噴射砼作業(yè)指導書

1、中鐵十二局集團有限公司待功高速 噴射砼作業(yè)指導書中 鐵 十 二 局 集 團有限公司云南待功高速公路噴 射 混 凝 土 施 工編 制 復 核 審 核 中鐵十二局集團有限公司云南待功高速公路土建第三合同段項目經(jīng)理部二一三年七月11噴射砼施工作業(yè)指導書一、編制依據(jù)1）公路工程技術標準（JTG B01-2003）2）公路隧道設計規(guī)范（JTG D70-2004）3）公路隧道施工技術規(guī)范（JTG F602009）4）公路隧道設計細則（JTG/T D702010）5）公路隧道施工技術細則（JTG/T D602009）二、適用范圍本作業(yè)指導書適用云南待功高速土建第三合同段隧道初期支護噴射混凝土的施工。三、設計

2、情況 本合同段隧道初期支護采用C25噴砼。 四、 噴砼支護與開挖之間協(xié)調(diào)支護順序和支護時機與圍巖穩(wěn)定時間有關，支護跟著開挖面進行；對穩(wěn)定性很差的地段，應以最小的一個支護循環(huán)為循環(huán)進尺（如以鋼支撐間距），更要及時支護，爆破(開挖)后立即噴混凝土封閉巖面，控制圍巖變形。五、 噴射砼材料質(zhì)量要求： 5.1噴射砼采用水泥強度等級不低于32.5MPa。5.2噴射砼采用細骨料應采用堅硬耐久的中砂或粗砂。5.3噴射砼采用粗骨料粗骨料應采用堅硬耐久的碎石或卵石（豆石），或兩者混合物。嚴禁選用具有潛在堿活性骨料，當使用堿性速凝劑時，不得使用含有活性二氧化硅的石料。噴射混凝土中的石子最大粒徑不宜大于16mm，骨料

3、級配宜采用連續(xù)級配。按重量計含泥量應小于1，泥塊含量應小于0.25。噴射混凝土用的骨料級配宜控制在下表所給的范圍內(nèi)。噴射混凝土骨料通過各篩徑的累計重量百分數(shù)（） 骨料粒徑(mm)項目0.150.300.601.202.505.0010.0015.00優(yōu)57101517222331344350607882100良4852213311841265440706290100噴射混凝土用的骨料級配宜控制在下圖所給的范圍內(nèi)。 噴射混凝土粗骨料篩分曲線圖5.4 噴射混凝土摻加外加劑進場時，必須按批對減水率、凝結時間差、抗壓強度比進行檢驗。5.5噴射砼中總堿含量的檢驗應符合設計要求。5.6噴射砼拌合用水水質(zhì)應

4、符合現(xiàn)行國家標準混凝土拌合用水標準（JGJ63）的規(guī)定。六、 噴射砼前的準備工作噴射混凝土前，應對受噴巖面進行處理。噴射作業(yè)應連續(xù)進行，具體要求如下：6.1一般巖面可用高壓水沖洗受噴面上的浮塵、巖屑，當巖面遇水容易潮解、泥化時，應采用高壓風吹凈巖面，以保證噴射砼與受噴巖面粘結牢固，保證噴射砼和地層良好的共同受力。6.2若為泥、砂質(zhì)巖面時應掛設鋼筋網(wǎng)（網(wǎng)格宜不大于20×20mm），用環(huán)向鋼筋和錨釘或鋼架固定，使其密貼受噴面，以提高噴混凝土的附著力。噴混凝土前，宜先噴一層水泥砂漿，待終凝后再噴射混凝土。6.3設置控制噴射混凝土厚度的標志，一般采用埋設鋼筋頭做標志。噴層厚度是評價噴砼支護工

5、程質(zhì)量的主要項目之一。施工中往往發(fā)生因噴層過薄而引起砼開裂、離鼓和剝落現(xiàn)象，因此在施工中必須嚴格控制噴層厚度。6.4檢查機具設備和風、水、電等管線路，并試運轉(zhuǎn)：6.4.1檢查空壓機工作風壓和耗風量是否滿足要求；壓風進入噴射機前必須進行油水分離；6.4.2檢查輸料管是否完好；6.4.3檢查作業(yè)區(qū)內(nèi)是否具有良好通風和照明條件。6.4.4檢查速凝劑的泵送及計量裝置性能是否完好6.5對有涌水、滲水或潮濕的巖面噴射前應按不同情況進行處理：6.5.1大股涌水宜采用注漿堵水后再噴射混凝土。隧道開挖后，大股涌水應先進行注漿堵水，一般順涌水出露點打孔，壓注速凝漿液（水泥水玻璃漿液）；6.5.2小股水或裂隙滲漏水

6、宜采用巖面注漿或?qū)Ч芤藕笤賴娚浠炷?。小股水或裂隙滲漏水，視具體情況進行巖面注漿（布孔宜密，鉆孔宜淺），或采用小導管沿隧道周邊環(huán)形注漿；股水根據(jù)情況，或順股水出露點打孔壓注速凝漿液，或插排水管引流（見圖6.1）；圍巖裂隙滲漏注漿孔布孔宜疏，鉆孔宜深，或順水路（節(jié)理、裂隙）扣排水半管或線形排水板，將水引到隧底水溝或縱向排水管；待受噴面上無流淌水后再噴混凝土。圖6.1 有涌水、滲水或潮濕的巖面噴射前的處理6.5.3大面積潮濕的巖面采用粘結性強的混凝土，有滲水和大面積潮濕的的巖面與噴混凝土不易粘結，為了增加粘結性，初噴在巖面上的混凝土可適當增加水泥用量；也可在混凝土中摻入高效減水劑或添加各種增粘劑

7、。6.6噴砼作業(yè)前，應認真清除作業(yè)面拱腳或墻腳的虛碴和回彈物料，以防止拱墻腳因噴砼強度不足出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象。七、施工工藝所有噴射砼均在集中拌合站統(tǒng)一攪拌。IV、V級圍巖初期支護砼摻加聚丙烯纖維，拌合時必須保證聚丙烯纖維同砂石料一同加入，初拌后再加入水，確保聚丙烯纖維被拌散，嚴禁成團狀，否則將物料再次過篩，打散后再投入攪拌。運輸：采用2輛7m3的輪式砼運輸車運輸入噴射機，人工進行放料管理。7.1濕噴機施工工藝流程采用TK500-5c濕噴機濕噴，施工工藝流程見圖7.1。篩網(wǎng)20mm(濾出超徑石子)濕式混凝土噴射機混凝土拌合拌合時間3min混凝土運輸車運送風壓控制在0.50.7MPa液體速凝劑(水泥用量

8、×4%)水泥砂石子水外加劑纖維檢查點一檢查點二檢查點三檢查點四原材料質(zhì)量噴射砼強度檢測噴射砼養(yǎng)護噴射砼質(zhì)量檢查噴射砼檢查記錄表圖7.1濕噴砼工藝流程圖 受噴圍巖面150-200cm砼噴射機安裝調(diào)試好后，在料斗上安裝振動篩（篩孔20mm），以免超粒徑骨料進入噴射機。噴射時，送風之前先打開計量泵（注意：此時噴嘴應朝下，以免速凝劑流入輸送管內(nèi)），以免高壓砼拌合物堵塞速凝劑噴射孔。噴射手應保持噴頭具有良好的工作狀態(tài)，以噴射砼回彈量小，表面濕潤有光澤，易粘著為好，噴頭與受噴面的距離以1.52.0m較為適宜。噴射作業(yè)應分段分片依次進行，噴射順序均應先墻后拱，自下面上，如巖面凹凸不平時，應先噴凹處

9、找平，然后向上噴射。噴射路線呈小螺旋形繞圈運動，繞圈直徑30cm左右為宜。后一圈壓前一圈的1/31/2，噴射路線呈“S”形運動，每次“S”形運動長度為34m，噴射縱向第二行時，要依順序從第一行的起點處開始，行與行間須搭接23cm，料束旋轉(zhuǎn)速度，原則上要均勻不宜太慢或太快，噴射區(qū)段劃分和噴頭活動順序如圖7.2和圖7.3。53412159734862106拱腳線拱頂中心拱腳線拱 部邊 墻1.52.0m1.52.0m1.5m1.5m1.5m圖7.2 噴射區(qū)段劃分圖 前進方向前進方向圖7.3 噴射順序圖邊墻噴頭活動順序拱圈噴頭活動順序噴頭與受噴面的角度，一般應垂直于受噴面，但在噴邊墻時，宜將噴頭略向下

10、俯10°左右，使砼束噴射在較厚的砼頂端，可避免料束中的粗骨料直接與受噴面撞擊，減少回彈量。一次噴射厚度，主要由噴砼顆粒間的凝聚力和噴層與受噴面間的粘結力而定，厚度太薄會增大回彈率，厚度太大會使砼顆粒間的凝聚力減弱，同時會引起大片坍落或形成噴砼與巖面脫離，形成空隙，一次噴射厚度不宜超過10cm。分層噴射時，后一層噴砼應在前一層噴砼終凝后進行，時間間隔一般為1520min，若終凝1小時后再進行噴射時，應先用風水清洗噴層表面。噴射混凝土的一次噴射厚度：拱部為60100mm，邊墻為80150mm。初噴混凝土在開挖后及時進行，復噴應根據(jù)掌子面的地質(zhì)情況和一次爆破藥量分層、分時段進行噴射作業(yè)，以

11、確保噴射混凝土的支護能力和噴層的設計厚度;噴射混凝土終凝后3h內(nèi)不得進行爆破作業(yè)。噴射混凝土的回彈率：噴射砼施工中的回彈率，同噴射砼材料和水灰比，混合物噴射速度，噴頭至受噴面的距離與角度及噴射手技術熟練程度等因素有關，而回彈率的高低對噴射砼質(zhì)量、材料消耗、施工效率等都有重大影響，噴砼的回彈率邊墻不應大于15%，拱部不應大于25%。噴射速度（即噴頭出口處的工作風壓）是影響噴射砼質(zhì)量和回彈的重要因素之一。當風壓過小，即噴射速度太小時，由于噴射沖擊力太小，粗骨料不容易嵌入新鮮砼中，則回彈率增大，也影響噴射強度；當風壓過大，即噴射沖擊力太大時，回彈率也高，也會使粉塵濃度增大。風、水壓力的要求，要根據(jù)噴

12、射機械性能要求確定,但總的要求水壓較風壓至少高0.050.1Mpa，風源的風壓穩(wěn)定在0.40.65Mpa之間，當風嘴頭處的風壓才能在0.10.25Mpa內(nèi)，噴射砼回彈率較小，強度較高，粉塵濃度較低。噴頭方向，噴頭與受噴面的距離都影響著回彈率，在施工中要保持合理的方向和距離。濕噴混凝土施工，采用自動計量拌合站能夠控制混凝土的配合比，提高混凝土的品質(zhì)。在噴射作業(yè)中要及時協(xié)調(diào)好坍落度、風壓、噴射距離、角度、速凝劑摻量、噴面狀況（初噴、復噴、找平）之間相互影響的關系，則噴射的質(zhì)量便有保證。7.2 施工技術要點和其它普通噴錨機一樣，噴射混凝土也具有其特殊性，它表現(xiàn)在噴頭操作與巖面噴層如何形成，這對噴射手

13、提出了較高的要求，要求噴射手要領會和掌握其規(guī)律，提高其操作熟練程度，達到專業(yè)水平。噴錨操作的基本原則是：先粗噴、后找平，先點噴、后面噴，多層噴涂，循環(huán)噴射，底層混凝土采用大排量粗噴，外層混凝土采取小排量細噴，直至噴射面光滑平整，達到最大限度地將混凝土拌合料以最小的回彈量噴附于巖面以形成一個壓緊、致密、固化的粘結層的目的。 7.2.1噴射順序在施工中噴射混凝土應從下部邊墻開始，有規(guī)律地向拱頂進行左右橫向掃噴噴射，在由邊墻到拱頂?shù)膰娚溥^程中可以稍微增加一些速凝劑，以使混凝土加快凝結速度。盡量采用多層薄層噴射，而不是由一次性全厚度噴射；初噴層厚度為40mm。72.2硬巖和軟弱巖石面混凝土噴射硬巖基底

14、粘結能力不如軟弱圍巖，在噴射硬巖部位時底層厚度一定要薄，大面積硬巖部位先用噴射混凝土掃底，然后再逐漸增加噴層厚度；軟弱巖石部位噴射時，底層噴射可適當增加初噴厚度。72.3回彈量的控制影響噴射混凝土回彈量的因素主要有以下幾個方面：供風量，噴嘴對噴射巖面的角度，速凝劑的摻量，噴嘴至噴射巖面的距離，噴射部位等。（1）風量的調(diào)整：風量調(diào)整可直接控制噴射混凝土流速，噴錨機械人在正常使用時氣壓表指針在4.55bar，為了達到比較平整的噴射面，并盡量減少回彈，在正常風壓下，根據(jù)噴射混凝土坍落度的變化、混凝土噴射距離的遠近和圍堰的類型要隨時調(diào)整風量旋扭，改變供風量大小。坍落度大時風量減小，反之則加大風量；噴射

15、距離遠時加大風量，反之減小風量；噴射硬巖時減小風量，反之加大風量。（2）噴射角度的調(diào)整：噴嘴對噴射巖面的噴射角度是影響混凝土的最重要因素，應經(jīng)常保持噴嘴與噴射巖面呈90°直角，在噴射裂隙、掛網(wǎng)鋼筋和超、欠挖等不規(guī)則巖面部位時要隨時調(diào)整噴射角度，以保證噴射混凝土更加密實地填充到巖面的隱蔽部位。（3）噴射距離的調(diào)整：正常的混凝土噴射距離為12m。如果距離太小，將無法形成層狀，因為噴射混凝土一觸擊到巖面就被后續(xù)的強大沖擊力所吹走；如果距離太大，則因沖擊力不足而無法滿足噴射混凝土的粘結和密實要求。二者任何之一都將造成回彈量的急劇上升，致使能夠噴附至巖面的混凝土很少。相反，如果根據(jù)噴嘴處混凝土

16、的流速來調(diào)節(jié)噴嘴距巖面的合理距離，則回彈量可控制到最小范圍，所以如何準確地掌握噴嘴距離是非常重要的。另外，在混凝土坍落度變化情況下，噴射距離也需要進行調(diào)整，坍落度較小時，噴射距離取小值；坍落度較大時噴射距離取大值。較小坍落度混凝土的噴射距離為11.2米，較大坍落度時的噴射距離可達1.52米；同時，在粗噴或毛噴時噴射距離也要盡可能小，面層找平時噴射距離盡可能大，最后噴射層找平時的噴射距離可放大到22.5米。（4）外加劑的調(diào)整：為了使噴射至巖面的混凝土在短時間內(nèi)達到錨固、密實的效果，在噴射混凝土時摻入速凝劑，速凝劑的摻入量顯示在速凝劑指示表上。在調(diào)整外加劑時，第一，根據(jù)噴射的不同部位即時調(diào)整速凝劑

17、摻入量，第二，根據(jù)噴射混凝土坍落度調(diào)整速凝劑參量，坍落度小則速凝劑參量調(diào)小，坍落度大時，速凝劑參量調(diào)大。要注意的是：速凝劑參量過高或過低都會造成噴射混凝土回彈量的增加，速凝劑過少時，混凝土凝結時間過長，強度增長不足，在之后的噴射混凝土會吹掉之前還沒有凝結的混凝土造成回談；反之速凝劑過多如810%以上時，噴射混凝土急劇凝結成堅硬的表面，從而導致更多的骨料回彈。造成噴射混凝土回彈的因素是多方面的，噴射混凝土的界面和部位不同也是造成混凝土回彈的一個因素，如在施工中硬巖面噴射混凝土的回彈量要比軟巖面高很多；拱頂部位噴射混凝土的回彈量要比邊墻部位的回彈量高得多。7.3養(yǎng)護為使水泥充分水化，減少和防止收縮

18、裂縫，在噴射砼終凝后2h即開始灑水養(yǎng)護。養(yǎng)護時間和灑水次數(shù)，取決于水泥品種和空氣濕度，在任何情況下，養(yǎng)護時間不小于14d。氣溫低于+5時不得噴水養(yǎng)護，并形成砼養(yǎng)護記錄表。7.4噴砼厚度控制噴射混凝土厚度的檢查除采用埋釘法外，可在噴射混凝土8h后用鋼釬鑿孔，若混凝土與圍巖的顏色相近不易區(qū)別時，可用酚酞試液涂抹孔壁，呈現(xiàn)紅色者為混凝土。也可用地質(zhì)雷達無損檢測，要求每一作業(yè)循環(huán)檢查一個斷面，每個斷面應從拱頂起，每間隔3m布設一個檢查點檢查噴射砼的厚度,檢測結果記入噴錨支護記錄。噴射混凝土的厚度應符合下列要求：噴射混凝土平均厚度應大于設計厚度。八、現(xiàn)場的幾種試驗方法8.1噴射混凝土與圍巖粘結強度的試驗

19、方法噴射混凝土與圍巖粘結強度的試驗方法：有以下兩種方法，施工時將根據(jù)現(xiàn)場實際條件選取其中一個進測試。8.1.1成型試驗法：在模型內(nèi)放置面積為10×10cm、厚5cm，粗糙度近似于實際巖面的巖塊，用噴射混凝土掩埋，等強后加工成10×10×10cm的立方體并養(yǎng)護28天，用劈裂法進行試驗。8.1.2直接拉拔法：在圍巖表面預先設置帶有絲扣和加力板的拉桿，用10cm厚的噴射混凝土將加力板埋入，試件面積30×30cm（與周圍噴射混凝土分離），養(yǎng)護28天后進行拉拔試驗。8.2回彈率測試回彈率的測定方法是：按標準操作噴射0.51.0m3的混凝土，在長度3.0m的墻部或拱部噴10cm厚的噴層，用鋪在地面上的彩條塑料布或鋼板收集回彈物，稱重后換算為體積與全部噴出混凝土體積的比值。8.3噴射砼的強度檢驗試件采用大板切割方法制取。8.4噴射砼的配合比檢驗同強度等級、同性能噴射混凝土進行一次混凝土配合比設計，施工過程中，如水泥、外加劑等主要原材料的品種和規(guī)格發(fā)生變化，應重新進行配合比設計并經(jīng)審批后才能使用。8.5噴射