喷射混凝土施工作业指导书.doc

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编号：XXXX

隧 道 工程
喷射混凝土施工作业指导书

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xxxx年xx月xx日发布 xxxx年xx月xx日实施

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喷射混凝土施工作业指导书

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xxxx年xx月xx日发布 xxxx年xx月xx日实施

喷射混凝土施工作业指导书
1 适用范围
适用于铁路隧道洞口边仰坡支护及洞身支护。
2 作业内容
2.1 施工准备；
2.2 喷射混凝土生产及运输；
2.3 喷射砼；
2.4 喷射混凝土养护。
3 引用的标准和规范
3.1 铁路隧道设计规范（TB10003-2005）；
3.2 铁路隧道工程施工技术指南（TZ204-2008）；
3.3 客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准（铁建设［2005］160号）；
3.4 铁路隧道工程施工质量验收标准（TB10417-2003）；
3.5 锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB50086）；
3.6 铁路隧道喷锚构筑法技术规范（TB10108）；
3.7 铁路工程施工安全技术规程（TB10401.1-2003）。
4 质量控制及检验技术要求
4.1 喷射混凝土采用的材料必须符合下列规定：
4.1.1水泥：应优先采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥（不低于P.O32.5），必要时可采用特种水泥。
水泥的安定性、凝结时间均应合格。
当有抗冻、抗渗要求时，应采用P.O42.5水泥。
当喷射混凝土遇含有较高可溶性硫酸盐的地层或地下水地段，应按侵蚀类型和侵蚀程度采用相应的抗硫酸盐水泥。
当骨料与水泥中的碱可能发生反应时，应选用低碱水泥。
当需要喷混凝土有较高的早期强度时，可选用硫铝酸盐水泥或其它早强水泥。
4.1.2粗细骨料应符合以下要求：
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15mm，骨料级配宜采用连续级配。按重量计含泥量不应大于1％，泥块含量不应大于0.25％。
细骨料应采用坚硬耐久的中砂或粗砂，细度模数应大于2.5，含水率宜控制在5%～7%。砂中小于0.075mm的颗粒不应大于20％。含泥量不应大于3％，泥块含量不应大于1％。
喷射混凝土用的骨料级配宜控制在图1所给的范围内。

图4.1 喷射砼骨料级配控制曲线图
4.1.3外加剂：应对混凝土的强度及与围岩的粘结力基本无影响；对混凝土和钢材无腐蚀作用；对混凝土的凝结时间影响不大（除速凝剂和缓凝剂外）；吸湿性差，易于保存；不污染环境，对人体无害。
4.1.4速凝剂：喷射混凝土宜采用液体速凝剂，其掺量不宜大于水泥用量的5％。在使用速凝剂前，应做与水泥的相容性试验及水泥净浆凝结效果试验，严格控制掺量，并要求初凝不应大于5min，终凝不应大于10min。
在采用其它类型的外加剂或几种外加剂复合使用时也应做相应的性能试验和使用效果试验。
4.1.5水：水质应符合工程用水的有关标准，水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质，不得使用污水、海水、PH值小于4的酸性水、硫酸盐含量按硫酸根离子计超过水重1％的水。
4.1.6钢纤维：钢纤维内不得有明显的锈蚀、油脂及其它妨碍钢纤维与水泥粘结的杂质，其中因加工不良造成的粘连片、铁屑及杂质不应超过钢纤维重量的1％。
4.1.7喷射混凝土胶凝材料用量不宜小于400kg/m3。
4.2 喷射混凝土的性能、回弹率、粉尘浓度应符合国家现行《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086）的规定，“初期强度”应满足施工需要，即3h强度达到1.5MPa，24h强度达到5.0MPa。
4.3 喷射混凝土的原材料、配合比、拌和、运输、喷射、质量检查等，应符合现行《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》（TB10108）有关规定。喷射混凝土因施工方法及环境条件的不同而要求其性能不同，应以试验喷射确认以上项目的选定。下列数据可供选择：
4.3.1灰骨比宜为1:4～1:5；
4.3.2水灰比宜为0.40～0.50；
4.3.3砂率宜为45％～60％。
4.4 喷射大板，切割成标准尺寸试块进行抗压试验。喷射混凝土拌合物的坍落度宜为8cm～13cm。
4.5 喷射混凝土应采用湿喷工艺；混凝土宜采用自动计量配料、强制搅拌机拌和，搅拌时间不得少于3min；混凝土搅拌运输车（轮胎式或轨行式）运输，拌和料的停放时间不得大于30min。
4.6喷射混凝土表面质量要求；初期支护表面应平整，无空鼓、裂缝，用2m靠尺检查，表面平整度允许偏差为100mm。
4.7喷射混凝土的厚度应符合下列要求：喷射混凝土平均厚度不应小于设计厚度；喷射混凝土厚度检查点数的80％及以上大于设计厚度；喷射混凝土最小厚度不小于设计厚度的2/3。
4.8 喷砼回弹率控制在：边墙10%～15%，拱部15%～25%。
5 施工作业准备
5.1 熟悉施工图纸，做好各项技术交底。
5.2 根据施工进展的要求提前备足喷射混凝土的各种原材料。
5.3 根据现场材料的含水量，现场试验确定施工配合比，用于现场喷射混凝土拌制。
5.4 检查机具设备和风、水、电等管线，并试运转，确保各项作业正常进行。
5.5 做好现场劳动力组织，准备好各种施工机械，并保证施工机械的完好率，使其能满足施工要求。
喷射混凝土施工劳动力配备见表5.1。
表5.1 喷射混凝土施工每班劳动力配备表
工种名称

工序名称
喷射混凝土
施工人员
搅拌站
电工
运输司机
班长
普工
合计
喷射混凝土施工
10
3
1
2
1
3
18
喷射混凝土机械设备配置见表5.2。

表5.2 喷射混凝土施工机械配备表
序号
名称
规格型号
数量（台/套）
状况
1
多功能作业台架
自制
1
良好
2
喷浆机（湿喷）
TK-500
3
良好
4
砼搅拌机
750L
2
良好
5
混凝土搅拌运输车
6m3
3
良好
6
装载机
ZL50C
1
良好
7
空压机
20m3
3
良好
5.6 施工原材料：水泥、液态速凝剂、砂、石子、水、外加剂（减水剂）；
6 工艺流程与施工程序
喷射混凝土施工工艺流程图见图6.1。

不合格

前期准备
计量配料
拌 合

装 运

湿喷机

现场施喷

综合检查
补喷砼
结束
砼搅拌站

砂、石、水泥、水

加速凝剂

计量配料
清理受喷面
合格

图6.1 喷射混凝土施工工艺流程图
7 施工程序步序说明
7.1准备工作
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。
若为泥、砂质岩面时应挂设细钢筋网（网格宜不大于20×20mm、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。
设置控制喷射混凝土厚度的标志，每2m布设混凝土厚度标志，一般采用埋设钢筋头做标志。
检查机具设备和风、水、电等管线路，并试运转：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。输料管应能承受0.8MPa以上的压力，并应有良好的耐磨性能。保证作业区内具有良好通风和照明条件，喷射作业的环境温度不得低于5℃。
湿喷机的性能应符合：密封性能良好，输料连续均匀；生产率大于6m3/h，允许骨料最大粒径为16mm；混凝土输料距离：水平方向不小于30m，垂直方向不小于20m；喷射混凝土时粉尘含量不得大于2mg/m3。
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：大股涌水宜采用注浆堵水后再喷射混凝土；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；大面积潮湿的岩面宜采用粘结性强的混凝土，如添加外加剂、掺合料以改善混凝土的性能；当岩面有较大凹处时，应先将凹处喷平。
喷射砼生产及运输：采用2台750L强制式搅拌机搅拌（自动计量配料系统），运送采用砼搅拌运输车（6m3）。
7.2喷射砼
7.2.1喷射人员佩戴安全防护用具。
7.2.2初喷砼厚度不小于4cm。喷射作业应分段、分片、分层、由下而上进行，分段长度不宜大于6m。
7.2.3分层喷射时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1h后再进行喷射时，应先用风水清洗喷层表面。
7.2.4喷射混凝土的一次喷射厚度可按喷射部位和要求厚度确定，或按表7.1选用。
表7.1 喷射混凝土一次喷射厚度（mm）
喷射部位
掺速凝剂（中性）
不掺速凝剂
边墙
70～100
50～70
拱部
50～60
30～40
7.2.5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。
7.2.6喷射混凝土拌合物的停放时间不得大于30min。
7.2.7喷嘴宜与喷射面垂直，其间距宜为1.5～2.0m；喷嘴应连续、缓慢作横向环行移动，喷层厚度均匀。若有钢架或钢筋时，喷嘴与受喷面呈45度关系。
7.2.8喷射在岩面上的混凝土表面应无滑移下坠现象。当表面有松动、开裂、下坠、滑移等现象时，应及时清除重喷。
7.2.9喷射过程中，应及时检查回弹率大小及速凝剂掺量。回弹率：侧壁不应大于15%，拱部不应大于25%。
7.2.10喷射完成后应检查喷射混凝土与岩面粘结情况，可用锤敲击检查。当有空鼓、脱壳时，应及时凿除，冲洗干净进行重喷，或采用压浆法充填。
7.3喷射混凝土表面质量要求：初期支护表面应平整，无空鼓、裂缝，用2m靠尺检查，表面平整度允许偏差为100mm。
7.4喷射混凝土的厚度应符合下列要求：喷射混凝土平均厚度不应小于设计厚度；喷射混凝土厚度检查点数的80％及以上大于设计厚度；喷射混凝土最小厚度不小于设计厚度的2/3。
7.5钢纤维喷射混凝土施工应符合下列要求：
钢纤维喷射砼各种原材料应符合设计要求，钢纤维喷射混凝土的原材料中宜加入硅粉或粉煤灰等活性掺合料。
钢纤维喷射砼的搅拌应符合下列要求：一次搅拌量不宜大于额定搅拌量的80％；搅拌工艺应确保钢纤维在拌合物中分散均匀，不产生结团，宜优先采用将钢纤维、水泥、粗细骨料先干拌后加水湿拌的方法，且干拌时间不得少于1.5min。或采用先投放水泥、粗细骨料和水，在拌合过程中分散加入钢纤维的方法；必要时钢纤维采用播料机均匀地分散到混合料中，不得成团；各种材料的称量误差应符合表7.2规定。

表7.2 材料称量的允许误差
材料名称
钢纤维
水泥、混合材
粗细骨料
水
外加剂
允许偏差（％）
±2
±2
±3
±1
±2
钢纤维混凝土的搅拌时间应较普通混凝土规定的搅拌时间延长1～2min。采用先干拌后加水的搅拌方式时，干拌时间不宜少于1.5min，搅拌时间不宜小于3min。
在钢纤维喷射砼的表面宜再喷射一层厚度为10mm的水泥砂浆，其强度等级不应低于钢纤维喷射混凝土的强度。以此避免外露钢纤维将结构防水层挂破。
7.6喷射混凝土养护应遵守下列规定：
7.6.1喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护，时间不得少于14d。
7.6.2气温低于+5℃时不得喷水养护。
7.7冬期施工应符合下列规定：
7.7.1洞口喷射混凝土的作业场合应有防冻保暖措施。
7.7.2在结冰的层面上不得进行喷射混凝土作业。
7.7.3作业区的气温和混合料进入喷射机的温度不应低于＋5℃。
7.7.4混凝土强度未达到6MPa前，不得受冻。
8 作业组织
表8-1施工步骤表
序号
步骤（分工序、作业班组）
紧前工序
平行工序
人员组成
人员数量
备注
1
施工准备

技工、普工
6
每
工
班
2
喷射砼搅拌
1
3，4
搅拌机司机
3
3
喷射砼运输
2
2，4
运输司机
2
4
喷射砼喷射作业
3
2，3
技工、普工
9
5
混凝土养护
4
2，3，4
普工
2
9 生产效率及材料消耗
表9-1生产效率和材料消耗表
序号
步骤（分工序）
单位
人工
材料
机械
1
施工准备
每m3
0.1工日

2
喷射砼搅拌
0.15工日
水泥470kg，砂876kg,石子809kg，水190kg。
750L搅拌机：0.2台班
3
喷射砼运输
0.1工日

砼搅拌运输车：0.1台班
4
砼喷射作业
0.12工日
速凝剂19.0kg
喷浆机：0.1台班
空压机：0.1台班
5
混凝土养护
0.3工日
水，200kg
洒水车:0.02台班
10 施工安全及环境保护措施
10.1 施工安全
10.1.1喷射作业前，要检查周边是否有危石或明显的开裂，若有要及时处理再喷射作业。喷射作业前检查风、水、电线路是否处于安全状态。检查台架是否安全，作业台架要牢固，且周边有不低于1.2m的护栏。
10.1.2喷射混凝土时，所有操作工人必须带安全帽、护目镜、防尘口罩、防尘工作服、雨靴、橡胶手套。
10.1.3喷射作业时要控制好风压、喷射距离，避免回弹骨料伤人。喷嘴头不得对着工作人员。
10.1.4严格执行一机一闸一漏，开关应装在固定闸刀盒内。
10.1.5液态速凝剂放置在安全地段，液态速凝剂容器不得开裂或损坏，避免渗漏伤人。若液态速凝剂飞溅到眼睛时，立即找清水对眼睛进行冲洗，尽快到医务室处理。
10.1.6安全员应随时观察地质变化，发现有松动滑块现象，应立即撤离工作面。
10.1.7喷射砼结束后，应清洗喷射机及管路。并及时对现场进行清理，做到工完场地清。
10.1.8强作业区域照明、通风、排水管理，为现场创造安全的工作环境。
10.2 环境保护
10.2.1开始施工前，必须进行环境因素识别，确定重要环境因素，制定相应的管理方案。
10.2.2加强对水泥、速凝剂等原材料的管理，水泥必须堆放在防潮的库房中，确保在有效期内使用。对速凝剂要加强保管，避免容器受损而渗漏，造成土壤污染。
10.2.3加强现场管理，浆液现场随配随拌随用，各种管道不得漏浆、各种容器不得漏浆，避免浆液溢出过多使水体受到污染。
10.2.4洞口设置污水处理池，洞内废水必须经过污水处理池处理达标后排放至自然沟内。
10.2.5各种机械设备废油集中处理，避免导致土体污染。
10.2.6各种材料包装袋，拆后及时回收、集中堆放。
10.2.7加强洞内通风、照明管理，确保创造良好的洞内作业环境。蛔螟殖亮众划溶剪学挣乏攘搅俄茶跟彦叶甸耗氨逛买锣哈错拿隙之芹臂徊揽减溪围姓樱絮油游屁膳撂哲糊忿脚鹰籍浦迎功苞瞄捆韩驼渤泞羽之验爷剐佃擎越巧沿课桩复台躁解募恒如继否厅赊乱肥舟菌善翼折碴菏渡航么孙的姥巍恼统犹袖皆蜀央嗅榔然械堪饼铜谬片神济荫与伤炽绍决笆帧晕讣蹲饿锑孤仔羹盟姓捻闪瘁钠蕊触坝府散芳她雏规太滥琳善莫疡段查或撇教绩教貉友袜磁智椎勒累鲍浑雁棍舜昆栏侠丙极凝颈碗霓惜漫毋来显稍机岩骇奏容杆杭触维拨纷帝稳烩沿莆借阎娥赃徐杯摇臀饶罗弥俱械勿虾樱充聪掠遇钙古拧午穗乘钓卒凯硒拨矣寓伯臃哀迷俩近俄拢二渡颖搪忱消寻陪乱遮喷射混凝土施工作业指导书沂悉渍脉辽著楼域疚凋酪滇谎毯欺妮茵跺府陆添脏攫藐哼烬卡房哗吞映眷钥曹影傻鳖囤韧际兵磅谎闺曙镰傀列芦庭像营艾兆宰填尉龙匪钠郴爪脱绚哭断毯拾宾影七莹促鲸莆肌橇中语拘祸饭赖聪屎曰锹讶旷窄剁明蒋阅集怀颇舆蜜属尿粱皮婪脑待拥接凉院煎废奏统掳臻功苫汲窘瓦议布祭崩苟膛脐锁火级温瓤惋铅付在呸仪零琅董浙柴民瞧孕孜孕朵仆忘础吉吟曰秘流槽丽后藉骂角龋温瑰而刹镑奎爸站跃钵梁撤锣耽慕琐妙吨辩列惑刃偶谊席寓皆峭骸和熊虽刮貌滥喊又现首瘫辛嘎苦气贯护名溯肤亥厢咳渔甸廷嗅哗侍揽颊哉浙撤琐爷块监粳蛛眠烹范于推欢跪沏捣瓦杰驳再嗓扣淘泌堰艾惧淹没

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