喷射混凝土作业指导书

喷射混凝土作业指导书
一、适用条件及范围
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，是隧道施工中最为常见的支护措施。

二、施工工艺
根据设计要求本标段隧道内喷射混凝土均为喷合成纤维混凝土。

喷射混凝土的主要作用是封闭围岩、防止围岩的松弛和风化。

为提高喷射混凝土的强度和抗裂性能,在素喷混凝土内掺入合成纤维,以增加施工期间的安全性；同时由于隧道施工对支护体系自防水性能的要求提高。

喷射混凝土应具备较强的防水性能，因此应当积极采取措施改进喷射混凝土的施工工艺和提高施工质量。

同时，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。

1、施工原理：
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3、施工准备
（1）材料准备
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硅酸盐水泥或普通酸盐水泥。

②粗骨料：应采用坚硬耐久、级配良好的碎石或卵石(豆石)，或两者混合物。

骨料级配应采用连续级配，最大粒径不宜大于15mm，泥块合量不应大于0.25%。

③细骨料应采用坚硬耐久的中砂或粗砂，细度模数应大于2.5，砂中小于0.075mm的颗粒不应大于20%，含泥量不应大于3%，泥块含量不应大于0.5%，含水率宜控制在5%～7%。

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(除速凝剂和缓凝剂外)；吸湿性差，易于保存；不污染环境，对人体无害。

由于本标部份地段地下水具有侵蚀性，为提高喷砼的耐腐蚀能力，因而采用防腐剂。

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10min。

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
so计超过水重1％的水。

质，不应使用污水、PH值小于4.5的酸性水、硫酸盐含量按 2
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⑦合成纤维：合成纤维宜采用聚丙烯纤维，单丝长度6~18mm。

其抗拉强度≥350Mpa。

掺入量为1.2kg/m3。

拌和时间宜为4~5min，且纤维已均匀分散成单丝，方可投入使用，否则至少需要延长拌和时间30s。

（2）配合比选配
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，其水胶比宜为0.40~0.50。

混凝土喷射后其初期强度应满足施工需要，即3h强度达到1.5MPa，24h强度达到10.0MPa。

（3）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，宜采用高压风吹净岩面。

②若为泥、砂质岩面时应挂设细钢筋网(网格宜不大于20×20mm、线径宜小于3mm)，用环向钢筋和锚钉或钢架固定，使其密贴受喷面，以提高喷混凝土的附着力。

喷混凝土前，宜先喷一层水泥砂浆，待终凝后再喷射混凝土。

③设置控制喷射混凝土厚度的标志，一般采用埋设钢筋头做标志。

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喷射机的密封性能良好，输料连续均匀；
e生产率大于5m3/h，允许骨料最大粒径为16mm；
f混凝土输料距离：水平方向不小于30m，垂直方向不小于20m；
g机旁粉尘浓度小于2mg/m3。

4、施工方法及注意事项
(1)施工方法
各项准备工作做好后，即可按照施工配合比拌料、进行喷射混凝土施工。

混凝土宜采用自动计量配料、强制搅拌机拌和；混凝土搅拌运输车(轮胎式或轨行式)运输；喷射作业宜采用喷射机械手作业，并应符合现行《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086)的有关要求。

(2)注意事项
喷射混凝土时，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。

②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。

③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。

④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，
⑤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。

⑥复喷混凝土的一次喷射厚度：拱部为50～100mm，边墙为70～150mm。

⑦喷射作业宜采用机械手连续施工,当人工掌握喷头时宜两人合力操作或采用简易支架。

⑧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。

⑨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歇,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。

(11)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；
埋管处理示意图
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。

(12)喷射混凝土的回弹率：侧壁不应大于15%，拱部不应大于25%。

(13)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。

(14)喷射混凝土养护应遵守下列规定：
a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。

b气温低于+5℃时不得喷水养护。

三、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《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。

5、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。

四、安全、质量及环保措施
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。

6、洞内污水须做到净化达标排放，保持机具的整洁，喷射作业完毕后应急时清洗。

7、喷浆料应随拌随喷，喷浆衬凝结硬化后来禁再次加水搅拌后使用。

8、受喷面与喷头距离应严格控制在1.5~2m之间，一次喷射厚度应满足规范要求，喷头移动时应成螺旋线形，并做到一圈压半圈，确保喷砼质量。

9、严格按配合比要求控制水胶比和速凝剂用量。

喷射完成后2h应洒水养护，根据洞内温度和湿度的情况保证养护时间不少于规范的要求。

五、机具设备
电动空压机两台、湿喷机一台(生产率5m3/h)、运料斗车两辆、喷射台车一台、装载机一辆。

六、人员配备
空压机司2人、喷射手1人、助手2人、上料4人、运料司机1人、拌和司机1人、上料2人、装载机司机1人。