地铁工程喷射混凝土施工工艺工法

地铁工程发射混凝土施工工艺工法1前言1.1工艺大概发射混凝土工艺上可分为干喷、潮喷和湿喷。近来几年来，湿喷工艺已成为铁路、公路及水工地道施工的主要发射工艺。干喷、潮喷工艺使发射作业还停留在手工小作坊时代（单机搅拌、小型机械运输、人工上料、人工控制水灰比与速凝剂），作业环境差、劳动强度大、质量控制水平低，资料耗资高、生产效率低。与目前的社会经济发展水平极不适应。湿喷工艺能够使发射作业实现集中搅拌（搅拌站）与自动计量、机械化运输与上料，已成为发射混凝土施工的主流施工方式，特别是大型发射混凝土机械手湿喷工艺施工技术的成功运用，大大提升了发射混凝土的速度，拥有较好的社会经济效益。1.2工艺原理发射混凝土经过混凝土发射机具（输送泵）、压缩空气、发射头来实现混凝土布料、输送、添外加剂并把混凝土直接喷贴到岩土面的施工方法。潮喷是采纳拌合机将骨料、水泥、少许水、增粘剂拌制成水灰比在0.16～0.19内的干硬混凝土，将干硬混凝土和粉状速凝剂加入发射机料斗，加有速凝剂的干硬混凝土经过发射机转子体输送到出料口，经过压缩空气送至喷头，在喷头内对其再次加水后发射到岩土面上。湿喷是采纳拌合机将骨料、水泥、水依据配合比拌制成混凝土后，采纳湿喷机布料发射，也可配合机械手发射。工艺特色2.1潮喷工艺设备简单、操作方便、使用的粉状速凝剂成本低；但发射回弹量比干喷小，粉尘少，所发射混凝土强度比干喷高，适用范围比较广。2.2湿喷工艺相对前两类工艺拥有发射回弹量小，粉尘少，对环境污染小，所发射混凝土强度高的特色，是目前重点实行的发射工艺。适用范围适用所有铁路、公路地道和水下通道以及高边坡防备等工程的喷射混凝土施工。主要引用标准《高速铁路地道工程施工技术指南》《高速铁路地道工程施工质量查收标准》《铁路混凝土工程施工技术指南》《铁路混凝土工程施工质量查收标准》施工方法潮喷和小型湿喷机湿喷作业采纳小型机具，配合作业平台进行，大型湿喷作业大多采纳机械手进行。工艺流程及操作重点6.1工艺流程潮喷工艺1工艺流程图见图1。拌合站拌制干硬砼砼运输速凝剂发射机压缩空气发射管发射头部分水发射检查发射厚度及平展度可否合格是结束图1潮喷混凝土施工工艺图2潮喷混凝土现场作业工艺流程说明1）试验室严格控制好发射混凝土的配合比。2）发射时喷嘴垂直于受喷岩面，保持1m左右距离，分片作螺旋来往运动，直到达规定厚度，并控制好发射混凝土表面的平展度。3）对渗漏水比较小的地方，发射从无水处向有水处进行；对于渗漏水较大的地方，先采纳引流举措后再喷混凝土。4）发射先开风，后开发射机；停喷时先停发射机、后停风。5）发射前先调水，当喷嘴发射雾状水时开始发射，发射中检查发射面可否有光彩，水量小出现干斑，水量大出现拉毛现象。湿喷工艺1工艺流程图见图3。拌合站拌制混凝土砼运输发射机或发射机械手发射管速凝剂发射头发射检查发射厚度及平展度可否合格是结束图3湿喷混凝土施工工艺流程图工艺流程说明1）试验室严格控制好发射混凝土的配合比，依据混凝土运输距离选择好坍落度，防备运输过程中发射混凝土坍落度损失过大。2）发射时喷嘴垂直于受喷岩面，保持1m左右距离，分片作螺旋来往运动，直到达规定厚度，控制好发射混凝土表面的平展度。3）对渗水比较小的地方，发射从无水处向有水处进行；对渗水较大的地方，采纳引流举措后再喷混凝土。4）发射机械手发射，依据发射部位不同样适合调整发射量。6.2操作重点混杂料或混凝土加工运输1潮喷混凝土的加工一般也采纳小型拌合站拌制，并严格按确立配合比将0～15mm的碎石、中粗砂进行配料，经过拌合机将骨料、水泥与少许水平均拌合而成干硬性混凝土（水灰比控制在0.16～0.19），用自卸汽车运至发射地址。2湿喷混凝土的加工一般采纳大型拌合站拌制，并严格按确立配合比将0～15mm的碎石、中粗砂进行配料，经过拌合机将骨料、水泥、水平均拌合而成混凝土，用混凝土运输车运至发射地址。发射混凝土现场准备潮喷、湿喷混凝土发射前先平展场所，并在存料底部铺设薄钢板，将发射机移至发射地址，将高压风管和发射机连接，用电缆线将发射机和配电箱连接，发射管和发射机连接潮喷时高压水管和喷头连接，湿喷时速凝剂管和喷头连接，喷头和发射管连接。所有连接完成后先开风调试发射管路可否畅达，潮喷开水调试水压和水量，湿喷启动速凝剂泵并设置速凝剂掺量，最后启动发射机电源调试发射机。外加剂的增添潮喷混凝土工艺外加剂一般采纳人工增添，掺量控制偏差较大，随意性也极大。湿喷混凝土工艺外加剂是机械增添，掺量控制比较正确。特别是发射机械手对外加剂掺量的控制极其标准，它是依据所设置的每小时发射量及所设置的外加剂掺量进行自动调治的。混凝土发射作业1三种发射混凝土工艺的作业方法基真同样，都要求喷头和发射面呈垂直角度，喷头距离发射控制在0.8～1.2m之间，从下往上分片作螺旋来往运动，直到达规定厚度。三种发射混凝土工艺详尽操作上有所不同样。⑴潮喷的加水量由发射手控制的，发射手的经验决定了水量的准确程度，所以在发射前水的调试比较重点，在发射机进料前先开风，今后慢慢开水，察看从喷头出来的水可否成雾状，喷水成雾状后再启动发射机进行发射。发射中，发射手随时察看发射面状况，发射面上出现干斑就说明水量小了，发射面上出现拉毛就说明水量大了，只有发射面上有光彩时才能说明水量适合。⑵潮喷作业中，上料人员和发射手之间的配合也特别重点，若上料素来保持平均，则发射手就不用合时调治水量，若上料不平均，则发射手就要合时调治用水量。⑶潮喷作业中，受喷面找平，只有上料人员和发射手默契配合才能很好进行，发射手调小水量，上料人员减少上料量，也就是减少每小时发射量，才能将较小的凹坑找平，保证发射面的平展度。⑷湿喷作业中的上料速度和外加剂掺量都是由机械控制的，水灰比也是标准的，发射手主要控制发射角度、距离、发射厚度和平展度。劳动力组织地道施工中，早期支护的混凝土发射应在开挖后赶忙施作，人员配置必定合理。潮喷施工人员配置见表1。表1潮喷施工人员配置表（1台发射机）作业人员人数(人)作业人员人数(人)发射手1拌合机司机1一台机指挥1辅助人装载机司机1发射人上料人员2员汽车司机2员外加剂人员1空压机司机1电工1合计5合计6湿喷施工人员配置见表2。表2湿喷施工人员配置表作业人员人数(人)作业人员人数(人)发射手1拌合机司机1一台机指挥1辅助人装载机司机1发射人上料人员1汽车司机2员员空压机司机1电工1合计3合计6主要机具设备8.1发射混凝土设备选型与配置发射设备的选型与配置依据工程规模、施工场所、运输条件、文明施工和环境保护要求等要素综合确立。一般的铁路、公路、地铁等较大断面地道均有条件采纳湿喷工艺，设备选择湿喷机。二次衬砌混凝土拌合站设在发射地址周边，发射混凝土拌合站和二次衬砌混凝土拌合站可合设一个；若二次衬砌混凝土拌合站距离发射地址较远，单独设发射混凝土拌合站，混凝土运输车很多于2台。当每循环受喷面较小，一次发射作业量不大，也许没法采用混凝土罐车运输混凝土时，适合采纳潮喷工艺，选择潮喷机。另在发射地址周边配置小型拌合站，自卸汽车配置很多于2台。8.2供风设备配置空压机的配置依据使用发射机台数而确立。3每台湿喷机需要10m/min的风量，且风压要达到0.7MPa。湿喷工艺所配空压机适合采纳风压比较牢固的，不宜采纳内燃空压机。3每台潮发射机需要6m/min的风量，风压0.15MPa，水压0.3MPa。8.3供电系统配置供电系统配置充分考虑空压机、拌合站、发射机和照明等设备的配置功率，依据用电总功率和线路长度配置相应线径的供电线路及总功率1.2倍的变电系统。8.4常用发射混凝土设备潮喷工艺设备西安科达地道物质生产的CP-5型潮喷机，PZ-5B型潮喷机。湿喷工艺设备1一般湿发射设备：成都岩锋科技发展有限公司生产的TK-500型湿喷机见图5，中国中铁一局公司有限公司生产的XZPS-30型湿喷机见图6。图5TK-500型湿喷机图6XZPS-30型湿喷机湿喷机械手：长沙中联重工科技发展有限公司并购的意大利国际混凝土发射有名品牌CIFA公司生产原装入口的CSS3型发射机械手见图7。图7CSS3型发射机械手质量控制9.1易出现的质量问题发射手熟练程度差、技术水平低、责任心不强简单致使发射混凝土表面平展度差；速凝剂质量不牢固，施工参量不般配，简单引起发射回弹量过大，甚至出现发射后大面积掉块现象。9.2保证举措严格控制原资料质量水泥质量控制⑴水泥一般采纳硅酸盐水泥或一般硅酸盐水泥，也可采纳矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥，强度等级不低于32.5MPa。⑵水泥是发射混凝土最重要的原资料，严格把好水泥进库检查关及使用前查验关。对水泥强度、平定性、凝结时间进行抽样检查，合格者准予使用，不合格者禁止进场和用于施工。粗骨料质量控制⑴采纳坚硬长久的卵石或碎石，粒径不宜大于15mm。⑵粗骨料级配、最大粒径等质量指标切合《锚杆发射混凝土支护技术规范》中的相关规定。细骨料质量控制砂子宜选择优秀中粗河砂，细度模数为2.5～3.3范围，含泥量、泥块含量等质量指标知足JTJ041《公路桥涵施工技术规范》中的相关技术要求。（特注：目前，“地道施工技术规范”中暂无砂石资料技术要求。）外加剂质量控制速凝剂使用前，需做与水泥的相容性试验和水泥净浆凝结奏效试验。所用速凝剂保证初凝时间不大于5min，终凝时间不大于10min。其余各项试验项目切合JC477-2005《发射混凝土用速凝剂》技术要求后方可使用。水的质量控制发射混凝土所用水为无杂质的洁净水，不能够使用污水及pH值小于4的酸性水，也不能够使用含硫酸盐，其量按SO42-离子含量高出混杂用水量1%的水。严格控制发射混凝土强度配合比控制⑴发射施工所用混杂料和混凝土的配合比是在保证原资料合格前提下，经过试验试配出来。⑵配合比确立后，按其设计正确称量进行搅拌。原资料按重量计，称量赞成偏差：水泥和速凝剂为±2%；砂、石料为±3%。⑶当原资料规格、指标发生变化，需灵便的调整配合比。发射方法控制⑴发射作业分段分片挨次进行，严格按先墙后拱，先下后上的顺序，以减少混凝土因重力作用而引起滑脱现象发生。⑵发射作业掌握好喷嘴与受喷岩面的距离和角度。距离最好为0.6～1.8m，喷嘴与岩面垂直，并略微倾向刚喷的部位，凹陷处先喷和多喷，凸出处后喷和少喷。⑶发射时采纳螺旋形或S形往返搬动前进，调治好风压和水压，水压稍高于风压。外加剂掺量控制外加剂掺量依据产品说明书中供给的掺量范围，经过试验确立其最正确掺量。认真做好发射混凝土质量评估发射混凝土抗压强度检测发射混凝土的强度每一作业循环查验一次，每个循环最少在拱部和边墙各留置一组查验试件。设计无明确要求时，喷混凝土3h强度应达到1.5MPa，24h强度应达到10.0MPa。当检测到不合格时，需查明原由并采纳举措，可用加厚喷层或增设锚杆予以补强。发射混凝土厚度检测发射混凝土厚度可采纳埋钉法、凿孔法或无损检测等方法检查。凿孔检查宜在混凝土喷后8h之内，用短钎将孔凿出，发现厚度不够时可实时补喷。全断面开挖时，每一作业循环检查一次，分部开挖时，每3～5m检查一次。每个断面应从拱顶起，每间隔2m布设一个检查点检查发射混凝土的厚度。发射混凝土厚度的检查点数90%及以上大于设计厚度即为合格。当发现发射混凝土表面有裂缝、零散、露筋、渗漏水状况，立刻予以维修，凿除重喷或进行整顿。3、发射混凝土平展度检测①平展度用直尺检测。发射混凝土基面平展度：边墙D／L≤1/6，拱顶D／L≤1/8。②基面无钢筋、管件露优等尖利突出物。③地道断面变化或转弯处阴角抹成R≥5cm的圆弧，阳角抹成R≥10cm的圆弧。安全举措10.1主要安全风险剖析发射作业时，机械手停放地址和发射手作业地址，地道危石、悬石应除去洁净，发射手要配带防备用品，机械各部位圆满正常，禁止将喷浆口对人放置和发射。10.2保证举措发射作业前检查发射机和发射管连接可否牢固、发射管之间连接可否牢固、发射管和喷头之间连接可否牢固，防备发射中连接处零散，发惹祸故。试发射机和发射作业，喷头不能够对着人和设备。除去堵管需要开风，先把出料端固定，防备发射管摇动伤及人和物。施工中注意水、电、风、液体速凝剂连接检查及出现问题的紧迫办理。速凝剂操作过程中应注意防备速凝剂泄露灼伤。注意按周期进行设备保护、养护。发射手佩带好面罩，防备回弹伤人，吸尘危害职业健康。环保及节能举措11.1采纳机械手湿喷混凝土，充分利用动力电压，减少了油料的耗资，同时发射同