谈喷射混凝土的施工工艺控制及质量安全管理

谈喷射混凝土的施工工艺控制及质量安全管理［摘要］:结合巫奉高速公路骡坪隧道的施工经验，从喷射混凝土的原材料选择、喷射前的准备工作、喷射过程的工艺控制、安全及环保等方面的管理加以阐述，以供同仁参考。［关键词］：喷射混凝土施工工艺控制质量安全管理刖言穿山越谷，桥隧相连，是山区高速公路的特点。隧道¬¬¬¬这种“地下长廊”在山区高速建设中占有十分重要的地位。例如重庆巫山——奉节高路公路线路总长59.6公里，隧道总长为26.9公里,占线路全长的45.1%。在公路隧道建设过程中，喷射混凝土可与锚杆、钢筋网等组合起来的支护形式。这种支护形式能及时支护和加固围岩，与围岩密贴，封闭岩体的张性裂隙和节理，加固围岩结构面，有效的发挥和利用岩块间的镶嵌、咬合和自锁作用，从而提高岩体自身的强度、自承能力和整体性。下面以本人参与施工的重庆巫山——奉节高路公路骡坪隧道为例，就喷射混凝土施工工艺控制及质量安全管理方面谈谈心得体会。一、 工程概况由福建路桥建设有限公司承建的重庆巫奉高速公路二期工程A3合同段骡坪隧道为一座上、下行分离的四车道高速公路特长隧道。骡坪隧道位于重庆市巫山县楚阳乡滴水岩村至骡坪镇风岭村境内，进口位于楚阳乡滴水岩村范家河西岸山坡上，出口位于骡坪镇风岭村，隧道最大埋深435m。隧道全长左洞4573.827m，右洞4606.533m，本合同段施工长度左洞2409.11（起讫里程ZK4+710-ZK7+127.283），右洞2414.533m（起讫里程YK4+725-YK7+150）；洞内设行车横洞和行人横洞各三道，在洞内与第四合同段对接施工；洞门采用端墙式洞门与第二合同段范家河大桥联接。隧道净宽10.25m，净高5.0m，设计行车速度80km/h，骡坪隧道左右洞C20喷射混凝土共17309m3,本项目采用湿喷工艺。二、 喷射混凝土原材料选用（1）水泥：采用湖北华新P•O42.5水泥，检测结果见表1。华新P•O42.5水泥试验数据表1检测项目初凝终凝（h:min）安定性（mm）胶砂强度抗折(MPa)抗压(MPa)3d28d3d28d技术要求>0:45<10:00合格>3.5 >6.5 >17.0>42.5检测结果2：553：55合格5.48.926.3 48.8结论合格合格合格合格合格合格合格（2）细骨料：工地地处三峡库区，三峡水库水位升高后，当地取砂困难，本项目采用洞庭湖砂，检测结果见表2细骨料试验数据表2检测项目试验结果级配细度模数含泥量（％） 泥块含量（％）技术要求 符合级配范围要求2.3-3.0<3<1.0检测结果II区2.85 1.80.6结论合格中砂合格合格（3）粗骨料：骡坪隧道洞渣的岩石的抗压强度仅为30MPa不符合技术要求，不能加工为生产用碎石。经检测建国碎石加工场的岩石岩质及各项指标满足技术要求,检测结果见表3,且生产能力和交通运输条件满足工地需要。粗骨料试验数据表3检测项目试验结果级配含泥量（％） 泥块含量（%）针片状颗粒含量（%）压碎指标值(%)技术要求符合级配范围要求<1<0.5<8<16检测结果在级配范围内0.80.46.811.2结论合格合格合格合格合格速凝剂：采用重庆市福云速凝剂，检测结果见表4。速凝剂试验数据表4序号检测项目 技术指标(一等品) 检验结果结论1净浆凝结时间/ / /初凝min不迟于32min43s合格终凝min不迟于87min20s合格1d抗压强度,MPa不小于7 7.73合格28d抗压强度比,％不小于7576.2合格拌合水：施工用水检测结果见表5。施工用水试验数据表5序号检测项目技术指标检测结果结论汞/(mg/L) <0.001<0.0002合格硝酸盐(以N计)/(mg/L) <107.6合格氯化物/(mg/L) <250 9.9合格4硫酸盐/(mg/L) <250 153.9合格5溶解性总固体/（mg/L）<1000230合格6总硬度（以CaCO3） <450 137.8合格铝/（mg/L） <0.2 0.07合格PH>6.5且<8.57.8合格三、 喷射混凝土配合比设计及拌制质量控制根据《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001的要求，本项目喷射混凝土采用湿喷工艺，经试验：设计坍落度为80〜120mm，设计强度等级为C20。喷湿混凝土配合比获得监理工程师批准，并经试喷达到设计要求。本项目从两个方面保证喷射混凝土拌制质量：1、 原材料质量控制：（1）本项目注重原材料质量管理，试验人员严把水泥进库检查关及使用前检验关。试验人员对水泥强度、安定性、凝结时间进行抽样检查、合格者准予使用，不合格者不准进场。（2）砂的细度模数、含水率、含泥量及碎石颗粒级配、最大粒径等质量指标经检验符合《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001中的有关规定，不合格不准用于施工。（3）喷射混凝土用水，PH值为7.8，其它指标也满足规范要求。2、 喷射混凝土拌制控制：在施工前本项目工地试验室做速凝剂与水泥的相容性试验及水泥净浆凝结效果试验。所采用的速凝剂初凝时间在3min以内，终凝时间在8min以内，符合速凝剂一等品要求。喷射混凝土在施工中按设计的配合比，准确称量进行搅拌。四、 喷射混凝土施工工艺1、工艺流程（见图1）2、喷射前工作要点：（1） 施工人员检查开挖断面净空尺寸，清除松动岩块和拱脚处的岩屑等杂物；（2） 用高压水冲洗受喷面，当受喷岩面遇水容易潮解、泥化时，采用高压风吹净岩面；（3） 检查设备和风、水、电等管线路，并试运转，保证作业区内具备良好通风和照明条件;设置控制喷射砼厚度的明显标志，以供操作人员掌握，质检人员鉴定。3、 场地布置：本项目设置一座面积为3600m2喷射混凝土拌合站，搭设晴雨棚，用于控制砂石的含水率，组建一支有6辆运输车的车队运输混合料，左右洞各安排4台喷射机。4、 清理工作面：喷射混凝土前，排险专业人员认真检查开挖尺寸，清理浮石及拱脚的虚渣，修整断面。5、 喷射混凝土作业：(1)喷射距离：喷枪头到喷射面距离控制在0.8-1.0m之内；喷射角度：一般说来，喷射方向与喷射面垂直，这样喷射时回弹量最小。在施工中要始终保持与喷射面垂直喷射难以实现，喷枪与受喷面的夹角不能小于45度。喷射顺序：喷射作业分段、分片由下而上顺序进行。喷射厚度：一次喷射厚度施工人员根据设计厚度和喷射部位确定，初喷厚度控制40-60mm.，复喷一次喷射砼拱顶不超过100mm、边墙不超过150mm。分层喷射间隔时间：本项目地处亚热带湿润区、多年平均气温18.4°C，平均无霜期335天，水泥可采用普通硅酸盐水泥，多层喷射混凝土的间隔时间为15-30min。喷射作业区段的划分：喷射作业应分区分段进行，每一小段作业宽度控制在1.5-2.0m，其喷射顺序为：先墙后拱，自下而上；边墙应自墙基开始，拱部应自拱基线开始。喷射混凝土的养护：喷射混凝土终凝2h后，立即洒水养护，现场安排专人每隔4-6h喷水养护一次，养护时间不少于14d。6、 喷射混凝土注意事项喷射机应合理使用：启动喷射机时，应先送风再开机，并应在机械运转正常后送料，供料均匀连续。作业结束时，先停止送料，待罐内余料喷完，再停机，然后关风。停止喷射作业后，喷射机和输料管内的积料应及时清除干净，以避免混合料结块堵管。回弹问题：试验人员通过控制混合料配合比、水灰比、砂子含水率等措施降低回弹率。施工人员通过控制工作风压、水压、喷射距离、喷射角度等措施降低回弹率。五、喷射混凝土质量安全管理1、 本项目工地试验室通过喷大板切割法检查喷射混凝土强度，检查试块数量按隧道每10延米，至少在拱部和边墙各取一组试样，材料或配合比变更时另取一组，每取一组至少取3个试块进行抗压强度试验。强度合格条件：（1）同批（指同一配合比）试块的抗压强度平均值，不低于设计强度。（2）任意一组试块抗压强度平均值不得低于设计强度的80%。（3）同批试块为3-5组时，低于设计强度的试块组数不得多于1组;试块为6-16组时,不得多于两组;17组以上，不得多于总组数的15%。2、 质检人员检查喷层与岩面黏结情况，用锤敲击，如有空响应凿除喷层，洗净重喷。3、 喷射混凝土表面有裂缝、脱落、漏筋等情况，应予补修，凿除喷层重喷或进行整治。4、 检查外观。混凝土表面密实、无突变；与原表面结合紧密，无起鼓。5、 本项目委托重庆市建设工程质量检验测试中心用地质雷达进行隧道喷射混凝土质量无损检测，检测中心通过受理业务、现场采集数据、分析数据、出具报告等过程跟踪检测喷射混凝土质量。6、 喷射混凝土安全措施：（1） 施工人员喷射前要检查作业地段的围岩，并进行清理浮石、危石等必要排险作业。（2） 喷射机安放在围岩稳定地段上，同时喷射作业地段照明和通风良好；（3） 喷嘴不准对人，以免射伤人。7、 成品保护：（1） 施工过程中妥善保护骡坪隧道洞内外水准点；（2） 喷射砼的厚度标志点醒目，可随时通过尺量检查厚度；（3） 加强喷射工作完成后的养生工作，保证混凝土强度增长；（4）为避免下次爆破影响喷射混凝土质量，间隔时间不超过4h。六、喷射混凝土环保措施施工现场和施工便道随时进行洒水，不出现明显的扬尘。选用密闭的、性能优良的混凝土喷射机。加强通风，冲淡粉尘浓度。七、结束语通过上述分析，喷射混凝土的施工工艺及质量安全控制受到很多因素的影响,参