噴射混凝土施工作業指導書

2022-08-26 06:18:02 字數 4841 閱讀 5527

1 目的

明確隧道噴射混凝土施工作業的工藝流程、操作要點和相應的工藝標準,指導、規範隧道噴射混凝土施工作業。

2 編制依據

⑴《鐵路隧道工程施工技術指南》(tz204-2008)

⑵《鐵路隧道工程施工質量驗收標準》(tb10417-2003)

⑶《鐵路隧道施工技術規範》(tb10204-2002)

⑷ 鐵建設【2010】120號檔案

⑸ 施工圖

3 適用範圍

適用於******隧道施工。

4 工藝流程及技術要求

4.1 噴射混凝土設計

隧道初期支護噴射混凝土設計強度等級為c25。噴射混凝土配合比的設計應滿足:強度符合設計要求、不發生管路堵塞、能向上噴射至設計厚度的要求。

4.2 噴射混凝土施工

隧道初期支護噴射混凝土採用溼噴工藝。噴射混凝土在洞外拌和站集中拌和,由混凝土攪拌運輸車運至洞內,採用溼噴机噴射作業。在隧道開挖完成後,先噴射4cm厚混凝土封閉岩面,然後打設錨桿、掛鋼筋網、架立鋼架,對初噴岩面進行清理後復噴至設計厚度。

施工工藝見圖1。

4.2.1 噴射前準備

⑴噴射前應對受噴岩面進行處理。一般岩面可用高壓水沖洗受噴岩面的浮塵、岩屑,當岩面遇水容易潮解、泥化時,宜採用高壓風吹淨岩面。若為泥、砂質岩面時應掛設鋼筋網,用環向鋼筋和錨釘或鋼架固定,使其密貼受噴麵,以提高噴射混凝土的附著力。

噴射混凝土前,宜先噴一層水泥砂漿,待終凝後再噴射混凝土。

圖1 噴射混凝土施工工藝框圖

⑵設定控制噴射混凝土厚度的標誌,一般採用埋設鋼筋頭做標誌,亦可在噴射時插入長度比設計厚度大5cm的鐵絲,每1~2m設一根,作為施工控制用。

⑶檢查機具裝置和風、水、電等管線路,溼噴机就位,並試運轉。

①選用的空壓機應滿足噴射機工作風壓和耗風量的要求;壓風進入噴射機前必須進行油水分離;

②輸料管應能承受0.8mpa以上的壓力,並應有良好的耐磨效能;

③保證作業區內具有良好通風和照明條件。

④噴射作業的環境溫度不得低於5℃。

⑷若遇受噴麵有湧水、滲水或潮濕的岩面,噴射前應按不同情況進行處理。

①大股湧水宜採用引排後再噴射混凝土。

②小股水或裂隙滲漏水宜採用岩面注漿堵水後再噴射混凝土。

③大面積潮濕的岩面宜採用粘結性強的混凝土,如新增外加劑、摻合料以改善混凝土的效能。

4.2.2 混凝土攪拌、運輸

溼噴砼攪拌採取全自動計量強制式攪拌機,施工配料應嚴格按配合比進行操作,速凝劑在噴射機餵料時加入。

纖維混凝土的攪拌工藝應確保纖維在拌合物中分散均勻,不產生結團,宜優先採用將纖維、水泥、粗細骨料先乾拌後加水溼拌的方法,且幹拌時間不得少於1.5min,或採用先投放水泥、粗細骨料和水,在拌合過程中分散加入纖維的方法。攪拌時間應通過現場攪拌試驗確定,並應較普通混凝土規定的攪拌時間延長1~2min,採用先乾拌後加水的攪拌方式時,乾拌時間不宜小於1.

5min,攪拌時間不宜小於3min。

摻有纖維混凝土的攪拌時間宜為4~5min。攪拌完成後隨機取樣,如纖維已均勻分散成單絲,則混凝土可投入使用,若仍有成束纖維,則至少延長攪拌時間30s才可使用。

運輸採用砼運輸罐車,隨運隨拌。噴射砼時,多台運輸車應交替運料,以滿足溼噴砼的**。在運輸過程中,要防止混凝土離析、水泥漿流失、坍落度變化以及產生初凝等現象。

4.2.3 噴射作業

⑴噴射操作程式應為:開啟速凝劑輔助風→緩慢開啟主風閥→啟動速凝劑計量幫浦、主電機、振動器→向料斗加混凝土。

⑵噴射混凝土作業應採用分段、分片、分層依次進行,噴射順序應自下而上,分段長度不宜大於6m。噴射時先將低窪處大致噴平,再自下而上順序分層、往復噴射。

①噴射混凝土分段施工時,上次噴混凝土應預留斜面,斜面寬度為200~300mm,斜面上需用壓力水沖洗潤濕後再行噴射混凝土。

②分片噴射要自下而上進行並先噴鋼架與壁面間混凝土,再噴兩鋼架之間混凝土。邊牆噴混凝土應從牆腳開始向上噴射,使回彈不致裹入最後噴層。

③分層噴射時,後一層噴射應在前一層混凝土終凝後進行,若終凝1h後再進行噴射時,應先用風水清洗噴層表面。一次噴混凝土的厚度以噴混凝土不滑移不墜落為度,既不能因厚度太大而影響噴混凝土的粘結力和凝聚力,也不能太薄而增加回彈量。邊牆一次噴射混凝土厚度控制在7~10cm,拱部控制在5~6cm,並保持噴層厚度均勻。

頂部噴射混凝土時,為避免產生墮落現象,兩次間隔時間宜為2~4h。

⑶噴射速度要適當,以利於混凝土的壓實。風壓過大,噴射速度增大,回彈增加;風壓過小,噴射速度過小,壓實力小,影響噴混凝土強度。因此在開機後要注意觀察風壓,起始風壓達到0.

5mpa後,才能開始操作,並據噴嘴出料情況調整風壓。一般工作風壓:邊牆0.

3~0.5mpa,拱部0.4~0.

65mpa。

⑷噴射時使噴嘴與受噴麵間保持適當距離,噴射角度盡可能接近90°,以使獲得最大壓實和最小回彈。噴嘴與受噴麵間距宜為1.5~2.

0m;噴嘴應連續、緩慢作橫向環行移動,一圈壓半圈,噴射手所畫的環形圈,橫向40~60cm,高15~20cm;若受噴麵被鋼架、鋼筋網覆蓋時,可將噴嘴稍加偏斜,但不宜小於70°。如果噴嘴與受噴麵的角度大小,會形成混凝土物料在受噴面上的滾動,產生出凹凸不平的波形噴麵,增加回彈量,影響噴混凝土的質量。

4.3 施工控制要點

⑴噴射混凝土原材料先檢驗合格後才能使用,速凝劑應妥善保管,防止受潮變質。嚴格控制拌合物的水灰比,經常檢查速凝劑注入環的工作狀況。噴射混凝土的坍落度宜控制在8~13cm,過大混凝土會流淌,過小容易出現堵管現象。

噴射過程中應及時檢查混凝土的回彈率和實際配合比。噴射混凝土的回彈率:側壁不應大於15%,拱部不應大於25%。

⑵噴射混凝土拌合物的停放時間不得大於30min。

⑶必須在隧道開挖後及時進行施作。噴射混凝土嚴禁選用具有潛在鹼活性骨料。噴混凝土厚度應預埋厚度控制標誌,嚴格控制噴射砼的厚度。

⑷噴射前應仔細檢查噴射面,如有鬆動土塊應及時處理。噴射機應布置在安全地帶,並盡量靠近噴射部位,便於掌機人員與噴射手聯絡,隨時調整工作風壓。

⑸噴射完成後應檢查噴射混凝土與岩面粘結情況,可用錘敲擊檢查。同時測量其平整度和斷面,並將此斷面與開挖斷面對比,確認噴射砼厚度是否滿足設計和規範要求。當有空鼓、脫殼時,應及時鑿除,沖洗乾淨進行重噴,或採用壓漿法充填。

⑹在噴射側壁下部時,需將上半斷面噴射時的回彈物清理乾淨,防止將回彈物捲入下部噴層中形成「蜂窩」而降低支護強度。

⑺經常檢查噴射機出料彎頭、輸料管和管路接頭,發現問題及時處理。管路堵塞時,必須先關閉主機,然後才能進行處理。

⑻噴射完成後應先關主機,再依次關閉計量幫浦、震動棒和風閥,然後用清水將機內、輸送管路內殘留物清除乾淨。

⑼噴射混凝土冬期施工時,洞口噴射混凝土的作業場合應有防凍保暖措施;作業區的氣溫和混合料進入噴射機的溫度均不應低於5°c;在結冰的層面上不得進行噴射混凝土作業;混凝土強度未達到6mpa前,不得受凍。

5 材料要求

5.1 水泥

噴射混凝土應優先採用矽酸鹽水泥或普通矽酸鹽水泥,強度等級為42.5mpa。根據工點特點,必要時可採用特種水泥。

5.2 粗、細骨料

粗骨料應採用堅硬耐久的碎石或卵石(鬥石),或兩者混和物,嚴禁選用具有潛在鹼活性骨料。當使用鹼性速凝劑時,不得使用含有活性二氧化矽的石料。噴射混凝土中的石子最大粒徑不宜大於15mm,骨料級配宜採用連續級配。

按重量計含泥量不應大於1%,泥塊含量不應大於0.25%。

細骨料應採用堅硬、耐久的中砂或粗砂,細度模數應大於2.5,含水率宜控制在5%~7%。砂中小於0.075mm的顆粒不應大於20%。含泥量不應大於3%,泥塊含量不應大於1%。

5.3 外加劑

應對混凝土的強度及圍岩的粘結力基本無影響;對混凝土和鋼材無腐蝕作用;對混凝土的凝結時間影響不大(除速凝劑和緩凝劑外);吸濕性差,易於儲存;不汙染環境,對人體無害。

5.4 速凝劑

噴射混凝土宜採用液體速凝劑。在使用速凝劑前,應做水泥的相容性試驗及水泥淨漿凝結效果試驗,嚴格控制摻量,並要求初凝時間不應大於5min,終凝不應大於10min。

5.5 水

水質應符合工程用水的有關標準,水中不應含有影響水泥正常凝結與硬化的有害雜質。一般應採用飲用水。

5.6 纖維

纖維內不得含有明顯的油脂及其他妨礙纖維與水泥粘結的雜質,其中因加工不良造成的粘連片及雜質不應超過纖維重量的1%。纖維長度應為20~35mm,並不得大於輸料軟管以及噴嘴內徑的0.7倍。

6 機具配置及勞力安排

為實現隧道安全、快速施工的目的,應結合隧道開挖進度,進行施工機具及勞動力的合理配置。配套的生產能力應為均衡施工能力的1.2~1.5倍。

溼噴机的選擇應符合下列要求:

①機動性強,維修方便,易操作,對集料的級配和坍落度要求範圍廣;②密封效能良好,輸料連續均勻;

③生產率大於5 m3/h,允許最大粒徑為15mm;

④輸料距離水平方向不小於30m、垂直方向不小於20m;

⑤噴射混凝土時粉塵含量不大於2mg/m3。

每班噴射手應至少配置兩人以上,進行輪換及輔助施工,掌握噴頭,檢查噴砼質量。

7 質量要求

7.1 質量驗收規範

⑴《鐵路隧道工程施工技術指南》(tz204-2008)

⑵《鐵路隧道工程施工質量驗收標準》(tb10417-2003

7.2 分項驗收標準

7.2.1 主控專案

● 噴射混凝土摻加外加劑後,其效能必須滿足設計要求。在使用速凝劑前,應做與水泥的相容性試驗及水泥漿凝結效果試驗,初凝不大於5min,終凝不大於10min;採用其他型別的外加劑或幾種外加劑復合使用時,也應做相應的效能試驗和使用效果試驗。

檢驗數量:同一生產廠家、同一批號、同一品種、同一生產日期且連續進場的外加劑,每5t為一批,不足5t應按一批計。每批抽檢一次。

檢驗方法:採用現場取樣試驗。

● 噴射纖維混凝土中的微纖維應滿足下列規定:

①纖維的品種、規格、效能應符合設計要求。

② 纖維抗拉強度不宜小於280mpa。

③纖維長度和直徑允許偏差應為設計尺寸的±10%。

④纖維不得有妨礙纖維與水泥粘結的雜質,也不得混有妨礙水泥硬化的化學成分。

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