63喷射混凝土施工方案

****隧道工程第二施工合同段斜井喷射混凝土施工方案编制：朱平安审核：谢文清审批：朱朝佐****股份有限公司****隧道工程第二施工合同段二○○八年十月第页2喷射混凝土施工方案1.工程概况*****是一项综合性大工程，根据周边环境，为保证工期、及早建成通车，增设了二号斜井，作为临时施工通道，满足施工需要。二号斜井设置于北海舰队北航水上飞行训练团内，施工完成后将作为本合同段的第二施工工作面。斜井总长583.81m，其中明挖段长90m，暗挖段长493.81m。斜井起点对应右线主隧道里程YK3+816.791，终点对应右线主隧道里程YK4+236。斜井包括三部分，明挖段XJK0+000～XJK0+090（其中XJK0+050～XJK0+090为明洞），暗挖段XJK0+090～XJK0+583.81，还包括三个倒车洞。斜井明挖段边、仰坡和暗挖段初期支护均采用喷锚支护。喷射混凝土采用设计标号为C25、S6混凝土，喷射厚度视围岩情况50～250mm不等。喷射混凝土施工均采用湿喷工艺，使用四仓强制式拌合机在混凝土搅拌站拌制混凝土，混凝土罐车运输。采用机械喷射手及湿喷机进行喷射。作为斜井支护和结构防水第一道防线的喷射混凝土，除具备普通喷射混凝土的性能外，还必须具备较高的抗渗和防腐蚀性能。2.机械配置本合同段喷射混凝土总量大，单日需求量大，根据机具性能要求，选用具有自动计量功能的HZS60型四仓自动拌合楼系统在洞外专门建立混凝土搅拌站进行混凝土拌制，其额定生产能力为60m3/h。选用喷射能力25m3/h麦斯特喷射机械手1台及5m3/h的TK500湿喷机进行喷砼作业；选用移动式电动空压机供风。选用斯太尔王混凝土罐车进行混凝土运输。喷射混凝土配备设备见表2-1“喷射混凝土机械设备配置表”。表2-1喷射混凝土机械设备配置表序号设备名称型号规格单位数量备注1砼搅拌机站HZS60座1额定生产能力60m3/h2机械喷射手MEYCO台3最大喷射能力25m3/h3混凝土湿喷机TK500台4最大喷射能力5m3/h4空压机螺杆空压机P950E台127m3/min5螺杆空压机P425E台210m3/min6螺杆空压机HG750LD-8台220m3/min7混凝土运输罐车SQH5270GJB台7罐容量8m3第页33.人员配置⑴施工技术管理人员技术员4人，试验人员5人，管理人员5人。⑵搅拌站人员配置拌和机司机1人，铲车司机1人，材料工2人，罐车司机5人，其他配合人员4人；共计13人。⑶机械喷射手机组人员配置喷射手司机1人，放料工2人，其他配合人员4人；共计7人/每机组。⑷湿喷机组人员配置喷射手2人，放料工2人，机械司机1人，其他配合人员4人；共计9人/每机组。4.原材料及配合比4.1原材料⑴水泥除满足GB175-1999技术要求外，兼顾喷射凝结和抗硫酸盐侵蚀破坏，选用C3A含量8%、与液体速凝剂相容性较好的42.5级硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。⑵骨料①砂子，砂子除符合GB/T14684-2001要求外，选用级配合理，细度模数为2.5～3.2的坚硬耐久的中粗砂，砂的表观密度大于2.65，堆积密度不小于1450kg/m3，含泥量小于3%、吸水率小于1%。②石子，石子除符合GB/T14685-2001要求外，选用级配合理，5～12mm的坚硬耐久的碎石，且粒形要好、针片状颗粒含量小于15%；石子表观密度应大于2.65，堆积密度不小于1450kg/m3，含泥量小于1%、吸水率小于1%。⑶水水符合JGJ63-89要求，不含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质，不得使用污水及PH值小于4的酸性水和含硫酸盐量按SO42-计算超过混合用水重量1%的水。⑷外加剂①减水剂，高效减水剂除符合GB8076-1997、GB8077-2000要求外，选用减水率30%以上、碱含量小于10%、氯离子含量小于0.2%的聚羧酸盐类高效减水剂。②速凝剂，速凝剂采用无碱液体速凝剂，满足JC477-2005或EN196-3要求的碱含量小于1%，掺量小于8%且可泵性、分散性较好的与胶结材相容性较好的无碱液体速凝第页4剂。⑸外掺料掺合料包括硅粉、粉煤灰、磨细矿渣等超细粉和工程纤维。超细粉是高性能喷射混凝土的必备组分，掺入水泥中除起微观填充作用外，还因其化学活性作用改善混凝土的微观结构。工程纤维能控制混凝土的早期开裂，提高混凝土的韧性，降低回弹，增大一次喷层厚度。①硅粉：符合GB/T18736-2002要求外，其SiO2含量不低于92%，比表面积不低于25000cm2/g，掺量不少于5%。②粉煤灰：符合GB/T176-1996要求的I级低钙灰。③磨细矿渣：符合GB/T18046-2000要求的S95磨细矿渣。④工程纤维：能均匀分散，长度在12mm左右的聚丙烯纤维网纤维。4.2原材料运输、存放水泥、硅粉、粉煤灰等胶结材料在运输和存放过程中，严防雨淋、滴水和受潮；砂、石在存放过程中，严防泥水、大块石等杂物混入；外加剂在存放过程中，严防进水，影响其浓度。4.3配合比混凝土配合比与喷射混凝土强度、生产率、回弹、一次喷层厚度等密切相关，在根据强度确定水灰比后，喷射混凝土配合比设计放在混凝土和易性上，保证坍落度控制在合理范围，并具有良好的粘聚性。配合比必须满足喷射混凝土工艺流程的基本要求，即易喷射、不易堵管、减少回弹量和粉尘，要符合质量好、强度高、密实度高及防水性能好的要求，同时达到其它物理力学指标等要求。本合同段委托青岛中航工程试验检测中心进行了C25S6配合比试验。参见表4-1“喷射混凝土配合比”。第页5表4-1喷射混凝土配合比标号材料名称规格厂家/产地/品种每方用量(Kg)C25S6水泥山铝400砂河砂860碎石粒径5~12mm，级配4.75~9.5碎石860水192速凝剂无碱速凝剂20HPC2.4水灰比0.48，3天强度27.7MPa5.喷射混凝土施工5.1施工工艺流程本隧道所有喷射混凝土采用湿喷工艺进行施工，主隧道、匝道、风井及风道等大断面地段现场采用麦斯特机械喷射手及TK-500湿喷机进行混凝土喷射施工；斜井、人行横道、车行横道等小断面人工进行喷射。湿喷混凝土施工工艺见图5-1“湿喷混凝土施工工艺流程图”。图5-1湿喷混凝土施工工艺流程图5.2混凝土生产喷射混凝土生产在拌和站内完成，根据设计配合比，采用自动计量拌和站生产，并达到以下指标：喷射混凝土采用搅拌机容量2000L双卧轴式强制搅拌机生产，投料顺序为先投入砂、碎石干拌10秒钟左右，然后投入水泥、外加剂再加入水搅拌120秒左右即可。坍水泥砂碎石水外加剂砼拌制砼运输砼喷射机受喷面洒水养护速凝剂第页6落度控制在8-15cm。搅拌配料计量允差胶结料和水不超过2%，砂、石集料不超过3%。5.3混凝土运输喷射用混凝土采用混凝土罐车运输至工作面。施工时加强工作面和拌合站之间的联络，确定相邻罐车到达工作面的时间差，确保喷射工作施工不因运输不到位而停顿，又保证运输到工作面的混凝土等待时间不能过长。5.4施工准备⑴受喷面处理①拆除作业面障碍物、清除开挖面的浮石和墙脚的岩渣等。②用高压风水冲洗受喷面；对遇水易潮解、泥化的岩层，则用高压风清扫岩面。③埋设控制喷射混凝土厚度的标志。④受喷面有滴、淋水时，喷射前按下列方法做好治水工作：有明显出水点时，可埋设导管排水；导水效果不好的含水岩层，可设盲沟排水。⑤对破损岩面，清除所有暴露的破损岩石，并在破损岩面范围内提供和安装附加的岩石加固钢筋或钢支撑。⑥在已有混凝土面上进行喷射时，清除剥离部分，以保证新老混凝土之间具有良好的粘结强度。将被下一层覆盖的喷砼层首先达到初凝，并使用扫帚、水冲或其他方式除去所有松散物、尘土或其他有害物质。⑵机具设备准备喷射作业前，对机械设备、风、水管路，输料管路和电缆线路等进行全面检查及试运转，并检查速凝剂的泵送及计量装置性能。喷射机司机与喷射手不能直接联系时，配备联络装置；作业区有良好的通风和足够的照明装置。5.5喷射混凝土施工⑴施工方法①喷射作业应分段、分片由下而上先墙后拱顺序进行，每段长度不宜超过6m。②喷射作业时，喷嘴要垂直受喷面做反复缓慢螺旋形运动，螺旋直径约20～30cm，同时与受喷面保持一定的距离，一般取0.6～1.0m。若受喷面被钢筋网或格栅钢架覆盖时，可将喷头稍加倾斜，但不小于70度，以保证混凝土喷射密实，保证钢支撑背面填满混凝土，粘结良好。第页7③喷混凝土一般分二次施喷完成，第一次喷射5cm混凝土后，施作锚杆、格栅钢架，再分复喷至设计厚度。后一层在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1h后再喷射时，先用风水清洗喷层面。④喷射作业分段、分片，由下而上的顺序进行，分层喷射，边墙每层厚度按3-4cm控制，拱部按2.5-3cm控制，后一层在前一层混凝土终凝后进行，直至复喷到设计厚度。喷嘴与受喷面保持垂直，距受喷面0.6～1.0m，喷射机压力不小于0.2MPa。⑤喷射混凝土作业紧跟开挖面，下次爆破距喷射混凝土作业完成时间的间隔不得小于4h。⑥严格执行喷射机操作规程：连续向喷射机供料；保持喷射机工作风压稳定；完成或因故中断喷射作业时，将喷射机和输料管内的积料清除干净。⑦喷射混凝土的回弹率控制不大于15%。⑵喷射混凝土养生新喷射的混凝土按规定洒水养护。当干斑点首先出现在喷混凝土层表面时，利用水枪每4小时喷水一次，保持混凝土湿润，养护时间不少于7天。⑶喷射混凝土质量要求喷射混凝土局部凹凸不平尺寸大于下述要求时，进行处理。边墙：D/L=1/6；拱部：D/L=1/8，式中：L：喷射混凝土相邻两凸面间的距离，D：喷射混凝土两凸面凹进的深度。6.冬、夏季施工措施6.1冬季施工措施当室外昼夜平均气温（每天6、14、21时所测室外温度的平均值）连续5天低于+5℃或最低气温低于-3℃时，砼工程按冬季施工办理。⑴冬季施工测温与保温措施①施工现场在在入冬前建立测温组织，每日对大气温度、混凝土温度进行观测，并派专人测温。专职测温人员要认真负责，测试数据真实可靠。②环境气温每天至少测量3次。测温时间和所测温度值详细记录，整理归档。每天、每施工段停止测温后，由技术员审阅测温记录，签字后交技术负责人审查。技术员定期将测温记录归入档案，以备存查。③测温人员保持与供热、保温人员联系，如发现供热故障或保温措施不当，使温度第页8急剧变化或降温过快等情况，立即向技术负责人报告进行处理。④水源及消火栓提前做好保温工作，防止受冻；暂设工程的水管、供热管在入冬前做好保温维持工作，保证冬季施工时能正常供水供热。⑤搅拌机棚、水泵房、操作棚搭设好暖棚，准备好必要的取暖设备。⑥保温材料进场后，合理堆放苔盖。周转使用的材料每次使用时及时整理晾晒。⑵冬季施工外加剂的试验与管理措施①冬季施工的外加剂，其技术指标必须符合相应的质量标准，并有产品合格证。同时补做试验，确认合格后方可使用。②冬季搅拌混凝土和砂浆使用的外加剂配置与掺加要设专人负责，认真做好记录。⑶冬季施工质量保证措施①冬季施工的砼配合比，选用较小的水灰比和较低的坍落度，以减少拌合用水量。②拌合设备适当防寒，设置在温度不低于10℃暖棚内。拌制砼前，用热水洗刷拌合机鼓筒。拌制砼时，砂石骨料的温度保持在0℃以上，拌合用水温度不低于5℃。③混凝土原材料加热：优先采用加热水的方法，当加热水仍不能满足要求时，再对骨料进行加热，水泥只保温，不得加热。混凝土原材料加热温度总体控制及加热方法：首先将水加热，其加热温度不宜高于80℃。当骨料不加热时，水的加热温度可提高到100℃，但水泥不能与80℃以上的水直接接触。当只加热水不能满足要求时，可将骨料均匀加热，其加热温度不高于60℃。加热方法：骨料不得在钢板上灼炒，骨料可采用地坑法加热，即在棚内设置地坑，坑内铺设加热管道，坑上堆放砂、石料。水泥不得直接加热，可预先进入暖棚内预热。④混凝土搅拌投料顺序：先投骨料和已加热的水，搅拌均匀后，再加水泥搅拌。骨料不得带有冰雪和冻块以及易冻裂的物质，由骨料带入的水分及外加剂溶液（外加剂为液体）中的水分均从拌合水中扣除。投料前，先用热水冲洗搅拌机滚筒，后投料。拌制掺用外加剂的混凝土时，如外加剂为粉剂，可按要求掺量直接撒在水泥上面和水泥同时投