喷射混凝土工艺性试验总结

喷射混凝土工艺性试验总结

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目 录

1、适用范围及编制依据 ..................................................................................................... 0

1.1适用范围 ................................................................................................................. 0 1.2编制依据 ................................................................................................................. 0 2、作业准备 ......................................................................................................................... 0

2.1内业技术准备 ......................................................................................................... 0 2.2外业技术准备 ......................................................................................................... 1 3、技术要求 ......................................................................................................................... 1 4、施工程序与工艺流程 ..................................................................................................... 2

4.1施工工序 ................................................................................................................. 2 4.2湿喷混凝土施工工艺原理 ..................................................................................... 2 4.3湿喷施工流程 ......................................................................................................... 3 5施工要求 ............................................................................................................................ 3

5.1配料拌合 ................................................................................................................. 3 5.2拌合料输送 ............................................................................................................. 4 5.3材料方面 ................................................................................................................. 4 5.4停放时间 ....................................................... 4 5.5喷射前准备工作 ................................................. 4 5.6施工方法及注意事项 ............................................. 5 6、劳动组织 ............................................................ 7 7、材料要求 ............................................................ 8 8、设备机具配置 ........................................................ 9 9、质量检查与质量控制 .................................................. 9

9.1质量验收规范 ................................................... 9 9.2分项验收标准 ................................................... 9 10、安全及环保要求 .................................................... 13

0 1、适用范围及编制依据 1.1适用范围

适用于新建安庆至九江铁路安徽段AJSG-1标段隧道喷射混凝土施工。 1.2编制依据

⑴《高速铁路隧道工程施工技术规程》（Q/CR 9604-2015）； ⑵《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB 10753-2010）； ⑶《关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知》铁建设[2010]120号；

⑷《新建安九铁路施工图设计文件》；

⑸铁道部建设管理司《铁路建设项目施工作业指导书编制办法》（建建〔2009〕107号）文件；

⑹《纤维混凝土应用技术规程》（JGJ/T221-2010）；

⑺《铁路隧道工程风险管理技术规范》（Q/CR 9247-2016）； ⑻《铁路隧道施工抢险救援指南》（Q/CR 9219-2015）； ⑼《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB 10304-2009）； ⑽《铁路隧道工程施工机械配置技术规程》（Q/CR 9226-2015）； ⑾《中华人民共和国环境保护法》（2014年最新修订）；

⑿《宁安公司关于印发<宁安公司施工现场管理实施细则>的通知》宁安安[2017]129号文。

⒀批准的隧道专项实施性施工组织设计文件。 2、作业准备 2.1内业技术准备

0 作业指导书编制，在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施，提出应急预案。对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。

2.2外业技术准备

⑴检查机具设备和风、水、电等管线路，并试运转，确保作业区内有良好的通风及照明；

⑵清除松动岩块和墙脚岩渣、堆积物，并向料斗加水冲洗受喷面（当岩面受水容易潮解、泥化时，只能用高压风清扫）；必须从顶部工作面往下清洁；

⑶检查开挖断面净空尺寸；进行超欠挖处理； ⑷检查综合接地（接锚杆）是否符合设计要求； ⑸设置控制喷射混凝土厚度的标志； ⑹岩面如有渗漏水必须予妥善处理。 3、技术要求

⑴洞口不设置临时搅拌站，喷射采用混凝土由集中搅拌站搅制。 ⑵喷混凝土配合比应满足设计强度和喷射工艺的要求，并通过试喷确定。湿喷混凝土水胶比不大于0.5，水泥（胶凝材料）用量不宜小于400kg/m3。

⑶初喷混凝土应在开挖后及时进行，厚度不小于4cm；喷射时应先填平岩面较大凹洼处。复喷混凝土应在钢筋网及钢架安装后及时进行，未设钢筋网及钢架时应及时复喷至设计厚度。

⑷喷射机应具有良好的密封性能，输料连续、均匀，宜选择喷射混凝土台车。

1 ⑸喷射作业应分段、自下而上连续进行；喷射角度应与受喷面垂直，喷

嘴

与

受

喷

面

的

距

离

宜

为

0.6m

～

1.8m

。

2 ⑹喷射作业应变换喷嘴喷射角度和受喷面的距离，将钢架、钢筋网背后喷射密实，必要时应在钢架和初期支护后注浆充填。

⑺后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。若终凝1h后在喷射，应先用风水清洗基面。

⑻在喷边墙下部及仰拱前，需将上部断面喷射时代回弹物清理干净，防止将回弹物卷入下部喷层中降低支护能力。

⑼喷射作业紧跟开挖作业面时，下一循环爆破应在喷混凝土终凝3h后进行。

⑽钢纤维喷混凝土表面宜再喷一层厚度不小于10mm的同强度水泥砂浆。

4、施工程序与工艺流程 4.1施工工序

打开速凝剂辅助风→缓慢打开主风阀→启动速凝剂计量泵、主电机、振动器→向料斗加混凝土→喷射混凝土→等强→养生→检验验收

4.2湿喷混凝土施工工艺原理 细骨料 速凝剂 粗骨料 砼运输 搅拌机 水泥 水 压缩空气 湿喷机 喷头 2 外加剂 图4.1 湿喷混凝土施工工艺原理图

4.3湿喷施工流程

施工准备 受喷面处理

接通风水电、试机 自动计量搅拌混凝埋设喷层厚度标钉 原材料进场检查 机具到位 选定混凝土配合比

复喷混凝土作业 补喷、调整配合比 初喷混凝土作业 搅拌车运输喷料

质量检查 合格 结束 不合格 图4.2 喷混凝土工艺流程图

5施工要求 5.1配料拌合

按实验确定的配合比准确计量砂、石料、水泥、水、减水剂及防水剂投入拌合设备。搅拌时间根据实验确定，且不小于2min。石料、砂、水泥、减水剂、防水剂、合成纤维（掺量为0.9kg/ m3）、水的计量误差满足如下要求。

序号 1 2 材料名称 水泥 粗、细骨料 允许偏差 ±1% ±2% 3 3 4 水、外加剂 合成纤维 ±1% ±2% 5.2拌合料输送

拌合好的湿喷混凝土料，采用混凝土输送车送至湿喷机，在输送过程中要特别防止混凝土的离析。

5.3材料方面

喷射混凝土原材料先检验合格后才能使用，速凝剂妥善保管，防止受潮变质。严格控制拌合物的水灰比，经常检查速凝剂注入的工作状况。喷射混凝土的坍落度宜控制在8～13cm，过大混凝土会流淌，过小容易出现堵管现象。喷射过程中及时检查混凝土的回弹率和实际配合比。喷射混凝土的回弹率：侧壁不大于15%，拱部不大于25%。

5.4停放时间

喷射混凝土拌合物的停放时间不得大于30min。 5.5喷射前准备工作

⑴喷射混凝土前，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。

⑵若为泥、砂质岩面时挂设细钢筋网，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。

⑶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。 ⑷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：

①选用的空压机满足喷射机工作风压和耗风量的要求；压风进入喷射

4 机前必须进行油水分离；

5 ②输料管能承受0.8MPa以上的压力，并有良好的耐磨性能； ③保证作业区内具有良好通风和照明条件； ③湿喷机的密封性能良好，输料连续均匀；

⑤湿喷机生产率大于5m3/h，允许骨料最大粒径为16mm； ⑥机旁粉尘浓度小于10mg/m3。 5.6施工方法及注意事项 ⑴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。喷射混凝土采用湿喷工艺；混凝土宜采用自动计量配料、集中搅拌站拌和；混凝土搅拌运输车；喷射作业宜采用喷射机械手作业，并符合现行《高速铁路隧道工程施工技术规程》（Q/CR 9604-2015）及《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10753-2010）的有关要求。

⑵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）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。

5 4)喷射作业分段分片依次进行，喷射顺序自下而上，分段长度不宜大于6m。

5)分层喷射时，后一层喷射在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1h后再进行喷射时，先用风水清洗喷层表面。

6)喷射混凝土的一次喷射厚度：拱部不得超过10cm，边墙不得超过15cm。

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:

①钢筋网一般在喷射一层混凝土后铺挂；

②开始喷射时，减小喷头至受喷面的距离，并调整喷射角度； ③钢筋保护层厚度不得小于4cm。 9)有钢架时:

①钢架与围岩间的间歇必须用喷射混凝土充填密实；

②喷射顺序由下向上对称进行,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；

③各种形式的钢架全部被喷射混凝土覆盖，保护层厚度不得小于4cm。

10)对有涌水、渗水或潮湿的岩面喷射前按不同情况进行处理： ①大股涌水宜采用注浆堵水后再喷射混凝土；

②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； ③喷射时,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；

6 集中出水引水管初喷层复喷层锚固钉与排水系统连接

埋管处理示意图 ④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。

11)喷射混凝土的回弹率：侧壁不大于15%，拱部不大于25%。 12)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。

13)喷射混凝土养护遵守下列规定：

①喷射混凝土终凝2h后，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。

②气温低于+5℃时不得喷水养护。 6、劳动组织

管理人员1人、技术人员1人、施工员2人、空压机司机

7 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。

7、材料要求

混凝土材料的进场必须进行检验，除符合国家、铁道部现行的有关标准外，并符合下列要求：

⑴水泥：选用P.042.5硅酸盐水泥。

⑵粗骨料：采用坚硬耐久、级配良好的碎石或卵石（豆石），或两者混合物。

⑶细骨料采用坚硬耐久的中砂或粗砂，细度模数大于2.5，含水率宜控制在5%～7%。

⑷外加剂：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。

⑸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，并要求初凝不大于5min，终凝不大于10min。

⑹水：水质符合工程用水的有关标准，水中不含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质，不使用污水、海水、PH值小于4的酸性水、硫酸盐含

2so量按4计超过水重1％的水。

⑺合成纤维：喷射合成纤维混凝土中的微纤维满足下列规定： ①单丝长度7～18mm，直径约20～30um，抗拉强度≥900Mpa，比重1.3～1.4，弹性模量≥4.5Gpa，极限延伸率≥16%，抗剪强度试验保持率≥95%。

②合成纤维长度和直径允许偏差为设计尺寸的±10%。

③合成纤维不得有妨碍钢纤维与水泥粘结的杂质，也不得混有妨碍水

8 泥硬化的化学成分。

9 8、设备机具配置

⑴为实现隧道安全、快速施工的目的，结合隧道开挖进度，进行施工机具及劳动力的合理配置。配套的生产能力为均衡施工能力的1.2～1.5倍。

湿喷机的选择符合下列要求：

①机动性强，维修方便，易操作，对集料的级配和坍落度要求范围广；②密封性能良好，输料连续均匀；

③生产率大于5 m3/h，允许最大粒径为15mm； ④喷射混凝土时粉尘含量不大于2mg/m3。 ⑵6～8m³混凝土罐车 ⑶20m³空压机

9、质量检查与质量控制 9.1质量验收规范

《高速铁路隧道工程施工技术规程》（Q/CR 9604-2015）； 《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10753-2010）。 9.2分项验收标准 9.2.1主控项目

⑴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，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按一批计。每批抽检一次。

检验方法：采用现场取样试验。

9 ⑵喷射合成纤维混凝土中的微纤维满足下列规定：

10 ①合成纤维的品种、规格、性能符合设计要求。 ②合成纤维抗拉强度不小于900Mpa。

③合成纤维长度和直径允许偏差为设计尺寸的±10%。

④合成纤维不得有妨碍钢纤维与水泥粘结的杂质，也不得混有妨碍水泥硬化的化学成分。

检验数量；同一生产厂家、同一批号、同一品种、同一出厂日期且连续进场的微纤维，每5t为一批，不足5t按一批计。施工单位每批抽检一次；监理单位检测次数为施工单位抽检次数的20%，并至少一次。

检验方法：施工单位检查产品合格证、出厂检验报告，在每批中分别随机抽取10根进行抗拉强度和用精度不低于0.02mm的卡尺测量长度、直径；监理单位检查全部产品合格证、出场检验报告、试验报告，并进行规定比例的见证取样检测。

⑶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，并符合下列规定：

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。 ⑤钢（合成）纤维的掺量符合设计要求。

检验数量：施工单位对同强度等级、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，重新进行配合比设计；监理单位全部检查。

检验方法：施工单位进行配合比选定试验；监理单位检查配合比选定单。

⑷喷射混凝土的早期（1d）强度必须符合设计要求。

10 检验数量：施工单位、监理单位每一喷射循环检查一次。

检验方法：施工单位采用贯入法或拔出法检测；监理单位见证检测。 ⑸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，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：施工单位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；监理单位按施工单位检查次数的20%见证取样检测或按施工单位检查次数的10%平行检验。

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。

⑹喷射混凝土的厚度和表面平整度符合下列要求： 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。监理单位见证检查或按施工单位检查断面的20%抽查。

检验方法：施工单位、监理单位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。

⑺喷射混凝土终凝2h后，按施工技术方案及时采取有效措施进行养护

，

养

护

时

间

不

少

于

14d

。

11 检验数量：施工单位、监理单位全部检查。 检验方法：观察，检查施工记录。

喷射混凝土冬期施工时，作业区的气温和混合料进入喷射机的温度均不低于5°C。

检验数量：施工单位、监理单位全部检查。 检验方法：测温。

⑻喷射混凝土原材料每盘称量的允许偏差符合下表的规定。

原材料每盘称量的允许偏差

序号 1 2 3 4 材料名称 水泥 粗、细骨料 水、外加剂 合成纤维 允许偏差 ±1% ±2% ±1% ±2% 检验数量：施工单位、监理单位每工作班抽查不少于一次。 检验方法：复称。

⑼喷射混凝土表面密实、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：施工单位、监理单位全部检查。 检验方法：观察、敲击。 9.2.2 一般项目

⑴喷射混凝土拌合物的坍落度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。

⑵喷射混凝土拌制前，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。

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

检验方法：砂、石含水率测试。 10、安全及环保要求

⑴加强作业区的通风、照明、采取防尘措施降低粉尘浓度。

⑵作业人员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

⑶机具设备置于安全地段。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。

⑷喷射手，控制好风压、喷射距离，避免回弹骨料伤人。 ⑸突然断水或断料时，喷头迅速移离受喷面。

⑹发生堵管时，尽快疏通。处理堵管时喷嘴前严禁站人。 ⑺电线包皮完好，开关装在固定闸刀盒内。

⑻安全员随时观察地质变化，发现有松动滑块现象，立即撤离工作面。

⑼喷浆结束后，清洗喷射机及管路，避免堵管炸裂伤人。

⑽洞内污水须做到净化达标排放，保持机具的整洁，喷射作业完毕后急时清洗。

⑾剩余混凝土料不得随意抛弃，必须置放在渣场或采取措施在下循环中使用。

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