炮孔痕迹(半孔率),无明显的爆破裂缝;超欠挖符合规定要求,围岩壁上无危石等。

光面爆破的设计原则是尽量不损坏围岩。

保证能形成炮孔间贯穿裂缝,克服岩石孔底黏结力,将岩石从岩层中分割下来,并形成大致完整的轮廓面。

2、锚喷支护锚喷支护是由锚杆和喷射混凝土组成的支护。

锚喷支护能及时、有效地控制围岩变形、维护和调动围岩的自承能力,是一种理想是支护方式。

因其施工快速、简单经济,在工程中得到了广泛的应用。

1)锚杆支护锚杆的作用和效果有支撑、加固围岩,提高围岩层间阻力,形成组合梁及悬挑作用。

新奥法施工原理及方法

新奥法施工原理及方法

湿喷
将原材料湿拌均匀后装入喷射机,用液态的速凝剂借压缩空气通过另设的管道喷 出,在喷枪后部与湿料混合。为了减轻操作喷枪的劳动强度和改善工作条件, 已有用于大、中、小断面的各种类型喷射混凝土机械手。
(六)二次数,开挖后及时采用柔性支护,在尽量控 制围岩变形、积极发挥围岩自承能力的同时,依靠 现场量测来指导隧道的设计和施工。
传统矿山法把围岩看做荷载的来源,其围岩 压力全部由支护结构承担,围岩被视作松散 结构,无自承能力。采用大量的钢木支撑, 采用刚度较大的单层衬砌。
原则: 希望初期支护尽快闭合。 围岩不好时,应以条件⑴为主; 围岩较好时,应以条件⑵为主。
4. 施工工序
⑴ 长台阶法 台阶长度L≥5B,B为洞室的宽度。
甚至可以上台阶先贯通,即为“半断面法”。 特点:进度快,仅次于全断面法。 适用于:Ⅲ~Ⅰ级围岩。
(2) 短台阶法 台阶缩短: (1~1.5)B≤ L<5B, 特点: ① 支护闭合时间加快,围岩稳定性增加; ② 台阶缩短加大了对下台阶施工的干扰。 适用于:Ⅴ、Ⅳ级围岩
超挖
侧卸式装载机
挖掘机&自卸车
出渣是隧道作业的基本作业之一。出渣作业能力的强 弱,决定了它在整个作业循环中所占时间的长短(一般 在40%~60%),因此,出渣运输作业能力的强弱在 很大程度上影响施工速度。
在选择出渣方式时,应对隧道或开挖坑道断面的大小、 围岩的地质条件、一次开挖量、机械配套能力、经济性 及工期要求等相关因素综合考虑。
台阶法
1. 特点 将断面从上至下分成2个或3个台阶开挖; 随着台阶长度的调整,它几乎可以用于所有的地层,
因而是在现场使用的主导方法。 2.种类 长台阶法 短台阶法 超短台阶法
3. 选择台阶长度的条件 (1) 初期支护闭合环的时间要求

新奥法施工

新奥法施工

湿喷:
湿喷是将砂、石料预加水,使其浸润成潮湿状, 再加水泥拌均匀,从而降低上料合喷射时的粉尘, 其工艺流程同干喷。
5、新奥法的钢架施工
使用条件: 对于自稳时间很短的Ⅴ、Ⅵ级围岩隧道; 浅埋偏压隧道; 隧道处于粉细砂、大面积淋水等地段; 为了抑制围岩过大的变形。

钢架的最大特点:
架设后立即受力,且强度和刚度均较大, 可承受开挖时引起的松动压力。
3)根据围岩级别,采用不同的初期支护,及 时施作密贴于围岩的柔性支护(如钢拱架、喷射 混凝土和锚杆等),以控制围岩的变形和松弛; 4)在软弱破碎地段,使断面及早闭合,从而 增加支护结构的刚度,有效地发挥支护体系的作 用,保证隧道的稳定性; 5)二次衬砌原则上是在围岩和初期支护变形 基本稳定的条件下修建,使围岩和支护结构形成 一个整体,从而提高支护体系的安全度。
由于单侧壁导坑法每步开挖的宽度较小,而且封 闭型的导坑初期支护承载能力大,所以它适用于断面 跨度大,地表沉陷难于控制的软弱松散围岩中。
双侧壁导坑法
② ① ③ ① ③
② ①
适用于V~Ⅵ级围岩双线或多线隧道掘进。具有 控制地表沉陷好,施工安全等优点,但进度慢,成 本高。
3)中洞法 中洞法适用于双连拱隧道。采用先施作隧道中墙 混凝土,后开挖两侧的施工方法。
3、新奥法的应用范围
新奥法的适用范围很广,不同的地质条件—不 论是好岩石还是差岩石,都可以采用,甚至在土层 中都可以采用。 但是,在地下水很旺盛的地层中若要采用新奥 法,必须首先解决地下水的问题,否则开挖后的一 次支护就很难做。 各种不同深度均可采用新奥法。 各种不同形状、不同断面的洞室均能采用新奥 法。 目前,新奥法的隧道类型有铁路、公路、水工 隧洞、地铁以及几乎所有的其他地下工程。

新奥法施工工艺

新奥法施工工艺

新奥法施工工艺新奥法施工工艺是应用岩体力学理论,以维护和利用围岩的自承能力为基点,锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,及时地进行支护,控制围岩的变形和松弛,使围岩成为支护体系的一部分。

它是一种将支护与围岩变形有机地结合,能很好地发挥围岩的自承能力的施工方法。

新奥法施工工艺的实质是:在围岩变形过程中维护和利用其自承能力。

其中维护是指采取措施(包括喷射混凝土、粘钢、打钢针、打锚杆、冻结、注浆等),使围岩不致因变形而破坏。

利用是指采取措施(例如在一定范围内进行开挖卸荷,或是用不使围岩变形的支撑、衬砌结构或外加荷载),使围岩能充分发挥自承能力。

新奥法施工工艺适用于稳定和整体性好的围岩。

及时地进行支护,控制围岩的变形和松弛,使围岩成为支护体系的一部分;喷射混凝土与锚杆是最基本的支护手段,操作灵活,及时,效果好;尽可能保持围岩(体)的固有强度和承载能力,避免对围岩造成扰动;能在短时间内提供工作面,有利于进行其他作业;对围岩的物理力学性质变化适应性较差。

摘要:大别山隧道作为一项重要的基础设施项目,采用新奥法施工方法。

围岩分级和监控量测对隧道的施工安全与质量具有重要意义。

本文着重探讨了大别山隧道新奥法施工过程中围岩分级和监控量测的相关问题,以提高施工质量和安全水平。

引言:大别山隧道位于我国安徽省和湖北省交界处,是连接两省的重要通道。

隧道穿越的山体地质条件复杂,围岩稳定性差异较大。

新奥法施工是一种先进的隧道施工方法,强调动态施工、信息化监控和标准化管理。

在施工过程中,围岩分级和监控量测是确保施工安全与质量的关键环节。

围岩分级研究:围岩分级是指根据隧道周边岩石的坚硬程度、完整程度和涌水量等方面的特征,将隧道围岩划分为不同等级。

围岩分级的意义在于为施工方案的选择提供依据,以确保施工安全和效率。

围岩分级标准通常包括岩石的物理性质、强度、稳定性以及涌水量等指标。

在大别山隧道施工过程中,根据围岩分级标准,将围岩分为五级。

针对不同级别的围岩,制定相应的施工方案,以确保隧道施工的安全与质量。

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喷射混凝土支护在新奥法施工中的应用摘要:喷射混凝土支护作为新奥法施工的主要支护方式起着相当大的作用,因此对喷射混凝土支护的进行研究具有一定意义。

选取山西太(原)长(治)高速公路一期工程第二十四合同段为研究对象,研究其喷射混凝土的原材料及配比、施工方案、支护结构、常见问题,通过合理选择喷射混凝土的原材料,精确地配合比设计,正确选择喷射机械和工艺流程,严格控制喷射施工质量,使喷射混凝土作为围岩开挖后的主要支护构件,达到设计的作用效果。

关键词:喷射混凝土;新奥法;施工方案;支护结构1.引言大量地下工程实践证明.隧道和地下洞室工程的核心问题在开挖和支护两个关键工序上。

即如何开挖才能更有利于洞室的稳定和便于支护,如何支护才能更有效地保证洞室稳定和便于开挖,这是隧道工程中两个互相制约又互相促进的问题。

[1]在隧道施工中利用新奥法是奥地利隧道工程师腊布希维提出的,以控制爆破为开挖方法,以喷射混凝土和锚杆支护为主要手段,通过监控量测控制围岩变形,动态修正设计参数和变动施工方法的一种隧道施工方法,其核心内容是充分发挥围岩的自承能力,重要工序为锚喷支护和监控量测。

[2]喷射混凝土支护作为围岩开挖后的主要支护构件起着相当大的作用, 主要可以归纳为以下几点: 支持围岩作用;“卸载”作用;填平补强围岩; 覆盖围岩表面;阻止围岩松动;分配外力等。

喷混凝土有干式、潮式、湿喷、SEC 等。

干式喷混凝土和湿式混凝土两种方式在工程中表现各有特长。

湿式喷混凝土技术的主要优点是生产效率高, 适合大断面隧道的喷射施工, 包括添加剂和钢纤维在内的混合料的配量易于控制, 有较少的粉尘和较低的回弹率。

但是在另一方面也应注意到干式喷射法仍在发展中, 特别是随着目前新材料的不断出现, 各种功能的添加剂都大大提升了混凝土的性能和适用能力。

2.喷射混凝土的原材料及配比选取山西太(原)长(治)高速公路一期工程第二十四合同段为研究对象,此工程由中铁十二局二处承建,兴盛垴隧道是该合同段的控制性工程,该隧道为双幅隧道,上行线起止里程为LK128+945~L129+510,全长565 m,其中明洞20 m,Ⅱ类围岩浅埋145 m,Ⅲ类围岩衬砌170 m,Ⅳ类围岩衬砌230 m,下行线起止里程为RK129+010~RK129+515,全长505 m,其中明洞45 m,Ⅱ类围岩浅埋140 m,Ⅲ类浅埋衬砌60 m,Ⅲ类围岩衬砌120 m,Ⅳ类围岩衬砌140 m,隧道全长1070 m(单洞),设计净空为9.75 5.0 m,隧道纵坡2.7%,上下行线隧道分别位于半径680 m和1050 m的平行线上。

[3]根据围岩类别采取台阶法或全断面法开挖,在施工中投入先进的施工机械设备,组成钻、爆、挖、装、运、锚、衬等机械化作业线。

综合考虑两个洞口处施工条件,决定从出口处进洞。

Ⅱ类围岩采用正台阶法开挖,开挖上导时预留核心土,Φ25mm超前小导管,Φ25mm中空锚杆泥浆,喷锚网,钢架初期支护;Ⅲ类围岩采用正台阶法开挖,小导管超前支护,Φ25mm中空锚杆泥浆,喷锚网,钢架初期支护;Ⅳ类围岩地段采用全断面法开挖,砂浆锚杆钢筋网喷锚支护。

2.1.水泥为保证喷射混凝土的凝固时间,并与速凝剂有较好的相溶性,要求水泥具有强度高、抗渗好和耐久性好,应优先选用强度等级32.5R的普通硅酸盐水泥,其次是矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥,软弱围岩应采用早强水泥。

2.2.粗骨料为防止喷射混凝土在喷射过程中堵塞管道,减少回弹量及保证混凝土支护结构的强度,应采用坚固耐久的碎石,粒径不宜大于15mm。

2.3.细骨料为保证喷射混凝土强度和减少施工作业粉尘,减少混凝土硬化时的收缩裂纹应采用坚硬耐久的中粗砂,级配应符合JTJ 041-2000混凝土用砂,Ⅰ、Ⅱ区范围,细度模数一般宜大于2.5,含水量宜控制在5~7 %,若超过7 %,喷射时易造成堵塞。

2.4.水为保证喷射混凝土正常凝结和硬化,保证强度和稳定性,不得使用污水及pH值小于4的酸性水和含硫酸盐量超过1 %的水,也不得使用含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质的其他水。

2.5.外加剂应符合《混凝土外加剂》(JC473-477-92)的有关规定,掺外加剂(速凝剂)之前应做与水泥相溶性试验及水泥净浆速凝效果试验,初凝不应大于5 min,终凝不应大于10 min ,速凝剂平时保持干燥以防受潮变质,掺外加剂后的喷射混凝土性能必须满足设计要求。

掺量应通过试验确定,掺量少起不到应有的效果,掺量多对混凝土反而不利。

若使用碱水性速凝剂,砂、石料均不得含有活性SiO2、O3,否则会产生碱骨料反应,引起混凝土开裂。

2.6.级配喷射混凝土的级配应在表范围内。

2.7.配合比喷射混凝土配合比应通过试验确定,满足设计强度和喷射工艺要求,即易喷射、不堵塞、减少回弹量和粉尘,同时要符合设计要求的质量好、强度高、密实度高、防水性能好等。

几个主要设计参数如下:(1)干集料中水泥与砂石重量比一般为1∶4~1∶4.5,实践证明这种配合比能满足喷射混凝土强度要求,回弹量也较少;(2)砂率一般为45~55 % ,实践证明低于45%或多于55%均易造成堵塞,回弹量大,强度低,收缩加大。

注意不宜采用细砂,否则会影响喷射混凝土强度,增加其收缩开裂。

(3)水灰比一般为0.4~0.45,实践证明水灰比太小会产生粉尘大、回弹量多、粘结性低、喷层会产生干斑及砂窝等现象,并影响喷射混凝土的密实性。

而水灰比若太大,会使喷射混凝土的强度降低,速凝效果差,造成喷层流淌、滑移和坍落等现象。

3.施工方案3.1施工准备。

检查喷射地点的安全情况和巷道规格。

喷前首先排除作业范围内不安全因素,确认安全没有问题时,然后全面检查巷道断面是否满足设计尺寸要求,有欠挖部分应除掉,以保证成巷规格。

喷前检查设备与管路的完好情况。

冲洗岩帮。

喷射手在喷射前用压力水冲洗岩帮,以冲洗粉尘和浮矸,提高了混凝土与岩壁的粘着力。

降低回弹。

对于软岩和易风化的岩石,一定不要冲洗全部巷道,因为冲洗过的巷道,若不能及时喷浆,受水冲洗过的围岩容易片帮冒落,应做到洗一段喷一段。

掌握轮廓线。

在喷射范围内的巷道顶部中心与两肩窝部位,两侧拱基线上下七个部位,沿巷道轴线方向在巷道轮廓线上用铅丝拉好控制线,控制线多少视巷道成型情况和喷射手技术熟练程度而定。

3.2喷射顺序喷射作业要求喷射手严格按操作规程进行。

操作喷头时一手托住喷头,一手调节水阀,再联系送料,开始喷射。

喷头移动方式,可先向受喷的刚性岩面用左右或上下移动的扫射方式喷一薄层,形成一薄塑性层,然后在此薄层上以螺旋状一圈压半圈,沿横向作缓慢的划圈运动,划出的圆圈直径一般以100mm~150mm为宜,喷射顺序应先墙后拱,自下而上,以防止混凝土因自重而产生裂缝和脱落,墙基脚要喷严喷实,拉开区段,顺次喷完半边巷道,然后调转喷头喷另半边巷道,最后合拢收顶。

对于一些凹凸不平的特殊岩面,应先凹后凸,自下而上地正确选择喷射次序,遇到较大或较深的凹坑,可采取间隔时间分层喷射,或沿周边分成几块喷射而向中间合拢的方法。

若遇光滑岩面,可先薄薄喷上一层砂浆,形成粗糙表面,间隔一段时问后再喷射。

遇有钢筋时,应采用近距斜向和快速“点射”的方式喷射,以保证钢筋后面喷射密实不留空隙。

3.3喷头位置喷头一般距喷射点0.8m~1.2m为宜,若距离过大,会使喷射料束分散,以致射捣无力,影响喷射层质量和增加回弹量;若距离太近,会引起灰浆回溅,回弹剧增。

喷头与喷射点的角度在喷射两帮时,由下而上喷射,喷混凝土可将喷头下俯10。

~15。

,喷浆时可将喷头下俯5。

~10。

,其他方向始终要求喷头的喷射方向垂直于受喷面。

3.4喷头的操作喷射手要经常保持喷头的完好,应做到:喷头在作业前应进行检查,各部件连接要严密,无漏水漏风现象,结束后应及时用水清洗干净,并使水眼保持畅通;经常注意检查拢料管、水环有连接部件的磨损程度,发现磨损或磨穿要及时更换。

人工操作时,喷头由喷射手掌握,另设一人协助移动输料胶管,随时注意不使胶管出现硬弯和死弯。

掌握喷头的方法是:一手握紧喷头,控制喷射方向和转动速度,另一手握住水环进水阀门,控制加水量。

另外可使用MK一Ⅱ型风动液压传动的混凝土喷射机械手和JP4型电动液压机械手,以改善劳动条件,保证安全施工。

3.5一次喷射厚度当喷射混凝土支护要求较厚,如超过100mm时,一般应分层喷射。

一次的喷层厚度:侧墙下部可达70mm~80mm,拱顶一次喷厚可为30mm~40mm。

当喷射材料中掺加速凝剂时,一次喷射厚度一般可增加一倍左右。

加速凝剂时,分层喷射的间隔时间为15min~20min。

3.6水灰比的控制掌握合适的水灰比对保证混凝土质量,减少回弹率和降低粉尘有密切关系。

在实际操作中靠喷射手的经验来控制,喷射时以喷射面无干斑、无流淌、表面有光泽为宜。

3.7速凝剂的掺量控制速凝剂的掺量必须严格进行控制,在喷射前的最短时间内加入,尽量做到边搅拌边喷射。

速凝剂能使喷射混凝土凝结速度快,早期强度高,后期强度降低,干缩变形增加不大。

合适的速凝剂应使初凝在3min~5min范围内,终凝不大于10min。

一般速凝剂的掺量为水泥重量的2.5%~4%,使用不同速凝剂和不同水泥应作掺合比试验,以取得合理配比,当速凝剂掺量大于7%时,会出现一种“急凝”现象,并大大地降低混凝土的后期强度。

3.8喷射混凝土的养护混凝土喷完2h~4h后,应开始喷水养护,喷水次数以保持混凝土具有足够的湿润状态为好,喷水养护时间不得少于7d。

4.喷射混凝土支护结构4.1喷砂浆支护巷道周围围岩表面喷一层砂浆的支护形式,主要用以封闭围岩使之不与大气环境接触,减缓风化、侵蚀作用。

一般用于Ⅰ、Ⅱ类岩石巷道支护。

喷砂浆的标号不应低于75号,喷砂浆的厚度不小于10mm,不大于30mm。

4.2喷射混凝土支护这是在井巷围岩表面喷射一层混凝土,与围岩自持能力相结合,共同支护巷道的一种形式,广泛应用于Ⅱ、Ⅲ类岩石和大部Ⅳ类岩石。

喷射混凝土支护根据其使用功能,即临时支护、永久支护,或初喷、复喷的要求,喷射混凝土厚度最小30mm,最大200mm。

喷射混凝土的强度,一般工程不低于C15,重要工程不低于C20,喷射混凝土容重可取2200kg/m3,弹性模量C15和C20分别取1.85×104和2.1×104。

喷射混凝土与围岩的粘结力Ⅰ、Ⅱ类围岩不应低于0.8Mpa,Ⅱ类围岩不应低于0.5Mpa。

4.3锚杆喷射混凝土支护这是锚杆和喷射混凝土联合支护的一种结构形式,广泛应用于Ⅲ、Ⅳ类围岩和一部分Ⅱ类围岩。

这种结构既能充分发挥锚杆的作用,又能充分发挥喷射混凝土的作用,这两种作用的结合,有效改进了支护的效能。

4.4锚杆喷射混凝土金属网联合支护锚杆、金属网和喷射混凝土进行联合支护的一种形式。

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