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喷射混凝土工程专项施工方案一、工程概况工程地质概况：该区位于燕山断隆的东段，基底构造线方向受东西-北东东向复式褶皱控制。隧道区地层为第四系全新统冲洪积碎石土和白鄂系凝灰岩、斜长岩二、施工准备1、人员安排：（1）、施工负责人：（2）、技术负责人：（3）、质检工程师：（4）、测量负责人：（5）、试验负责人：（6）、安全负责人：（7）、风枪班：40人（8）、喷浆班：20人（9）、其他工人：80人2、机械设备配置（1）搅拌机：4台（2）喷射机：4台（3）空压机：6台三、施工工艺（一）喷射前准备1、喷射前应进行钢筋网挂设。挂设细钢筋网（网格20×20mm），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。2、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。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；1③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℃。4、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。图1喷射混凝土施工工艺框图（二）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。加入速凝剂加入合成纤维或钢纤维2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。（三）喷射作业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。2、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4～6cm，拱部控制在2～4cm，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。3、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射机的压力一般不宜大于0.2MPa。4、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、养护3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、施工控制要点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%。②喷射混凝土拌合物的停放时间不得大于30min。③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。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。⑤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。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。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。⑩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。7、材料要求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，强度等级不小于32.5MPa。根据工点特点，必要时可采用特种水泥。4②粗、细骨料粗骨料应采用坚硬耐久的碎石或卵石（斗石），或两者混和物，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%。③速凝剂喷射混凝土宜采用液体速凝剂。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。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。8、机具配置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置。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：①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；②密封性能良好，输料连续均匀；③生产率大于10m3/h，允许最大粒径为15mm；④输料距离水平方向不小于30m、垂直方向不小于20m；⑤喷射混凝土时粉尘含量不大于2mg/m3。每班喷射手应至少配置两人以上，进行轮换及辅助施工，掌握喷头，检查喷砼质量。9、质量要求①质量验收规范《公路隧道施工技术规范》（JTGF60--2009）《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）喷射混凝支护实测项目5项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率权值1△喷射混凝土强度在合格标准内按附录E检查32△喷层厚度平均厚度≧设计厚度；检查点的60%≧设计厚度；最小厚度≧0.5设计厚度，且≧50凿空法或雷达检测仪：每10m检查一个断面，每个断面操那个拱顶中线起每3m检查1点。23△空洞检测无空洞，无杂物凿孔或雷达检测仪：每10m检查一个断面，每个断面，每个断面从拱顶中线起每3m检查1点。2②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：●胶骨比宜为1:4～1:5。●水胶比宜为0.40～0.50。●砂率宜为45%～55%。●胶凝材料用量不宜小于400kg/m3。●钢（合成）纤维的掺量应符合设计要求。检验数量：施工单位对同强度等级、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；监理单位全部检查。检验方法：施工单位进行配合比选定试验；监理单位检查配合比选定单。喷射混凝土的早期（1d）强度必须符合设计要求。检验数量：施工单位、监理单位每一喷射循环检查一次。6检验方法：施工单位采用贯入法或拔出法检测；监理单位见证检测。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：施工单位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；监理单位按施工单位检查次数的20%见证取样检测或按施工单位检查次数的10%平行检验。检验方法：施工单位进行混凝土强度试验。监理单位检查混凝土强度试验报告并进行见证取样检测或平行检验。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，每间隔２ｍ布设一个检查点检查喷射混凝土的厚度。监理单位见证检查或按施工单位检查断面的20%抽查。检验方法：施工单位、监理单位检查控制喷层厚度的钢筋头标志、凿孔或无损检测测量厚度，用自动断面仪或摄影仪等仪器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人工洒水养护，养护时间不少于14d。检验数量：施工单位、监理单位全部检查。检验方法：观察，检查施工记录。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%7检验数量：施工单位、监理单位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：施工单位、监理单位全部检查。检验方法：观察、敲击。③一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。四、质量控制措施喷射混凝土的质量直接影响着结构受力、防护、耐久性等情况，所以对喷射混凝土施工，必须按质量控制系统的要求，通过各种措施强化质量意识，加强质量管理，制定操作规程1.施工工艺与原材料控制1.1施工工艺喷射前，应将岩面冲洗干净，并将表面软弱破碎岩石清扫干净。喷射作业应分区段进行，长度一般不超过6m，喷射顺序应自下而上。后一次喷射应在前一次混凝土终凝后进