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混凝土喷射技术

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湿喷射混凝土施工作业指导书

一、编制目的
明确隧道湿喷射混凝土施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、规范隧道湿喷射混凝土施工作业。
二、编制依据
《客货共线铁路隧道工程施工指南》;
《客货共线铁路隧道工程施工质量验收标准》;
《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》;
《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》(铁建设【2005】160号);
《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。
三、适用范围
适用于柞树湾隧道及其辅助坑道的湿喷混凝土作业。
四、施工准备
1)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照明;
2)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(当岩面受水容易溶解、泥化时,只能用高压风清扫);必须从顶部工作面往下清洁;
3)检查开挖断面净空尺寸;
4)进行超欠挖处理,当岩面有较大凹洼处应先填平;
5)设置控制喷射混凝土厚度的标志;
6)在不良地质地段设专人随时观察围岩变化情况,当受喷面有滴水、淋水、集中出水点应处理。
五、工艺流程及技术要求
1、喷射混凝土设计
隧道初期支护喷射混凝土设计厚度10~35cm,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,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。
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。
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浆机工作风压和耗风量的要求;压风进入喷浆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。
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,速凝剂在喷浆机喂料时加入。
运输采用运输车,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。
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。一般工作风压:边墙0.3~0.5MPa,拱部0.4~0.65MPa。黄土隧道喷射混凝土时喷浆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°,以使获得压实和小回弹。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。
六、质量要求
1、质量验收规范
《客货共线铁路隧道工程施工指南》
《客货共线铁路隧道工程施工质量验收标准》
2、分项验收标准
2.1、主控项目
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。
①钢纤维的品种、规格、性能应符合设计要求。
②钢纤维抗拉强度不得小于600MPa。
③钢纤维应能承受一次弯折90°不断裂。
④钢纤维长度和直径允许偏差应为设计尺寸的±10%。
⑤钢纤维不得明显的锈蚀、油渍和其他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钢纤维,每5t为一批,不足5t应按一批计。施工单位每批抽检一次;监理单位按施工单位抽检次数的20%见证取样检测,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、弯折性能试验和用精度不低于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。
七、安全及环保要求
1、施工安全
1) 施工作业前必须认真检查和处理支护作业区的危石,施工机具应布置在安全地带;
2) 施工用作业台架应牢固可靠,并应设置安全栏杆;
3) 必须定期检查电源线路和设备的电器部件,确保用电安全;
4) 施工中应经常检查输料管、接头的磨损情况、当有磨损、击穿或松脱现象时应及时处理;
5) 施工中检修机械或设备故障时,必须在断电、停风条件下进行,检修完毕向机械设备送电送风前必须事先通知有关人员;
6) 当采用加大风压处理堵管事故时,应先关机将输料管顺直,紧按喷嘴,喷嘴前不准站人,疏通管路的工作风压不得超过0.5Mpa;
7) 非施工人员不得进入正进行喷射的作业区,施工中喷嘴前严禁站人;
8) 喷射作业区应有良好的通风措施,作业区的粉尘浓度不得大于10mg/m3。作业人员应带防尘口罩、防护帽、防护眼镜、防尘面具等防护用具,作业人员应避免直接接触碱性液体速凝剂,不慎接触后应立即用清水冲洗。
2、环境保护
1) 开始施工前,必须进行环境因素识别,确定重要环境因素,制定相应的管理方案;
2) 临时工程及场地布置应采取措施保护自然环境;
3) 隧道弃渣场坡面应按设计进行复垦或绿化,渣顶整平满足设计要求,坡脚进行防护,防止水土流失;
4) 施工场地布置时,在水源保护地区内不得取土、弃土、破坏植被等,不得设置搅拌站、洗车台、充电房等,并不得堆放任何含有害物质的材料或废弃物;
5)施工废水、生活污水和生活垃圾不得随意丢弃,并在生活区、生产区内及洞门口设置污水处理池,生活污水或生产及洞内废水必须经过污水处理池处理后排放到或倒置指定地点。

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