1、轨道交通隧道土建工程高速喷射混凝土砼施工作业指导书编 制： 审 核： 批 准： 版 本 号: ESZAQDGF001 编 制： 审 核: 批 准： 发 布： 二XX年X月目 录一、喷射砼的特点1二、喷射砼的基本原理1三、喷射砼的施工工艺流程1四、喷射砼施工方法及工艺要点21、素喷砼22、有水地段喷射砼的施工措施4五、喷射砼施工质量要求和标准4六、机具、设备配置5七、喷射砼工序劳动力组织5八、喷射砼施工中的几个问题5九、隧道初期支护检验批质量控制及检验程序7十、喷射混凝土施工安全措施8隧道喷射混凝土作业指导书一、喷射砼的特点1.砼在高速喷射过程中，水泥颗粒受到重复碰撞冲击，喷层受到连续冲实压碎，2、因此喷射砼层具有致密的组织结构和良好的物理力学性能，特别是它的粘结力大，能通过围岩紧密的粘结，形成独特的支护作用。2.施工方便，各工序平行流水作业，工序间相互干扰少。3.喷层较薄，具有一定的柔性特点，允许喷层与围岩共同变形产生一定量的位移，从而达到提高隧道围岩自承拱的目的。4.隧道掘进开挖后及时喷锚施工，可以尽早控制围岩过度松弛变形的目的。5.根据量测监控和信息的反馈结果，利用变位分析法原理来有效的采取措施控制围岩的变形，充分发挥了围岩和初期支护的共同作用。二、喷射砼的基本原理隧道开挖后，利用围岩应力与位移地变形曲线特性，及时喷射一层砼来消除岩面不平引起的应力集中现象，达到改变围岩的双向受力状3、态，从而提高围岩与初期支护紧密粘结在一起的自承拱能力。三、喷射砼的施工工艺流程详见喷射混凝土施工工艺流程图先将砂、石过筛，按配合比和水泥一同送入搅拌机内搅拌，然后将料运送到工作地点，装入以压缩空气为动力的喷射机内，再经输料管吹送到喷头处与水泥混合后喷射到岩面上。图1 喷射砼施工工艺流程图细骨料粗骨料水泥水外加剂搅拌机喷射机喷头速凝剂压缩空气受喷面四、喷射砼施工方法及工艺要点1、素喷砼待喷面处理：检查待喷面尺寸、几何形状是否符合设计要求；拆除待喷射面影响喷射作业的障碍物，对不能拆除者加以保护；为保证施工质量和施工作业安全，施工前喷射面进行如下处理：清除浮面和有害的粘着的杂物、木片等；有涌水的地方4、要做好排水；喷射面吸水性较强时要预先洒水；凡设有加强钢筋或铁丝网时，为了不致反弹，要将钢筋或铁丝网牢固地固定在喷射基层面上。喷射砼:采用泵式喷射机湿式喷射砼，将已加水拌和好的混凝土拌和料压送至喷嘴处，然后在此加入速凝剂，在压缩空气助推下喷出。湿式喷射粉尘少，回弹少，砼质量易保证。湿式喷射机的工作风压以大于0.5MPa为宜，以利于克服拌和好的砼在管道内流动的阻力。水压一般比风压大0.1MPa左右为宜。采用向水箱中通高压压缩空气，以获得稳定水压。喷头与受喷面的距离以1.52.0m较为适宜。喷射时喷头与受喷面保持垂直，若受喷面被钢筋网覆盖时，可将喷头稍加倾斜，但不宜小于70。如果喷头与受喷面的角度太5、小时，会形成砼湿料在工作面上的滚动，产生出高低不平的波形喷面，增加回弹量，影响喷射砼的质量。喷射路线应自下而上，呈“S”形运动。一次喷射厚度太薄，集料易回弹；一次喷射厚度太厚，易出现喷层下坠、流淌，或与岩面之间出现空壳。因此，一次喷射厚度一般不小于集料粒径的两倍，以减少回弹率。影响一次喷射厚度的主要因素是砼的坍落度、速凝剂的效果及气温。一般8cm左右的坍落度可获得较厚的喷层；能保证砼在2min内凝结的效果较好；作业面的气温以15以上为宜。当喷射砼设计厚度大于一次喷射厚度时，应分层进行喷射。两次喷射的最小时间间隔，在常温(1520)条件下，掺速凝剂或用喷射水泥、双快水泥等速凝水泥时，为1520m6、in。当间隔时间超过2h，复喷前应喷水湿润。为使水泥充分水化，减少和防止收缩裂缝，在喷射砼终凝后即开始洒水养护。养护时间和洒水次数，取决于水泥品种和空气湿度，在任何情况下，养护时间不小于7d。2、有水地段喷射砼的施工措施改变配合比，增加水泥用量；先喷干混合料，待其与水隔离后，逐渐加水湿喷，喷射时由远而近，逐渐向涌水点逼近，然后在涌水点处安设导管，将股水引出，再在导管附近喷射；当涌水地点不多时，采用开缝埋置摩擦锚杆进行导水处理后再喷射砼；涌水严重时，可设置泄水孔，边排水边喷射；严格控制喷射机的工作风压；合理选择喷射砼配合比，适当减少最大骨料的数量，使砂石料具有一定的含水率，呈潮湿状；掌握好喷头处7、的用水量，提高喷射操作熟练程度和技术水平；掺入粉尘抑制剂和采用特殊结构的喷头。五、喷射砼施工质量要求和标准1、喷射砼底原材料应符合设计要求（1）水泥：不低于425普通硅酸盐水泥，受潮过期结块者均不得使用。（2）细集料：宜选用细度模数大于2.5mm中粗砂，含水率6左右。（3）粗集料：以卵石为好，粒径一般取510mm之间。（4）速凝剂：掺量宜在2.54.0之间。2、喷射砼底配合比一定要满足回弹少，粉尘小，粘附性好，不发生管道堵塞，同砼强度符合设计要求。3、胶集比，水泥与采料之比，常为1：41：4.5。4、砂率：选用砂率为45左右。5、喷射砼密实：表面无裂缝脱落，平整圆顺。6、有钢筋地段：砼保护层满8、足设计要求，严禁钢筋外露。7、回弹率拱部为大于25，边墙不大于15。8、喷射层厚度不上于设计值，其余部分不小于设计值的一半。9、喷射砼终凝2h后，喷水养护，养护时间不小于14d。六、机具、设备配置1、混凝土喷射机：1台2、搅拌机：1台3、空气压缩机：1台4、混凝土运输车：1辆七、喷射砼工序劳动力组织由一个工班负责，人数11人。分工详见劳动力组织表（表1）。表1 劳动力组织表工 种人 数工 种人 数班 长1喷射手2技术员1喷射机司1安全员1空压机司1上料工2杂 工1运输司机1八、喷射砼施工中的几个问题1、回弹率回弹率的大小，与喷射作业中的各个施工环节都有关系。影响回弹量的因素很多，主要有以下几种9、：（1）受喷面的岩性及平整度：当岩性较软，受喷面较平整时，回弹量就小些。（2）喷射速度：如果速度过低，因冲击能量不够大，材料压缩不充分，回弹量便增加，反之，速度过高冲击能量过大，回弹量也增大，因此喷射速度保持在5060米/秒之间比较适宜。（3）喷射角度：喷射料束偏离垂直位置，回弹量会增加。（4）喷射距离：一般采用1.0米左右，过大过小都会因冲击能量过大过小使回弹量增加。（5）喷射部位：由于受重力影响，拱部回弹量比边墙多。（6）水泥用量：水泥用量增加，会提高灰浆的缓冲作用而降低回弹，但过大降低砼的抗压强度和粉尘。（7）含砂率：砼中的含砂率达到45左右为好。（8）水灰比：水灰比过小，砼呈疏松状态，10、回弹量加大，反之则减小。为保证紧贴，防止离膨现象，根本途径是减少回弹量。因此喷射前应清理浮石，冲洗岩石，保证水泥水化充分，从而提高结合面处喷射砼的粘结力。粉尘问题：干喷法喷射砼时，会产生大量粉尘，危害人体健康，因此宜采取防尘措施：（1）适当加大骨料含水率，控制在46，粉尘浓度为15毫克/m3以下为宜。（2）加强通风，采用混合式通风效果最好，风机安放在距工作面515米以内效果更为显著。（3）适当增加拢料管长度，在喷咀水环到出口之间接一段0.51.0米长的管子。（4）改进喷头处进水方式，采用两路进水。（5）严格控制风压，改进喷射工艺。预防喷射砼裂缝的产生措施:（1）喷水养护，使砼经常处于湿润状态。11、（2）控制水泥用量和砂石掺量，石子不宜过少，砂子的掺量不宜过多。（3）改进操作技术，控制好水灰比及每次喷射的厚度，以提高喷射砼的密实性。喷射砼剥落：造成喷射砼剥落的原因主要是喷射砼层厚度不够，边墙底脚复碴未清除，以及岩壁冲洗不彻底，据此采取相应措施可以防砼剥落。九、隧道初期支护检验批质量控制及检验程序1、喷射混凝土主控项目喷射混凝土主控项目的原材料（水泥、砂石、速凝剂）按照铁路隧道施工质量验收标准（TB10417-2003）第条规定分批、分等级进行抽样见证实验，合格后方可用于工程本体。喷射混凝土的平均厚度大于设计厚度，所检查点数60%以上要符合设计厚度，个别最小厚度不得小于设计厚度的1/2，但12、不小于3cm。喷射混凝土强度试件，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。每次抽样检验时，工地试验人员必须通知现场试验监理，进行见证取样检测或平行检验。2、喷射混凝土一般项目混凝土的原材料计量、拌制及坍落度应符合设计要求；喷射混凝土时分段、分片依次进行，混凝土表面平顺、无裂缝及掉碴现象。在隧道施工中，喷射砼一般与钢拱架、锚杆、金属网等联合使用作为初期支护，它具有与围岩粘结紧密、支护及时、柔性好等特点，且能渗入围岩裂隙、封闭岩层、加固结构面及层面，提高围岩强度、整体性，并与围岩共同工作，调整围岩应力，从而加强围岩的自承能力，有效的抑制围岩变形向深处发展，组织坍塌的产生，13、达到稳定围岩，保证隧道安全的目的。十、喷射混凝土施工安全措施1、应把喷层的异常裂缝作为主要安全检查内容之一，经常进行观察与检查，并作为施工危险信号警惕，尤其是全断面开挖地 拱圈，拱顶不得因为高、难而省略。2、喷锚地段的危石应及时处理完毕，脚手架、防护栏杆、照明设施应符合安全要求。3、根据喷射方式（湿喷）、混凝土配合比等条件，采用合适的降尘措施，控制空气中粉尘的含量。对从事喷射作业的人员，定期进行健康检查。4、进行喷射作业，必须配带防护用具（胶皮手套、防尘口罩、防护面罩、眼镜等）。5、当采用人工喷射时，应配备辅助喷射支架，防止在发生管路堵塞时因喷嘴剧烈振动而引起的危害。当转移喷射地点时，必须先关闭喷射机，在喷嘴前方不得站人。