11喷射混凝土施工作业指导书(107-121)

新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路CFSG-1标隧道施工作业指导书107喷射混凝土施工作业指导书1适用范围适用于新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路CFSG-1标隧道喷射混凝土施工。2作业准备⑴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。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，以提高喷射混凝土的附着力。喷射混凝土前，宜先喷一层水泥砂浆，待终凝后再喷射混凝土。⑵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。⑶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℃。⑷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。新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路CFSG-1标隧道施工作业指导书108①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。3技术要求施工中满足以下规范标准及设计文件：(1)《高速铁路隧道工程施工技术规程》Q/CR9604-2015(2)《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753-2010；(3)《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设【2010】241号(4)《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424—2010）(5)《铁路隧道工程施工安全技术规程》TB10304-2009(6)《新建赤峰至京沈客专喀左站铁路工程隧道设计图》及相关设计文件。4施工程序与工艺流程4.1施工程序混凝土配合比选定→断面开挖→断面清理→混凝土拌和→初喷→钢架支护→喷射混凝土→机具清理4.2工艺流程施工工艺见图4-1喷射混凝土施工工艺。新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路CFSG-1标隧道施工作业指导书109图4-1喷射混凝土施工工艺5施工要求5.1施工工艺(1)喷射混凝土设计本标段隧道初期支护喷射混凝土设计厚度8～35cm，设计强度等级为C25。喷射混凝土配合比的设计应满足强度；符合设计要求、不发生管路堵塞、能向上喷射至设计厚度的要求。(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至洞内，采用湿喷机喷射作业。在隧道开挖完成后，打设锚杆、架立钢架、挂钢筋网，对岩面进行清理后复喷至设计厚度。喷混凝土采用湿喷工艺，施工中应设置喷射混喷混凝土配合比选定检查开挖断面尺寸，清除浮碴，清理受喷面施工机具就位喷射混合料拌合喷射混合料运输初喷混凝土4cm施作锚杆、钢架、挂钢筋清除初喷面粉尘复喷至设计厚度清理施工机具加入速凝剂加入合成纤维或钢纤维新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路CFSG-1标隧道施工作业指导书110凝土厚度的标志。喷射作业应分段、分片、分层由下而上交错进行，当岩面有较大凹洼时，应先填平。当受喷面有滴水、淋水、集中出水点时，应进行处理。湿式喷射混凝土作业程序见图4-2湿式喷射混凝土作业程序示意图。(3)混凝土搅拌、运输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。钢纤维混凝土的搅拌工艺应确保钢纤维在拌合物中分散均匀，不产生结团，宜优先采用将钢纤维、水泥、粗细骨料先干拌后加水湿拌的方法，且干拌时间不得少于1.5min，或采用先投放水泥、粗细骨料和水，在拌合过程中分散加入钢纤维的方法。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。掺有合成纤维混凝土的搅拌时间宜为4～5min。搅拌完成后随机取样，如纤维已均匀分散成单丝，则混凝土可投入使用，若仍有成束纤维，则至少延长搅拌时间30s才可使用。运输采用砼运输罐车，随运随拌。喷射砼时，多台运输车应交替运料，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。新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路CFSG-1标隧道施工作业指导书111粗细骨水掺和外加剂图4-2湿式喷射混凝土作业程序示意图(4)喷射作业⑴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。⑵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。①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。②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。③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。一次喷混凝土的厚新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路CFSG-1标隧道施工作业指导书112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。⑶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。喷射混凝土时喷射机的压力一般不宜大于0.2MPa。⑷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。(5)养护喷射混凝土终凝2小时后，应进行养护。石质隧道采用洒水养护。养护时间不小于14d。当气温低于+5℃时，不得洒水养护。5.2施工要点⑴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，新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路CFSG-1标隧道施工作业指导书113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%。⑵喷射混凝土拌合物的停放时间不得大于30min。⑶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。⑷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。⑸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。⑹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。⑺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。⑻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。新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路CFSG-1标隧道施工作业指导书114⑼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；混凝土强度未达到6MPa前，不得受冻。6.劳动组织劳动力组织见表6-1。表6-1喷锚支护施工每班劳力组织表工种名称工序名称普工喷射工修理工安全电工运输司机班长合计喷射混凝土20411151337.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42.5MPa。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)外加剂新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路CFSG-1标隧道施工作业指导书115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液体速凝剂。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。8.设备机具配置为实现隧道安全、快速施工的目的，应结合隧道开挖进度，进行施工机具及劳动力的合理配置。配套的生产能力应为均衡施工能力的1.2～1.5倍。湿喷机的选择应符合下列要求：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5m3/h，允许最大粒径为15mm；④输料距离水平方向不小于30m、垂直方向不小于20m；⑤喷射混凝土时粉尘含量不大于2mg/m3。每班喷射手应至少配置两人以上，进行轮换及辅助施工，掌握喷新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路CFSG-1标隧道施工作业指导书116头，检查喷砼质量。本线隧道使用喷锚施工的主要机械见表8-1。表8-1铁路客运专线喷锚施工的主要机械序号名称主要技术规格数量备注1多功能作业台架1用于锚杆钻孔、安装锚杆作业2装载机23风钻5锚杆钻孔4锚杆注浆机25风镐106搅拌站1生产喷射混凝土拌合料7湿喷机10～20m3/h4风动罐式或泵送式9.质量控制及检验(1)质量验收规范《高速铁路隧道工程施工技术规程》Q/CR9604-2015;《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753-2010。(2)分项验收标准①主控项目喷射混凝土水泥进场检验符合规范要求喷射混凝土所用速凝剂，应按批对其匀质性、凝结时间、抗压强度比及水泥适应性和速凝效果等进行检验，其性能指标满足净浆凝结时间（min）不迟于1d抗压强度（Mpa）不小于28天抗压强度比（%）不小于初凝终凝510775检验数量：同厂家、同品种、同编号的外加剂，每50t为一批，不足50t应按一批计。施工单位每批抽样试验一次，监理单位按施工单位抽检次数的10%进行平行检验，但不少于一次。检验方法：施工单位全部检查质量证明文件并进行试验检验；监新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路CFSG-1标隧道施工作业指导书117理单位全部检查质量证明文件、试验报告并进行平行检验。