隧道喷射混凝土作业指导书doc.docx
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隧道喷射混凝土作业指导书doc
喷射混凝土施工作业指导书
1.适用范围
适用于×××××××隧道正洞的湿喷混凝土施工。
2.作业准备
作业指导书编制后,组织技术人员认真学习、阅读,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,对施工人员进行交底。
3.工艺流程及技术要求
3.1喷射混凝土设计
隧道初期支护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。
隧道初期支护喷射混凝土设计厚度10~28cm,设计强度等级为C20或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。
3.2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,先喷射4cm厚混凝土封闭岩面,然后打设锚杆、架立钢架、挂钢筋网,对初喷岩面进行清理后复喷至设计厚度。
施工工艺见图1。
3.2.1喷射前准备
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,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。
清理施工机具
施作锚杆、钢架、挂钢筋网
施工机具就位
检查开挖断面尺寸,清除浮碴,清理受喷面
喷混凝土配
合比选定
图1喷射混凝土施工工艺框图
喷射混合料拌合
喷射混合料运输
初喷混凝土4cm
清除初喷面粉尘
复喷至设计厚度
⑵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。
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。
3.2.2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。
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。
3.2.3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。
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。
3.2.4养护
喷射混凝土终凝2小时后,应进行养护。
养护时间不小于14d。
当气温低于+5℃时,不得洒水养护。
3.3施工控制要点
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,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。
⑼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。
3.4材料要求
3.4.1水泥
水泥采用品质稳定、强度等级42.5级的低碱普通硅酸盐水泥,细度为300~350m2/kg,水泥熟料中C3A含量不大于8%,矿物掺和料仅限于粉煤灰或磨细矿渣粉。
性能指标满足《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)的要求。
3.4.2粗、细骨料
细骨料选用非碱活性,硬质洁净的天然河砂,细度模数为2.6~3.0,含泥量不大于2.0%。
符合《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》和JGJ52-2006中的质量要求。
粗骨料选用非碱活性,级配合理,粒形良好,质地均匀坚固,线膨胀系数小,坚硬耐久的碎石。
粒径为5~20mm,最大粒径不超过25mm,且不得超过设计混凝土保护层厚度的2/3和钢筋最小间距的3/4,并分两级(5~10mm和10~20(25)mm)采购、运输、存储、计量。
使用时粒径5~10mm碎石与粒径10~20(25)mm质量之比为(40±5%):
(60±5%);含泥量不大于0.5%。
符合《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》和JGJ52-2006中的质量要求。
3.4.3外加剂
选用与水泥有良好的相容性,并通过铁道部鉴定或评审,并经铁道部质量监督检验中心检验合格的高效减水剂。
外加剂符合《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》和《混凝土外加剂》(GB8076-1997)规定。
3.4.4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。
3.4.5合成纤维
喷射混凝土中的合成纤维宜采用改性聚脂纤维,长度宜为19mm。
4.质量要求
4.1质量验收规范
《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》TZ214-2005
《客运专线铁路隧道工程质量验收暂行标准》铁建设[2005]160号
4.2分项验收标准
4.2.1主控项目
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,应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,也应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应按一批计。
每批抽检一次。
检验方法:
采用现场取样试验。
喷射合成纤维混凝土中的微纤维应满足下列规定:
①合成纤维的品种、规格、性能应符合设计要求。
②合成纤维抗拉强度不宜小于280MPa。
③合成纤维长度和直径允许偏差应为设计尺寸的±10%。
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应按一批计。
每批抽检一次。
检验方法:
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。
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,并应符合下列规定:
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改性聚脂纤维的掺量应符合设计要求。
检验数量:
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,应重新进行配合比设计。
检验方法:
进行配合比选定试验。
喷射混凝土的早期(1d)强度必须符合设计要求。
检验数量:
每一喷射循环检查一次。
检验方法:
采用贯入法或拔出法检测。
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,应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应与边墙相同,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:
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。
检验方法:
进行混凝土强度试验。
喷射混凝土的厚度和表面平整度应符合下列要求:
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,每个断面应从拱顶起,每间隔2m布设一个检查点检查喷射混凝土的厚度。
检验方法:
检查控制喷层厚度的标志、凿孔或无损检测测量厚度,用自动断面仪测量断面轮廓检查表面平整度。
喷射混凝土终凝2h后,应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。
检验数量:
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应低于5°C。
检验数量:
全部检查。
检验方法:
测温。
喷射混凝土原材料每盘称量的允许偏差应符合表1的规定。
表1原材料每盘称量的允许偏差
序号
材料名称
允许偏差
1
水泥
±2%
2
粗、细骨料
±3%
3
水、外加剂
±2%
4
钢(合成)纤维
±2%
检验数量:
每工作班抽查不少于一次。
检验方法:
复称。
喷射混凝土表面应密实、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:
全部检查。
检验方法:
观察、敲击。
4.2.2一般项目
喷射混凝土拌合物的坍落度应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。
喷射混凝土拌制前,应测定砂、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。
检验数量:
每工作班不应少于一次。
雨天或含水率有显著变化时,应增加含水率检测次数。
检验方法:
砂、石含水率测试。
5.湿喷砼质量保证措施
⑴按照施工工艺施工,严格执行操作规程。
⑵请湿喷机厂家进行现场培训、指导,按照湿喷机操作方法进行严格执行。
⑶对于原材料进货,由试验部门进行进场前试验,不合格材料一律不得进场。
⑷制定质量保证体系,抓好每一环节、每一步骤的监控,并责任到人,狠抓落实。
⑸每次喷射作业前,做好人员、机具、物资、技术、测量、试验、运输等准备工作。
⑹施工技术人员对喷射作业环节进行认真检查(内容包括:
喷层厚度、喷层与受喷面粘结情况、喷射作业中各种参数),严格把关。
6.安全保证措施
⑴喷射混凝土时,所有操作工人必须带安全帽,防尘口罩,防尘工作服,穿雨靴,戴橡胶手套。
⑵喷射手,控制好风压、喷射距离,避免回弹骨料伤人。
⑶电线包皮应完好,开关应装在固定闸刀盒内。
⑷安全员应随时观察地质变化,发现有松动滑块现象,应立即撤离工作面。
⑸喷浆结束后,应清洗喷射机及管路,避免堵管炸裂伤人。
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