喷射混凝土施工方案

一、工程概况

火泥塘隧道喷射混凝土支护采用C25混凝土，抗渗等级为S6.采用普通硅酸盐水泥，其最小水泥用量为400kg/m3。 二、施工人员、机械配备 2.1 施工人员配置

根据实际喷射混凝土支护的需要，每个开挖作业面按照表1进行施工人员配置。

表1 喷射混凝土支护施工人员配置一览表（按每个开挖作业面配备）

人员类型 现场施工技术负责人 喷射混凝土拌制 2人 负责搅拌站喷射混凝土的拌制 喷射混凝土施工 电 工 自卸车司机 质量员 安全员

3.2 机械设备配置

根据火泥塘隧道喷射混凝土支护施工方法，配置以下主要施工机

8人 1人 1人 1人 1人 负责喷射混凝土作业 负责接电、电力维修 负责喷射混凝土的运输 质量检查、监督 安全检查、监督 数 量 1人 备注 现场施工协调及技术指导 械设备，见表2

表2 主要施工机械设备配置一览表（按每个开挖作业面配备） 机械设备名称 混凝土喷射机 自卸汽车 空压机 JS500搅拌机 三、施工工艺与流程 3.1 喷射混凝土支护施工工艺

根据设计要求，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，由自卸汽车运至洞内，采用湿喷机喷射作业。在隧道洞身开挖完成后，先喷射4-5cm厚混凝土封闭岩面，然后打设锚杆、架立钢拱架、挂钢筋网，对初喷岩面进行清理后复喷至设计厚度。

4.2 喷射混凝土支护施工流程 4.2.1 喷射混凝土施工流程图

本隧道喷射混凝土施工流程见下图（图1）。

单 位 数 量 台 辆 台 台 2 2 2 1 用 途 混凝土喷射作业 喷射混凝土运输 提供风压 喷射混凝土拌制

图1 喷射混凝土施工流程图

4.2.2 喷射混凝土施工具体流程 （1）喷射前准备

①喷射前应对受喷岩面进行处理。一般岩面可用高压水冲洗受喷岩面的浮尘、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，亦可在喷射时插入长度比设计厚度大5cm的铁丝，每1～2m设一根，作为施工控制用。

③检查机具设备和风、水、电等管线路，湿喷机就位，并试运转。 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.喷射作业的环境温度不得低于5℃。

④若遇受喷面有涌水、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.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。 （2）混凝土搅拌、运输

①湿喷砼搅拌采取全自动计量强制式搅拌机，施工配料应严格按配合比进行操作，速凝剂在喷射机喂料时加入。喷射混凝土搅拌时间应通过现场搅拌试验确定，并应较普通混凝土规定的搅拌时间延长1～2min，采用先干拌后加水的搅拌方式时，干拌时间不宜小于1.5min，搅拌时间不宜小于3min。

②运输采用自卸式汽车，随运随拌。喷射砼时，可采用多辆运输车应交替运料，以满足湿喷砼的供应。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）喷射作业

①喷射操作程序应为：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。

②喷射混凝土作业应采用分段、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。

a.喷射混凝土分段施工时，上次喷混凝土应预留斜面，斜面宽度为200～300mm，斜面上需用压力水冲洗润湿后再行喷射混凝土。 b.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。边墙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。

c.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。一次喷混凝土的厚度以喷混凝土不滑移不坠落为度，既不能因厚度太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量。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。顶部喷射混凝土时，为避免产生堕落现象，两次间隔时间宜为2～4h。

③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。因此在开机后要注意观察风压，起始风压达到0.5MPa后，才能开始操作，并据喷嘴出料情况调整风压。一般工作风压：边墙0.3～0.5MPa，拱部0.4～0.65MPa。

④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。喷嘴与受喷面间距宜为1.5～2.0m；喷嘴应连续、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；若受喷面被钢架、钢筋网覆盖时，可将喷嘴稍加偏斜，但不宜小于70°。如果喷嘴与受喷面的角度大小，会形成混凝土物料在受喷面上的滚动，产生出凹凸不平的波形喷面，增加回弹量，影响喷混凝土的质量。 (4)养护

喷射混凝土终凝2小时后，应进行养护。石质隧道采用喷雾养护，养护时间不小于14d。当气温低于+5℃时，不得洒水养护。 5、质量控制

5.1喷射混凝土支护质量控制基本要求 （1）材料必须满足规范或设计要求。

（2）喷射前要检查开挖断面的质量，处理好超欠挖。 （3）喷射前，岩面必须清洁。

（4）喷射混凝土支护应与围岩紧密粘接，结合牢固，喷层厚度应符

合要求，不能有空洞，喷层内不容许添加片石和木板等杂物，必要时应进行粘结力测试。喷射混凝土严禁挂模喷射，受喷面必须是原岩面。

（5）支护前应做好择水措施，对渗漏水孔洞、缝隙应采取引捧、堵

水措施，保证喷射混凝土质量。

（6）采用钢纤维喷射混凝土时，钢纤维抗拉强度不得低于380MPa，

且不得有油渍及明显的锈蚀。钢纤维直径宜为0.3-0.5mm，长

度为20-25mm，且不得大于25mm。钢纤维含量宜为混合料质量的1％-3％。

（7）无漏喷、离鼓、裂缝、钢筋网外露现象，不符合要求时返工处理。

（8）喷射混凝土支护实测项目：

表5 喷射混凝土支护实测项目

项检 查 项 目 次 喷射混凝土强度1△ （MPa） 在合格标准内 查 平均厚度≥设计厚度；凿孔法或雷达检测仪：检查点的60%≥设计厚每10m检查一个断面，2△ 喷层厚度（mm） 度；最小厚度≥0.5设每个断面从拱顶中线计厚度，且≥50 起每3m检查1点 凿孔或雷达检测仪：每10m检查一个断面，每3△ 空洞检测 无空洞，无杂物 个断面从拱顶中线起每3m检查1点 5.2 喷射混凝土支护具体质量控制措施

（1）喷射混凝土原材料先检验合格后才能使用，速凝剂应妥善保管，

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环的工作状况。喷射混凝土的坍落度宜控制在8～13cm，过

2 2 按验评标准附录E检3 规定值或允许偏差 检查方法和频率 权值 大混凝土会流淌，过小容易出现堵管现象。喷射过程中应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：侧壁不应大于15%，拱部不应大于25%。

（2）喷射混凝土拌合物的停放时间不得大于30min。

（3）必须在隧道开挖后及时进行施作。喷射混凝土严禁选用具有潜

在碱活性骨料。喷混凝土厚度应预埋厚度控制标志，严格控制喷射砼的厚度。

（4）喷射前应仔细检查喷射面，如有松动土块应及时处理。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。

（5）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。同时测量其平整度和断面，并将此断面与开挖断面对比，确认喷射砼厚度是否满足设计和规范要求。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。 （6）在喷射侧壁下部时，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。禁止塞填木板，偷工减料。

（7）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，必须先关闭主机，然后才能进行处理。 （8）喷射完成后应先关主机，再依次关闭计量泵、震动棒和风阀，

然后用清水将机内、输送管路内残留物清除干净。

（9）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℃；在结冰的层面上不得进行喷射混凝土作业；混凝土强度未达到6MPa前，不得受冻。 （10）材料要求

①水泥：喷射混凝土应优先采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，强度等级不小于32.5MPa。根据工点特点，必要时可采用特种水泥。 ②粗、细骨料：粗骨料应采用坚硬耐久的碎石或卵石（斗石），或两者混和物，严禁选用具有潜在碱活性骨料。当使用碱性速凝剂时，不得使用含有活性二氧化硅的石料。喷射混凝土中的石子最大粒径不宜大于15mm，骨料级配宜采用连续级配。按重量计含泥量不应大于1%，泥块含量不应大于0.25%。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，含水率宜控制在5%～7%。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1%。

③外加剂：应对混凝土的强度及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。 ④速凝剂：喷射混凝土宜采用粉状速凝剂。在使用速凝剂前，应做水泥的相容性试验及水泥净浆凝结效果试验，严格控制掺量，并要求初凝时间不应大于5min，终凝不应大于10min。

⑤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。一般应采用饮用水。

6、安全保证措施 6.1 建立安全保证体系

项目设立安全管理机构，建立现场安全监督、检查小组，针对本工序特点，进行安全交底，严格执行项目经理部安全保证体系的有关规定，项目经理部与每个作业人员签订安全生产责任书。 6.2 安全教育和培训

（1）对新进场的工人进行安全生产的教育和培训，考核合格后，方准许其进入操作岗位。

（2）对电焊工、电工等特殊工种的工人，进行专门的安全操作培训，持证上岗。

（3）在采用新工艺、新方法、新设备或调换工作岗位时，对工人进

行新操作方法和新工作岗位的安全教育。

（4）设立每周一次的安全活动日，在班前班后会上检查安全生产的

活动情况，并对作业人员进行经常性的安全教育和安全宣传活动。

6.3 落实安全责任制，制定安全管理的各项规章制度

建立健全各项安全生产的规章和管理制度，体现“全员管理、安全第一”的基本思想，明确安全生产责任，做到职责分明，各负其责。施工中除操作人员本身加强各种安全措施外，项目经理部也将加大检查力度，搞好各方面的协调工作，坚决杜绝各种事故的发生。严格执行施工安全操作规程。

6.4 喷射混凝土支护针对性安全技术措施

（1）工程开工前，施工单位必须详细学习设计图纸、施工规范，并

制定相应的安全措施，施工场地应作出详细的施工部署，水泥、粗细集料等材料的堆放应作出详细布置。

（2）参加施工的人员，必须接受安全技术教育，熟知和遵守本工种

的各项安全技术操作规程。电焊工必须持有国家相关部门颁发的特种作业证，方可进行焊接作业。

（3）所有进入工地的人员，必须按规定穿戴好（安全帽、安全带、

安全绳、安全服）等安全防护用品，遵章守纪，服从指挥。 （4）隧道内施工作业人员必须严格履行进、出洞登记制度。 （5）喷射混凝土支护作业人员用电时必须遵守相关规章制度，规范

操作，不得违章作业。

（6）进入作业地点时，先检查、熟悉作业环境。若发现不安全因素、

隐患，必须及时向有关部门汇报，并立即处理，确认安全后再进行施工作业。对施工过程中发现危及人身安全的隐患，应立即停止作业，及时要求有关部门处理解决。

（7）现场所有安全防护设施和安全标志等，严禁私自移动和拆除，

如需暂时移动和拆除的须报经有关负责人审批后，在确保作业人员及其他人员安全的前提下才能拆移，并在工作完毕（包括中途休息）后立即复原。

（8）由于喷射混凝土支护须要借助开挖台架作为操作平台，开挖台

架高度大于2米，属于高空作业，应做好相关防护措施。

（9）喷射混凝土作业人员应配戴防尘口罩等用具，施工操作人员的

皮肤应避免与速凝剂等直接接触。

（10）作业中如发生风、水、输料管路堵塞或爆裂时，必须依次停止

风、水、料的输送。

（11）对喷射混凝土支护体系的监控量测中发现支护体系变形、开裂

等险情时，应采取补救措施。当险情危急时，应将人员撤出危险区。

（12）喷射混凝土作业时必须保证洞内通风顺畅，使得空气中粉尘等

含量符合相关标准。

（13）喷手在作业时须佩戴护目镜，防止喷射混凝土颗粒溅入眼内。在喷嘴前方严禁站人，