喷射混凝土回弹率控制.docx

1、喷射混凝土回弹率控制WG18QC 小组目录工程概况 2 武罐 QC18 小组简介 2 选题理由及课题现状 3 原材料控制7 配合比控制.9 施工工艺控制 .10 试验总结.161WG18QC 小组喷射混凝土回弹率控制1、工程概况我单位中交一公局第一工程有限公司，承建武罐高速公土建 18 标，武罐高速公路 WG18 合同段路线起点YK105+490（ZK105+497），位于陇南市武都区枫相乡枫相院村，终 点 YK110+685（ZK110+680），位于武都区枫相乡强家湾村，WG18 合同段路线全长 5.190051km。共设特大桥 2600.394m/2 座，大桥 236m/2 座，中桥 3

2、19.75m/2 座，隧道 7222.38m/8 座。开工日期为 2009 年 6 月，合同工期为 40 个月，合同总价 422412813 元。 2、武罐 18QC 小组简介武罐 18 标 QC 小组成立于 2009 年 12 月，主要由项目领导和工程技术骨干人员组成。组员素质较高，技术实力雄厚，在施工生产中，对于发现的问题，并能运用有效的方法解决问题等特点。我们成立小组的目的在于通过学习和实践，总结一些工程方面的经 验，为将来的施工打下良好的基础。小组成员：序号姓名文化程度职务组内职务1吴洋大学项目总工组长2刘库大学项目经理副组长3李国勋大学项目副经理组 员4石 达大学实验室主任组 员5崔

3、伟良大学技术员组 员6狄龙大学技术员组 员2WG18QC 小组7郑帅大学技术员组 员8张永军大学技术员组 员9权开泰大学技术员组 员10崔龙昌大学测量队长组 员3、选题理由及课题现状 （1）课题名称小组名称武罐 18 标 QC 小组活动课题喷射混凝土回弹量控制活动类型现场型活动方针科学管理、持续改进组 长吴洋注册时间2003.6注册编号Hwgs-0805活动时间2009.10.52010.10.30小组人数10活动次数20 次出勤率95%（2）选题背景中交一公局一公司承建武罐高速 18 标工程项目，在本标段内 有四座隧道，单洞共计 7222.38m。初期支护 C25 喷射混凝土共计 29951

4、.8m 。如果混凝土的回弹在 40%以上将浪费 1198 m 混凝土，造成巨大的材料浪费与资金浪费，因此如何减小喷射混凝土的回弹 量是很重要的一项工作。3WG18QC 小组（2）选题理由我标段喷射混凝土方量大，可以进行长期性研究；喷射混凝土回弹量容易测定，回弹量指的是在进行喷射混凝土过程中，集料、水或已经拌好的混凝土喷射到围岩上，由于不能及时凝结，部分掉落的混凝土就是喷射混凝土的回弹量。回弹量的测定是在工地中找一块侧墙或顶面，在地下铺上防水板，然后喷射一定体积或重量的混凝土，将落到地面的混凝土收集并称重，落到地面混凝土重量占 总喷射混凝土重量的比例就是喷射混凝土回弹率。（3）目标及可行性研究喷

5、射混凝土主要有干喷和湿喷两种形式，干喷以使用方便、机动灵活、操作方便、机器投入成本低等因素在我隧道施工中被广泛应用。但因回弹量 、粉尘多而限制了发展。干法喷射混凝土的回 弹率较高，可能达到 4050。控制目标边墙不大于 20%，拱部、 拱顶不大于 25%。4WG18QC 小组（4）实施方案为了达到设计的目标，为了保证以上措施不折不扣的落实，本 QC 小组做了以下几方面工作：1不但做到分工的详细，并且要求每一个步骤的责任落实到人，发 现问题及时解决，严格执行谁负责谁管理的模式。2分阶段对实验过程中发现的问题集体讨论，制定相因的对策方案。3对现场施工中发现的问题做好详细的记录，采集数据运用统计学

6、分析原因。4对现场施工人员进行专门技术培训。5充分利用网络资源收集相关资料组织大家集体学习。（5）原因分析5WG18QC 小组控制喷射混凝土的回弹重点在于原材料控制、施工配合比控制以 及在施工工艺上控制，本 QC 小组选择枫相 3 号隧道作为实验地点， 先后进行了 20 次现场实验。下边就将影响喷射混凝土回弹的几项参 数进行简单分析；具体分工序号原因控制主要负责人控制要点试验地点试验频率1原材料石达、郑帅对现场原材料进行抽检，保证现场材料符 合要求项目部实验室20 次2配合比吴洋、石达根据设计要求完成配合比设计，并依据每 次实验结果优化配合比项目部实验室10 次3施工工艺吴洋、崔伟良 郑帅、

7、狄龙、张永军针对现场实验制定相 关对策，收集整理数据并及时处理枫相 3 号隧道20 次具体时间安排实验阶段目标任务计划时间完成情况第一阶段选择原材料制定配合比根据现场试验情况优化配合比，并总结施工中从在的问题，制定相应方案2009.10.52010.3.30良好第二阶段根据现场情况调整施工工艺，对施 工中的难点问题进行二次解决2010.3.302010.8.30良好第三阶段试验总结2010.8.32010.10.30良好6WG18QC 小组QC 小组现场图片现场记录现场试验钻心取样技术沟通第一阶段：原材料控制、优化配合比及现场施工总结阶段：1、原材料控制（1）水泥喷射混凝土水泥应选择早期强度增

8、长快，收缩小，并且能与掺入的速凝剂快速反应的水泥，从而加快凝结速度，以便减少回弹7WG18QC 小组量。在实际生产当中采用标号不低于 425 的早强水泥。本项目所用水泥经过招标和多次试验最终确定采用广元卢家坝水泥厂生产的广 旺牌水泥。（2）砂子喷射混凝土时砂子最好使用中粗砂，试验证明细度模数在 3.1-3.3 之间，含泥量小于 4.5%，含水率在 5%-7%之间为宜。砂子过细时收缩增大，并且施工时粉尘增大，不利于施工；砂子过粗，砂子与碎石不能均匀的混合，回弹量显著增大。砂率对回弹强度的影 响：砂率55%45%-55%对回弹的影响程度大较小较小（3）碎石碎石过大回弹量增大，并且施工过程中容易堵管

9、，对机器磨损 严重；碎石过小回弹量减少但混凝土强度不够。（4）外加剂8WG18QC 小组喷射混凝土的外加剂主要使用速凝剂，其主要目的使喷射混凝土的凝结速度加快，一则减少回弹损失，防止喷射混凝土因重力作用引起的脱落；再次确保了下个工序施工的安全性、时效性。本项 目采用黄河牌速凝剂，初凝时间在 3min 以内，终凝时间在 12min 以 内，4h 后混凝土的强度不低于 70%。从而保证了下个循环时间不被 耽误。2、配合比控制喷射混凝土必须满足以下要求：1必须保证混凝土 28d 强度满足设计要求24-8h 后的强度能够控制地层变形能力3有良好的耐久性、回弹量少（1）水泥用量在实际生产过程发现水泥用量

10、太少回弹量显著增大，并且混凝土强度不足；水泥用量过多时不仅粉尘增大同时也造成混凝土收缩量增加也造成回弹量增加。具某项研究表明：喷射混凝土水泥用量 超过 450kg/m3 时增大水泥用量对混凝土强度影响不是很明显。（2）水灰比在喷射混凝土过程中，混凝土表面若出现干斑时不仅回弹量增大而且粉尘增大，不利于施工。若喷射混凝土表面出现水流，则表明水灰比过大，也容易造成回弹量增大。喷射混凝土的最佳水灰 比控制在 0.45-0.55 之间。9WG18QC 小组在枫相 3#隧道前五次实验过程中通过大家的不懈努力最终得到 以下结论： 施工现场原材料都必须经过试验室检测后才能进场使用。 每次试验前要对砂、碎石进行

11、含水率测定3水灰比对喷射混凝土回弹量影响很大，如何利用风压与水压 将混合料充分拌合并能控制好水灰比。3 影响喷射混凝土回弹的主要因素总结（见下图）第二阶段：根据现场情况调整施工工艺，对施工中的 难点问题进行二次解决。3、施工工艺控制（1）风压控制在喷射混凝土作业时，输料管长度一般在 15m 左右，喷嘴 与喷射岩面的距离在 0.8-1.2m 时，喷射机风压控制在 0.2-0.45MPa时回弹量最小，考虑到因隧道输风管造成的风力浪费应根据隧道长 度与风管的密封程度控制风源压力，对于 1000 米以下隧道风管密封 程度较好的情况下风源压力控制在 0.2-0.5MPa。风源压力过大或过10WG18QC

12、 小组小都会导致回弹量增大。风水压压喷射角度喷射距离喷层顺序时间间隔工人熟练程度影响回弹主要工艺（2）水压控制水压过小，混合料因不能充分水化湿润混凝土喷射面将出现干裂，回弹量增大，并且混凝土强度大大降低；水压过大时喷射混凝土因没有初凝而被水流冲洗直接脱落，在实际生产当中，通常在喷11WG18QC 小组头口接直径为 100mm 长为 0.6-0.8m 的塑料管目的使混合料和水在 喷射管口充分混合均匀。实践证明，水压应比风压高 0.1-0.15MPa 时喷射效果最好。（3）喷射角度控制在喷射平整岩面时，喷嘴与受喷岩面应垂直，如果在喷射混凝土过程中喷射口与受喷面没有垂直时，回弹量将大大增加。因此 隧

13、道喷射混凝土在拱腰和拱顶处喷射施工出要特别注意。z（4）距离控制在喷射混凝土过程中距离的远近对喷射混凝土的质量和回弹量的影响很大，距离太远，会使喷射混凝土回弹率增大，混凝土密实度降低从而造成混凝土强度不够，距离太近，因风压、水压冲击造成未初凝的混凝土脱落，回弹量不仅增大而且回弹骨料有可能伤及喷枪手。通过实验获得当风压控制合理时，喷嘴与受喷岩面的距 离控制在 0.8-1.2m 弹量最少。（5）分层喷射厚度控制12WG18QC 小组一次喷射混凝土过厚常常造成混凝土下垂或脱落，造成回弹量增加。这是由于混凝土因没有达到一定的强度而因自重过大出现脱落现象。施工中发现在刚刚开始喷射混凝土时，回弹量最大，骨

14、料 几乎被回弹，当岩面上层形成 0.5-1cm 的砂浆层时，回弹量将减少， 喷射混凝土达到 5cm 时回弹量基本稳定下来。施工中发现在喷射混 凝土前先对隧道岩面进行湿润可以有效的减少回弹。速凝剂使用情况喷层厚度（cm）不加速凝剂5-7加速凝剂7-1013WG18QC 小组喷射角度控制喷射距离控制速凝剂加入控制收集回弹料（6）各喷层时间间隔的控制在喷射混凝土过程中因各喷层时间间隔掌握不当造成回弹量增大。一种是间隔时间太短喷射混凝土未初凝而被风压水压冲击而脱落，造成回弹增大；另一种是时间间隔太长喷射混凝土已初凝再次喷射式骨料不能镶嵌到混凝土面造成回弹增大。因此在施工过程中因按照混凝土的初凝时间以及

15、是否添加速凝剂而控制喷层时间间隔。14WG18QC 小组（7）喷射顺序混凝土喷射应采取分块、分段由下而上先拱脚后边墙和拱腰，最后拱顶的喷射顺序进行。对因爆破开挖超挖面积过大的岩面时，采取先两边后中间，从上而下进行。对因超挖严重的大坑可采取分层喷射，并且在喷射的过程中采取逐层挂舍钢筋网片的方法，以减 少回弹量。（8）工人熟练程度喷枪手对喷射混凝土技术掌握的好坏对回弹量影响很大。喷射口匀速而缓慢的以顺时针方向做螺旋运动时，可以形成均匀的喷射混凝土。因此日常生产过程中应加强工人技能培训，做好工人防护 措施。（9）施工中的难点及解决方案序号工艺难点解决方案完成情况1水压难以控制在水源处设置压力表，在喷

16、射口设置控制水源开关，以便喷射手根据风压大小调节水压已完成2由于喷射台车具拱顶太近，造成拱顶喷射角度难 以控制在喷射台车上架设置坐垫，喷射手可以采取坐姿喷射，并且在拱顶喷射时安排工人协助喷射手操作已完成153WG18QC 小组3受粉尘影响喷层厚度难以掌握加强隧道通风能力，并在喷射面上设置覘标已完成4喷射距离在喷射口用废钢尺安装一个测距尺保证喷射距离已完成第三阶段：试验总结1、效果检查在上述措施实施后，本 QC 小组对隧道喷射混凝土进行多次现 场实验，结果发现喷射混凝土回弹大大减少，在枫相 3 号隧道现场 实验喷射混凝土回弹减低到 20.51%。按照试验配合比：水泥：砂：碎石：速凝剂：水：450

17、:1035:900:18:202施工配合比：水泥：砂：碎石：速凝剂：水：150:374:302:6:37拌合 10 盘喷射混凝土混合料，共重 8320kg，喷射混凝土结束 后收集的回弹料共计 1732kg，经计算获得回弹率为：1762-17624.2%（喷射时加水量）8230=20.51%2、经济效益方面经过此次活动，大大减小了隧道喷射混凝土的回弹量，按照试 验前与试验后测量的数据可计算经济效益如下：喷射混凝土单价为 1344.67 元/m3，此次活动后喷射混凝土的回 弹量控制到 25%，我标段隧道内剩余 C25 喷射混凝土量为 12000m , 由控制喷射混凝土回弹量创造的效益：16WG18QC 小组1120025%1344.67 376.507 万元3、心得小组通过本次的 QC 活动，对控制过程和成果进行了认真总结，为以后施工积累了经验，也提高了小组成员个人的质量意识、管理能力以及实践操作水平，也使得小组成员的意志得到磨练。在今后的工作中，本小组将继续秉承这种“不怕苦，不怕累”、“善于发现问题，及时解决问题”的精神，多实践， 多动脑，保住现有的技术 成果，并在其他施工技术方面努力钻研，迎接新的挑战！中交一公局一公司武罐高速 18 标项目经理部2010.11.1017