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1、新建铁路武汉广州客运专线乌龙泉至花都段SDIV标段高岭隧道进口湿喷砼施工作业指导书编 制：冯鸿干 12月16日审 核： 年 月 日批 准： 年 月 日受控状态：文件编号：发放编号：持有人： 中铁十一局武广客运专线SDIV标项目经理部三分部1、工程设计情况 本隧地下水对砼具中等溶出型及中等硫酸型酸性侵蚀，初期支护喷砼掺耐腐蚀剂。喷砼水泥用量为400kg/m3,耐腐蚀剂掺量按水泥用量的8计列，耐蚀系数不小于0.8。耐腐蚀砼的配合比应根据取水化验结果、胶凝材料、骨料特性、所采用耐腐蚀剂的技术要求进行调整配置，并应取样检验，IV、V级围岩初期支护之拱墙喷砼中掺加聚丙烯微纤维，每方喷砼掺量为1.2kg。
2、 2、机械设备配置搅拌机：JS750C型强制式搅拌机2台，TK500喷砼机1 台，SSP-6型喷射机1台，喷砼机械手1台（RPJ-D型），4m3砼运输车2 台,简易工作平台2台（自制）。3、喷砼支护与开挖之间协调支护顺序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(开挖)后立即喷混凝土封闭岩面，控制围岩变形。4、喷射砼材料质量要求： 4.1喷射砼采用水泥应符合铁路砼施工工程验收补充标准（铁建设160号）第6.2.1条的规定。4.2喷射砼采用细骨料应符合铁路砼施工工程验收补充标准（铁建设160号）附录
3、D的规定。同一产地、同一品种、同一规格且连续进场的细骨料，每400m3或600t为一批，不足400m3或600t也按一批计。每批抽检一次。4.3喷射砼采用粗骨料应符合铁路砼施工工程验收补充标准（铁建设160号）附录E的规定。粗骨料应采用坚硬耐久的碎石或卵石（豆石），或两者混合物。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16mm，骨料级配宜采用连续级配。按重量计含泥量应小于1，泥块含量应小于0.25。喷射混凝土用的骨料级配宜控制在下表所给的范围内。 喷射混凝土骨料通过各筛径的累计重量百分数（）骨料粒径(mm)项目0.150
4、.300.601.202.505.0010.0015.00优57101517222331344350607882100良4852213311841265440706290100喷射混凝土用的骨料级配宜控制在下图所给的范围内。 喷射混凝土粗骨料筛分曲线图4.4 喷射混凝土掺加外加剂进场时，必须按批对减水率、凝结时间差、抗压强度比进行检验，其质量必须符合现行国家标准砼外加剂（GB8076）、混凝土外加剂应用技术规范（GB50119）和其它有关环境保护的规定和设计要求。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50t为一批，不足50t也按一批计。每批抽检一次。4.5喷射砼中
5、总碱含量的检验应符合设计要求，设计无要求时，当骨料的碱硅酸反应砂浆棒膨胀率在0.10%0.20%时，混凝土的碱含量应满足铁路砼施工工程验收补充标准（铁建设160号）中表7.4.7的规定；当骨料的砂浆棒膨胀率在0.20%0.30%时，除了砼的碱含量应满足上表的规定外，尚应在砼中掺加具有明显的抑制效能的矿物掺和料和外加剂，并经试验证明抑制有效，试验方法可采用铁路砼工程施工质量验收补充标准（铁建设160号）附录H的规定。4.6喷射砼拌合用水水质应符合现行国家标准混凝土拌合用水标准（JGJ63）的规定。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。喷射作业应连续进行，具体要求如下：5.1一
6、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，应采用高压风吹净岩面，以保证喷射砼与受喷岩面粘结牢固，保证喷射砼和地层良好的共同受力。5.2若为泥、砂质岩面时应挂设细钢筋网（网格宜不大于2020mm、线径宜小于3mm），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。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，因此在施工中必须严格控制喷层厚度。5.4检查机具设备和风、水、电等管线路，
7、并试运转：5.4.1检查空压机工作风压和耗风量是否满足要求；压风进入喷射机前必须进行油水分离；5.4.2检查输料管是否完好；5.4.3检查作业区内是否具有良好通风和照明条件。5.4.4检查速凝剂的泵送及计量装置性能是否完好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：5.5.1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）；5.5.2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
8、，或顺股水出露点打孔压注速凝浆液，或插排水管引流（见后图）；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）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。 有涌水、渗水或潮湿的岩面喷射前的处理5.5.3大面积潮湿的岩面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。6施工工艺搅拌:所有喷射砼均在集中拌合站统一搅拌。IV、V
9、级围岩初期支护砼掺加聚丙烯纤维，拌合时必须保证聚丙烯纤维同砂石料一同加入，初拌后再加入水，确保聚丙烯纤维被拌散，严禁成团状，否则将物料再次过筛，打散后再投入搅拌。运输：采用2辆4m3的轮式砼运输车运输入喷射机，人工进行放料管理。6.1一般湿喷机施工工艺流程双侧壁导坑法、CRD法因开挖分部较多，采用TK500和SSP-6湿喷机湿喷，湿式喷射工艺。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混凝土运输车运送风压控制在0.50.7MPa液体速凝剂(水泥用量4%)150-200cm受喷围岩面外加剂微纤维 湿喷砼施工程序图6.1.1喷砼砼喷射机安装调试好后，在料斗上
10、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（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，喷头与受喷面的距离以1.52.0m较为适宜。喷射作业应分段分片依次进行，喷射顺序均应先墙后拱，自下面上，如岩面凹凸不平时，应先喷凹处找平，然后向上喷射。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
11、23cm，料束旋转速度，原则上要均匀不宜太慢或太快，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喷射区段划分图 前进方向前进方向边墙喷头活动顺序拱圈喷头活动顺序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。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
12、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、分时段进行喷射作业，以确保喷射混凝土的支护能力和喷层的设计厚度;喷射混凝土终凝后3h内不得进行爆破作业。喷射混凝土的回弹率：喷射砼施工中的回弹率，同喷射砼材料和水灰比，混合物喷射速度，喷头至受喷面的距离与角度及喷射手技术熟练程度等因素有关，而回弹率的高低对喷射砼质量、材料消耗、施工效率等都有重大影响
13、，喷砼的回弹率边墙不应大于15%，拱部不应大于25%。喷射速度（即喷头出口处的工作风压）是影响喷射砼质量和回弹的重要因素之一。当风压过小，即喷射速度太小时，由于喷射冲击力太小，粗骨料不容易嵌入新鲜砼中，则回弹率增大，也影响喷射强度；当风压过大，即喷射冲击力太大时，回弹率也高，也会使粉尘浓度增大。风、水压力的要求，要根据喷射机械性能要求确定,但总的要求水压较风压至少高0.050.1Mpa，风源的风压稳定在0.40.65Mpa之间，当风嘴头处的风压才能在0.10.25Mpa内，喷射砼回弹率较小，强度较高，粉尘浓度较低。喷头方向，喷头与受喷面的距离都影响着回弹率，在施工中要保持合理的方向和距离。湿喷
14、混凝土施工，采用自动计量拌合站能够控制混凝土的配合比，提高混凝土的品质。在喷射作业中要及时协调好坍落度、风压、喷射距离、角度、速凝剂掺量、喷面状况（初喷、复喷、找平）之间相互影响的关系，则喷射的质量便有保证。6.2砼喷射机械手湿喷工艺在采用CD法、台阶法及全断面开挖时，喷射砼采用RPJ-D型机械人湿式喷射，喷射砼施工工艺详见见下图。喷锚机器人的组成：喷射臂、主臂、喷头系统、控制单元，喷射混凝土泵、空压机、台车底盘、附属装置（包括剂量系统、电-液动力系统、控制系统、照明系统、电缆卷筒、高压水清洗装置、速凝剂罐、喷油器等）。喷射机械人的特点：喷射能力大，一般为320m3/h以上，最适宜于大面积喷射混凝土工程施工，并可减少喷射周期，尤其是在断面变化的洞内，可省却搭建和拆卸脚手架等繁琐工序时间；回弹量少，隧洞边墙喷射湿喷混凝土时最低可控制在35%；喷射的混凝土均匀，质量稳定；节省劳动力，减少劳动强度，提高工效，降低成本；可防止坍塌、混凝土回弹、粉尘等造成的人身不安全隐患，改善喷射工人劳动条件。6.2.1喷射机械人喷射工艺（湿喷）：喷锚机械人在喷射湿喷混凝土时，先由喷锚空压机（也可用外部空压机）提供压缩空气，压缩气体通过一个特殊设计的混合室进入喷嘴底部，外加剂通过计量泵经由输送管道也被加入混合室，紊流使空气、混凝土、外加剂充分混合，形成高质量的喷射混凝土连续流体，并通过喷嘴喷
