喷射混凝土作业指导
书
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喷射混凝土施工作业指导书
1.适用范围
适用于张唐铁路ZTSG-4标段隧道湿喷混凝土施工。
2.作业准备
施工前审核设计文件~熟悉
规范
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、验收
标准
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。制定施工安全保证措施。组织施工人员学习和掌握所承担工程目的、原理、施工工艺、技术要求、质量编著及检测方法。对施工人员进行技术交底~对参加施工人员进行上岗前技术培训~考核合格后持证上岗。
3.技术要求
隧道初期支护喷射混凝土~设计强度等级为C25,洞口及明洞开挖边仰坡喷射混凝土喷射混凝土设计厚度15cm~设计强度等级为C25。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。
4.施工程序和工艺流程
工艺流程见“喷射混凝土施工工艺框图”。
5.施工要求
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~初喷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。
5.1喷射前准备
5.1.1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。
5.1.2设臵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
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一根~作为施工控制用。
图1 喷射混凝土施工工艺框图
喷射机就位
接通电路管 断面测量检查
改性聚酯纤维
(如有) 试运转及清洗岩面 埋设检查点位
混凝土拌制及运输 投料、掺速凝剂
开机及开风送料
喷 射 制作试件
不合格
检查
合 格
喷水养护
检验及评定
5.1.3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?。
5.1.4若遇受喷面有涌水、渗水或潮湿的岩面~喷射前应按不同
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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。
5.2混凝土搅拌、运输
湿喷混凝土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。
掺有改性聚脂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~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。
5.3喷射作业
5.3.1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。
5.3.2喷射混凝土作业应采用分段、分片、分层依次进行~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~分段长度不大于6m。
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
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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。
,喷射速度要适当~以利于混凝土的压实。风压过大~喷射速4
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。
5,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。
5.4养护
喷射混凝土终凝2小时后~应进行养护。养护一般采用洒水养护~养护时间不小于14d。当气温低于+5?时~不得洒水养护。
6.材料要求
6.1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42.5MPa。
6.2粗、细骨料
粗骨料应采用坚硬耐久的碎石~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
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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%。
外加剂 6.3
应对混凝土的强度及围岩的粘结力无影响,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。
6.4速凝剂
喷射混凝土宜采用液体速凝剂。其掺量不宜大于水泥用量的5%。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。
6.5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。
6.6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。
7.机具配臵及劳力安排
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臵。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:
? 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,
?密封性能良好~输料连续均匀,
3?生产率大于10 m/h~允许最大粒径为15mm,
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?输料距离水平方向不小于30m、垂直方向不小于20m,
3?喷射混凝土时粉尘含量不大于2mg/m。
每班喷射手应至少配臵两人以上~进行轮换及辅助施工~掌握喷头~检查喷砼质量。
8.质量控制及检验
8.1施工控制要点
8.1.1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%。
8.1.2喷射混凝土拌合物的停放时间不得大于30min。
8.1.3必须在隧道开挖后及时进行施作。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。
8.1.4喷射前应仔细检查喷射面~如有松动土块应及时处理。喷射机应布臵在安全地带~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。
8.1.5喷射完成后应检查喷射混凝土与岩面粘结情况~采用锤敲击检查。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。
8.1.6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。
8.1.7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。
8.1.8喷射完成后应先关主机~再依次关闭计量泵、震动棒和风
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阀~然后用清水将机内、输送管路内残留物清除干净。
8.1.9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?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。
8.2 质量检验
8.2.1 主控项目
1,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。
2,喷射合成纤维混凝土中的微纤维应满足下列规定:
?合成纤维的品种、规格、性能应符合设计要求。
? 合成纤维抗拉强度不宜小于280MPa。
?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。
3,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:
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?胶骨比宜为1:4,1:5。
?水胶比宜为0.40,0.50。
?砂率宜为50%,60%。
3?胶凝材料用量不宜小于400kg/m。
?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。
4,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。
5,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臵一组检验试件。
检验方法:进行混凝土强度试验。
6,喷射混凝土的厚度和表面平整度应符合下列要求:
?平均厚度大于设计厚度。
?检查点数的80%及以上大于设计厚度。
?最小厚度不小于设计厚度2/3。
?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~
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每间隔,,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~用自动断面仪等仪器测量断面轮廓检查表面平整度。
7,喷射混凝土终凝2h后~应按施工技术
方案
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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。
8,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。
9,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。
10,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。
8.2.2一般项目
1,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。
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检验方法:坍落度试验。
2,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。
8.3湿喷砼质量保证措施
8.3.1按照施工工艺施工~严格执行操作规程。
8.3.2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。
8.3.3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。
8.3.4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。
8.3.5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。
8.3.6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。
9.安全及环保要求
9.1安全要求
9.1.1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~雨靴~橡胶手套。
9.1.2喷射手~控制好风压、喷射距离~避免回弹骨料伤人。
9.1.3电线包皮应完好~开关应装在固定闸刀盒内。
9.1.4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。
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9.1.5喷浆结束后~应清洗喷射机及管路~避免堵管炸裂伤人。
9.2环保要求
9.2.1所用机械设备应选用节能型的~以节约油料消耗~尾气排放要符合标准。避免废油溢漏~对废油及油沫布油手套按规定处理。合理选用配套设备~节约电能消耗。
9.2.2水泥、砂石、泥浆和建筑垃圾等材料运输时应按要求进行覆盖~避免产生扬尘,翻斗车卸料避免产生粉尘,装车严禁太满、超载~避免遗洒、损坏及污染路面等现象发生。
9.2.3混凝土搅拌机械及机具清洗时应节约用水~现场应设臵沉淀池~污水须经沉淀达标后~方可排除。
9.2.4施工时应尽量减少混凝土的遗洒、浪费~对落地混凝土应及时回收利用,对建筑垃圾处理应按要求~运至指定地点~不得随意抛弃或填埋
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