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1、湿喷砼施工作业指导书编制目的：对喷射混凝土施工进行过程控制，以保证设计施工喷射混凝土的施工质量和减少回弹量，节约成本。适用范围：适用于所有喷射混凝土作业。职责分工：由持有喷射混凝土作业证书人员进行实施和操作。由试验人员进行检测原材料、成品质量，并作出合格和不合格成果报告书，指导施工。由工程质量部进行施工方法和施工质量控制，并根据试验结果对施工方案进行改进。由安全环保部进行安全控制。编制依据技术标准/质量标准： 公路隧道施工技术规范（JTJD0494） 公路工程技术标准（JTGB012003）锚杆喷射混泥土支护技术规范（GBJ500862001） 公路工程质量检验评定标准（JTGF80/1200
2、4）1、工程设计情况本标段所有隧道工程均采用喷C25早强混凝土，不同级别围岩设计不同的喷射厚度，其中主洞级围岩浅埋段、浅埋加强段、浅埋偏压段及深埋段均按26cm厚度设计，级围岩浅埋段及深埋段均按22cm厚度设计，级围岩按12cm厚度设计；临时支护级围岩、级围岩浅埋段按18cm厚度设计，级围岩深埋段按16cm厚度设计。2、配套机械设备搅拌机（JSP1000强制型），TK500喷砼机2 台，喷砼机械手一台（RPJ-D型），6m3砼运输车2 台,轮式喷砼支护台架一台（自制），实现湿喷工艺以提高喷射砼的施工质量，减少施工人员的工作强度，提高了施工效率，改善了劳动环境。3、喷砼支护与开挖之间协调支护顺序
3、和支护时机与围岩稳定时间有关，支护跟着开挖面进行；对稳定性很差的地段，应以最小的一个支护循环为循环进尺（如以钢支撑间距），更要及时支护，爆破后立即喷混凝土封闭岩面，控制围岩变形，待出碴后再挂网喷混凝土，安装锚杆，达到设计要求，需要时，采用钢拱架与锚喷联合支护。对松散、破碎自稳能力很差的围岩，采取超前锚杆、管棚或预注浆等方法加固岩体，再按短进尺、弱爆破、及时加强支护的原则进行开挖。锚喷支护跟随开挖面进行，锚喷支护的效果与施工方法有很大关系，特别是开挖程序、爆破方法、掘进进尺，支护顺和支护时机。锚喷支护喷射砼，分初喷和复喷二次进行。初喷在开挖（或分部开挖）完成后立即进行，以尽早封闭暴露围岩，防止开
4、挖面风化剥落；复喷砼在锚杆、挂网或钢架安装后进行，尽快形成喷锚支护整体受力，以抑制围岩变位。喷射混凝土应在开挖后尽快施作。喷射混凝土“初期强度”必须满足施工需要，一般指喷射混凝土终凝到下一循环放炮或复喷时间要有足够的强度增长，即3h强度达到1.52.0MPa，24h强度达到5.010.0MPa。因此，均在敷设后24小时才能起到较好的支护作用。为达到此指标，喷砼采用早强水泥。喷混凝土终凝3h后，方能进行下一循环的爆破或复喷作业，所以喷混凝土层的强度在此期间应有较快的增长，强度应达到1.52.0MPa。才能抵抗各种外力，不致引起喷层的空鼓、开裂、掉块。根据量测资料，每一道工序在施工时，变形都会加大
5、，即施工对（喷、锚、挖）它们是扰动、是荷载，只有强度足够时才能起支护作用。 “长期强度”应满足设计要求，一般指28d龄期的抗压强度。所以喷混凝土的原材料、配合比（包括速凝剂的添加量）不仅要满足要求，而且速凝剂的凝结时间、与水泥的相容性、对强度的影响都要达到要求。喷射混凝土紧跟开挖掌子面进行，喷射混凝土中的爆破振动速度究竟控制在多大范围，才不会造成新喷混凝土的损伤，尚无明确规定。据有关资料分析，近距离的爆破振动波肯定会使龄期短的混凝土产生微小裂纹，这也是日后发生隧道渗漏水的隐患之一。当围岩破碎、稳定性差时，一般采用小药量的松动爆破，对混凝土振动不大，初喷（厚4cm以上）、锚杆、钢筋网、钢架、复喷
6、（二喷、三喷）等作业可以连续进行，直到达到设计要求。特别是架设好格栅钢架后，必须迅速用喷射混凝土封填，才能发挥支护能力。围岩较完整、稳定时间较长时，初喷、锚杆、钢筋网等施工后即可进行开挖作业，待下一循环初期支护时间再复喷，可将设计厚度的喷层厚分两、三次完成，由于每层间隔为一循环时间，每层因爆破产生的裂纹在下一次喷混凝土时被填充，而新喷层距掌子面渐远，所受的爆破振动亦越小，使喷混凝土层的支护能力更强。凝聚力及其与岩面粘结力的要求是在喷射混凝土终凝35h后，足以抵抗爆破冲击力，不会因开挖爆破使混凝土喷层开裂、脱落、剥离，喷射混凝土与围岩粘结强度。 即使是较好的围岩，也应及时喷射混凝土，桥跨效在一倍
7、洞径内才起作用。有时在倍洞径以内时，至掌子面拱部并不会产生失稳4、喷射砼材料4.1水泥：喷射砼水泥采用P042.5R普通硅酸盐水泥。为使很快起支护作用时，采用早强水泥喷射混凝土。4.2砂：喷砼采用坚硬耐久的中粗砂，细度模量大于2.5，含水率宜控制在5%7%之间，喷射砼不得采用细砂。砂的各项技术标准符合规范要求。4.3石子：采用坚硬耐久的碎石或卵石，石子粒径不大于15mm，使用前筛洗干净，含水率控制在2%左右，石子的级配符合设计要求。已选定5-10mm的小石子。碱骨反应合格.4.4速凝剂：速凝剂的用量与要求凝结时间、水泥品种、风化程度和温度有关，要根据施工工艺要求的凝结时间，对所用水泥做不同掺量
8、的凝结时间试验和强度试验，以确定最佳掺量，要求初凝不大于5min，终凝不大于10min。根据施工工艺要求，采用液体速凝剂。4.5水：采用饮用水，或检验合格的其他水。4.6外加剂：喷砼主要有耐腐剂，粉煤灰和减水剂。为便于施工控制，采用防腐剂、粉煤灰和减水剂根据试验确定最佳掺量，然后三种复合。主要用于改善砼结构，提高砼抗渗、抗裂、抗腐性能。5. 喷射砼前的准备工作喷射混凝土前，应对受喷岩面进行处理后再喷射混凝土。喷射作业应连续进行，并做好以下各项准备工作：5.1一般岩面可用高压水冲洗受喷面上的浮尘、岩屑，当岩面遇水容易潮解、泥化时，宜采用高压风吹净岩面，以保证喷射砼与受喷岩面粘结牢固，保证喷射砼和
9、地层良好的共同受力。5.2设8钢筋网（网格间距按不同围岩设计），用环向钢筋和锚钉或钢架固定，使其密贴受喷面，以提高喷混凝土的附着力。喷混凝土前，宜先喷一层水泥砂浆，待终凝后再喷射混凝土。等凝固后再正式喷射喷水泥砂浆时，要加大速凝剂掺量，减小风压。5.3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。喷层厚度是评价喷砼支护工程质量的主要项目之一。施工中往往发生因喷层过薄而引起砼开裂、离鼓和剥落现象。因此在施工中必须控制好喷层厚度5.4检查机具设备和风、水、电等管线路，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0.8M
10、Pa以上的压力，并应有良好的耐磨性能；3）保证作业区内具有良好通风和照明条件。4）检查速凝剂的泵送及计量装置性能5.5对有涌水、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。隧道开挖后，大股涌水应先进行注浆堵水，一般顺涌水出露点打孔，压注速凝浆液（水泥水玻璃浆液）；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。小股水或裂隙渗漏水，视具体情况宜进行岩面注浆（布孔宜密，钻孔宜浅），或采用小导管沿隧道周边环形注浆；股水根据情况，或顺股水出露点打孔压注速凝浆液，或插排水管引流（见说明图）；围岩裂隙渗漏注浆孔布孔宜疏，钻孔宜深，或顺水路（节理、裂隙
11、）扣排水半管或线形排水板，将水引到隧底水沟或纵向排水管；待受喷面上无流淌水后再喷混凝土。3）大面积潮湿的岩面宜采用粘结性强的混凝土，有渗水和大面积潮湿的的岩面与喷混凝土不易粘结，为了增加粘结性，初喷在岩面上的混凝土可适当增加水泥用量；也可在混凝土中掺入高效减水剂或添加各种增粘剂。5.6喷砼作业前，应认真清除作业面拱脚或墙脚的虚碴和回弹物料，以防止拱墙脚因喷砼强度不足出现失稳现象 有涌水、渗水或潮湿的岩面喷射前的处理6施工工艺6.1施工工艺流程隧道采用机械手湿式喷射砼施工工艺详见湿喷砼施工程序见下图。筛网20mm(滤出超径石子)湿式混凝土喷射机混凝土拌合水泥砂石子水拌合时间3min混凝土运输车运
12、送风压控制在0.50.7MPa液体速凝剂(水泥用量4%)150-200cm外加剂微纤维 受喷围岩面湿喷砼施工程序图6.2搅拌运输喷射混凝土采用湿喷工艺；混凝土采用自动计量配料、强制搅拌机拌和；混凝土采用轮胎式搅拌运输车运输。 6.3喷砼6.3.1素喷砼隧道的喷射混凝土采用湿喷工艺，喷射机器人自动喷射。在前期分部开挖时，不利于喷射机器人施工，前期使用TK-500型湿喷机，工艺与喷射机器人类似，采用人工控制喷头，利用台架作为工作平台。6.3.1.1待喷面处理：检查待喷面尺寸、几何形状是否符合设计要求；拆除待喷面影响喷射作业的障碍物，对不能拆除者应加以保护；为保证施工质量和施工作业安全，施工前喷射面
13、要进行如下处理：清除浮面和有害的粘着的杂物等；有涌水的地方要做好引排水；喷射面吸水性较强时要预先洒水；当设有加强钢筋时，为了不致反弹，要将钢筋牢固地固定在喷射基层面上。在不设钢拱架的段，设置控制喷射混凝土厚度的标志，采用埋设钢筋头做标志，在支护完成后的钻孔检查时发现了喷层偏薄而补厚困难甚大。6.3.1.2喷射砼：采用混凝土喷射机器人自动喷射砼，混凝土的搅拌与喷射由喷射机器人自动完成。采用机器人湿式喷射混凝土，粉尘少，回弹少，砼质量易保证，且降低工人的劳动强度，改善隧道施工作业环境。砼喷射机安装调试好后，在料斗上安装振动筛（筛孔20mm），以免超粒径骨料进入喷射机。喷射时，送风之前先打开计量泵（
14、注意：此时喷嘴应朝下，以免速凝剂流入输送管内），以免高压砼拌合物堵塞速凝剂环喷射孔。喷射手应保持喷头具有良好的工作状态，以喷射砼回弹量小，表面湿润有光泽，易粘着为好，同时喷射机司机与喷锚手要密切配合，根据喷射手反馈的喷射情况及时调整风和计量泵，控制好风压和速凝剂掺量。喷头与受喷面的距离以1.52.0m较为适宜。喷射时喷头由机器人自动调节角度、距离等，喷射路线呈小螺旋形绕圈运动，绕圈直径30cm左右为宜。后一圈压前一圈的1/31/2，喷射路线呈“S”形运动，每次“S”形运动长度为34m，喷射纵向第二行时，要依顺序从第一行的起点处开始，行与行间须搭接23cm，料束旋转速度，原则上要均匀不宜太慢或太
15、快，喷射区段划分和喷头活动顺序如下图。53412159734862106拱脚线拱顶中心拱脚线拱 部边 墙1.52.0m1.52.0m1.5m1.5m1.5m拱圈喷头活动顺序喷射区段划分图前进方向边墙喷头活动顺序前进方向喷头与受喷面的角度，一般应垂直于受喷面，但在喷边墙时，宜将喷头略向下俯10左右，使砼束喷射在较厚的砼顶端，可避免料束中的粗骨料直接与受喷面撞击，减少回弹量。喷射作业应分段分片依次进行，喷射顺序应自下而上，分段长度不宜大于6m。一次喷射厚度，主要由喷砼颗粒间的凝聚力和喷层与受喷面间的粘结力而定，厚度太薄会增大回弹率，厚度太大会使砼颗粒间的凝聚力减弱，同时会引起大片坍落或形成喷砼与岩面脱离，形成空隙，一次喷射厚度不宜超过10cm。分层喷射时，后一层喷砼应在前一层喷砼终凝后进行，时间间隔一般为1520min，若终凝1小时后再进行喷射时，应先用风水清洗喷层表面。喷射混凝土的一次喷射厚度：拱部为60100mm，边墙为80150mm。初喷混凝土在开挖后及时进行，复喷应根据掌子面的地质情况和一次爆破药量分层、分时段进行喷
