喷射混凝土施工方案

喷射混凝土工程专项施工方案一、编制依据：1、 《公路隧道施工技术规范》；2、 我国现行的公路工程设计规范、施工技术规范；3、 施工设计图纸；4、 施工现场实际地形及地质情况。二、工程概况吴家湾隧道位于巴中市巴州区凌云乡，隧道距离凌云乡约15km,隧道段山顶有乡村机耕道通过，但机耕道到洞口均为山间小路，交通较为不便，大型机械设备无法直接运往。隧道进出口位于凌云乡二村2组。左线起讫桩号：ZK10+327〜ZK11+038,全长711m,隧道平面线型进口位于+2.81%,出口位于-2.954%的人字坡上。右线隧道起讫桩号K10+342〜K11+081,全长739m,隧道平面线型进口为直线，出口为圆曲线，曲线半径RF420；纵向线型进口位于+2.82%,出口位于-2.964%的人字坡上。根据隧道洞口地形地质条件，隧道进口采用端墙式洞门，出口采用削竹式洞门。设置1处人行横通道；隧道进出口各设置了一处联络通道。2.1主要技术经济指标：隧道按一级高速公路标准设计，设计行车速度：80km/h；隧道建筑限界：0.75+0.5+2X3.75+0.75+0.75=10.25,隧道净高：5.0m；公路等级：高速公路双向四车道标准；等级为一级公路；场地内的地震动峰值加速度小于0.05g,对应地震基本烈度小于VI度。二、施工准备1、人员安排：、施工负责人：1人、技术负责人：1人、质检工程师：1人、测量负责人：1人、试验负责人：1人、安全负责人：1人、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，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，一般釆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。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；输料管应能承受0.8MPa以上的压力，并应有良好的耐磨性能；保证作业区内具有良好通风和照明条件。喷射作业的环境温度不得低于5°Co4、 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。大股涌水宜釆用注浆堵水后再喷射混凝土。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。大面积潮湿的岩面宜釆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、运输湿喷砕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。运输釆用礙运输罐车，随运随拌。喷射砕时，多台运输车应交替运料，以满足湿喷税的供应。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f缓慢打开主风阀f启动速凝剂计量泵、主电机、振动器一向料斗加混凝土。2、 喷射混凝土作业应釆用分段、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。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。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。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lh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。所以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0.4〜0.65MP&。黄土隧道喷射混凝土时喷射机的压力一般不宜大于0.2MPao4、 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I.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°0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、 养护喷射混凝土终凝2小时后，应进行养护。养护一般釆用洒水养护，养护时间不小于14d0当气温低于+5°C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8〜13cn),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%。喷射混凝土拌合物的停放时间不得大于30mino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，严格控制喷射砕的厚度。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。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，确认喷射砕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，或釆用压浆法充填。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。经常检查喷射机岀料弯头、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。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32.5MPao根据工点特点，必要时可采用特种水泥。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,骨料级配宜釆用连续级配。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l%o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10mino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；生产率大于10m3/h,允许最大粒径为15mm；输料距离水平方向不小于30m、垂直方向不小于20m；喷射混凝土时粉尘含量不大于2mg/m3o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，检查喷礙质量。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)喷射混凝支寸户实测项目项次检查项目规定值或允许偏差检査方法和频率权值1A喷射混凝土强度在合格标准内按附录E检查32A喷层厚度平均厚度M设计厚度；检查点的60%M设计厚度；最小厚度M0.5设计厚度，且目50凿空法或雷达检测仪：每10m检査一个断面，每个断面操那个拱顶中线起每3m检查1点。23A空洞检测无空洞，无杂物凿孔或雷达检测仪：每10m检査一个断面，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lOmin；釆用其他类型的外加剂或几种外加剂复合使用时，也应做相对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：釆用现场取样试验。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/m3o•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（Id）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。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28d0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。•检査点数的80%及以上大于设计厚度。•最小厚度不小于设计厚度2/30•表面平整度的允许偏差为lOOmmo检验数量：每一作业循环检査一个断面，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，养护时冋很多于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。检验数量：施工单位、监理单位每工作班抽查很多于一次。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、监理单位全部检査。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：每工作班很多于一次。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行，若终凝后lh以上再次喷射，应用风水清洗混凝土表面。边墙一次喷射厚度4、6cm,拱部则为2-4em,喷射2—4h后应洒水养护，一般养护7-14d,混凝土喷射后至下一循环放炮时间，应通过试验确定，一般不小于4h,放炮后应对混凝土进行检查，如出现裂纹，应调整放炮间隔时间或爆破参数。1.2材料控制（1） 拌和用水：工程中多以饮用水作为拌和用水，而pH值小于4的酸性水和含硫酸盐量（S04,一）超过水量1%的水，含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质的水均不得使用。（2） 水泥：为保证喷射混凝土的凝固时冋及与速凝剂的相溶性，所用水泥应具有强度高、抗渗性和耐久性好，选用P・042.5以上的普通硅酸盐水泥，使用前应做强度鉴定实验，水泥存放时严禁受潮和结块，也不得把不同规格、不同厂家的水泥混合使用。（3） 骨料：混凝土的强度除了取决于骨料的强度外，还取决于水泥浆与骨料的粘结强度，同时骨料的表面越粗糙界面粘结强度越高。实验表明在一定范围内骨料粒径越小，分布越均匀混凝土强度越高，骨料最大粒径地减少不但增加了骨料与水泥浆的粘结面积，而且骨料周围有害气体减少，水膜减薄，容易拌和均匀，从而提高了混凝土的强度。（4） 速凝剂：为了降低用水量、降低回弹率和粉尘率，使喷射混凝土早凝早强，使用液体速凝剂。应釆用符合质量要求并对人体危害性很小的速凝剂，掺加速凝剂之前，应做速凝剂与水的相溶性实验及水泥净浆速凝效果实验，注意速凝剂效果实验，初凝时间不应大于5min,终凝时间不应大于lOmin,保持速凝剂干燥勿受潮变质，速凝剂掺人应均匀。1.3喷射混凝土配合比的设计与控制要点喷射混凝土的配合比不同于普通混凝土的配合比，需要根据其施工工艺来选择喷射混凝土湿喷法的配合比的设计方法。根据试验水泥用量宜为462kg/m3,其次确定砂率，宜选用粗砂或中砂，砂率宜为55%,砂率过高或过低易造成堵管,再次确定水灰比，水灰比为0.5,水灰比过小会产生粉尘，回弹量大，粘结力低,喷层会产生干斑，砂窝等现象，水灰比过大会造成强度低、速凝效果差，喷层流淌、滑移、坍落等现象，另外要注意根据施工环境的温度，周围岩壁类别、施工队伍的施工水平做相对应的调整。1.4、喷射混凝土养护措施养护是喷射混凝土施工中的一个重要环节，因为经常放炮和通风不良导致隧道内的温度较高，喷射混凝土周围的空气相对来说比较干燥，加上水化热引起的混凝土内部温度较高，将使其表面水分很快就蒸发掉，在混凝土初凝后安排专人釆用不间断的洒水养护，养护时间不得少于14d0五、安全保证措施（1）项目部安全生产工作严格按照安全生产三级管理制度执行：项目部设专职人员负责进行安全生产制度制定、总体管理、监督控制工作；作业队设置专职安检员，负责日常安全管理、监督防范工作；班组严格按照有关安全制度执行；（2）施工用电：规范用电，实行“一机一箱一闸一漏”。场内配备与功率相匹配的备用电源。配电房（室）、变压器等固定场所必须设置明显的禁止、警