隧道初期支护湿式喷射混凝土施工工法全解.docx

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隧道初期支护湿式喷射混凝土施工工法全解

1工艺名称.错误！

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2编制目的.1

3工艺特点.1

4适用范围.1

5编制依据.1

6施工工艺流程.2

7施工操作要点.3

8质量控制.5

9安全保证措施.9

10参考文献.10

1工艺名称

《隧道初期支护湿式喷射混凝土施工工艺》

2编制目的

明确隧道喷射混凝土施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范隧道喷射混凝土施工作业。

3工艺特点

湿喷的特点是施工混凝土强度得到保证，喷射均质性好，生产率高，施工时基本无粉尘、回弹率低。

液态速凝剂能按混凝土排量自动计量添加到喷枪，通过大流量压缩空气混合作用，更易于混凝土湿料充分混合，湿喷层喷射均匀，易更快凝结硬化并通过与锚杆挂网的牢固联结黏附在隧道基面上，形成具有一定支撑能力的初衬支护层。

若采用自带高压风，液压臂臂展长、操作灵活，速凝剂掺量均匀准确的电-液控湿喷台车进行湿喷作业，会降低施工人员作业强度，减少职业病危害，大大提高湿喷作业时的工作效率和施工质量。

4适用范围

十堰至天水国家高速公路甘肃段徽县（大石碑）至天水高速公路所有喷射砼施工

5编制依据

5.0.1《公路隧道施工技术规范》（JTGF60-2009）；

5.0.2《公路隧道施工技术细则》（JTG/TF60-2009）；

5.0.3《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）；

5.0.4《十堰至天水国家高速公路甘肃段徽县（大石碑）至天水高速公路两阶段施工图设计》；

5.0.5《高速公路施工标准化技术指南第五册隧道工程》;

5.0.6《十天高速公路建设标准化管理细则》。

6施工工艺流程

图1湿式喷射混凝土施工工艺流程图

7施工操作要点

7.1喷射混凝土设计

设计强度等级为C25喷射混凝土配合比的设计应满足：

强度符合设计要求、不发生管路堵塞、能向上喷射至设计厚度的要求。

7.2喷射混凝土施工

隧道初期支护喷射混凝土采用湿喷工艺。

喷射混凝土在洞外拌和站集中拌和，由混凝土搅拌运输车运至洞内，采用湿喷机喷射作业。

在隧道开挖完成后，先喷射4cm厚混凝土封闭岩面，然后打设锚杆、架立钢架、挂钢筋网，对初喷岩面进行清理后复喷至设计厚度。

施工工艺见图1。

7.2.1喷射前准备

1喷射前应对受喷岩面进行处理。

一般岩面可用高压水冲洗受喷岩面的浮尘、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（网格不大于20x20mm线径宜小于3mr）i,用环向钢筋和锚钉或钢架固定，使其密贴受喷面，以提高喷射混凝土的附着力。

喷射混凝土前，宜先喷一层水泥砂浆，待终凝后再喷射混凝土

2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识，亦可在

喷射时插入长度比设计厚度大5cm的铁丝，每1〜2m设一根，作为施工控制用。

3检查机具设备和风、水、电等管线路，湿喷机就位，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0.8MPa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喷射作业的环境温度不得低于5C。

4若遇受喷面有涌水、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。

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。

3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。

7.2.2混凝土搅拌、运输湿喷砼搅拌采取全自动计量强制式搅拌机，施工配料应严格按配合比进行

操作。

运输采用砼运输罐车，随运随拌。

喷射砼时，多台运输车应交替运料，以满足湿喷砼的供应。

在运输过程中，要防止混凝土离析、水泥浆流失、坍落度变化以及产生初凝等现象。

7.2.3喷射作业

1喷射操作程序应为：

打开速凝剂辅助风f缓慢打开主风阀启动速凝剂计量泵、主电机、振动器T向料斗加混凝土。

2喷射混凝土作业应采用分段、分片、分层依次进行，喷射顺序应自下而上,分段长度不宜大于6m喷射时先将低洼处大致喷平，再自下而上顺序分层、往复喷射。

1喷射混凝土分段施工时，上次喷混凝土应预留斜面，斜面宽度为200〜

300mm斜面上需用压力水冲洗润湿后再行喷射混凝土。

2分片喷射要自下而上进行并先喷钢架与壁面间混凝土，再喷两钢架之间混凝土。

边墙喷混凝土应从墙脚开始向上喷射，使回弹不致裹入最后喷层。

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，应先用高压风水清洗喷层表面。

一次喷混凝土的厚度以喷混凝土不滑移不坠落为度，既不能因厚度太大而影响喷混凝土的粘结力和凝聚力，也

不能太薄而增加回弹量。

边墙一次喷射混凝土厚度控制在7〜10cm拱部控制

在5〜6cm并保持喷层厚度均匀。

顶部喷射混凝土时，为避免产生堕落现象，两次间隔时间宜为2〜4h。

3喷射速度要适当，以利于混凝土的压实。

风压过大，喷射速度增大，回弹增加；风压过小，喷射速度过小，压实力小，影响喷混凝土强度。

因此在开机后要注意观察风压，起始风压达到0.5MPa后，才能开始操作，并据喷嘴出料情况调整风压。

一般工作风压：

边墙0.3〜0.5MPa,拱部0.4〜0.65MP&黄土隧道喷射混凝土时喷射机的压力一般不宜大于0.2MPa。

4喷射时使喷嘴与受喷面间保持适当距离，喷射角度尽可能接近90°，以

使获得最大压实和最小回弹。

喷嘴与受喷面间距宜为0.6〜1.5m;喷嘴应连续、

缓慢作横向环行移动，一圈压半圈，喷嘴所画的环形圈，横向40〜60cm,高15〜20cm若受喷面被钢架、钢筋网覆盖时，可将喷嘴稍加偏斜，但不宜小于70°。

如果喷嘴与受喷面的角度大小，会形成混凝土物料在受喷面上的滚动，产生出凹凸不平的波形喷面，增加回弹量，影响喷混凝土的质量。

7.2.4养护

喷射混凝土终凝2小时后，应进行养护。

石质隧道采用喷雾养护，黄土隧道采用养护液养护。

养护时间不小于14d。

当气温低于+5C时，不得洒水养护。

8质量控制

8.1原材料质量控制

8.1.1水泥

喷射混凝土应优先采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，强度等级不小于42.5MPa根据工点特点，必要时可采用特种水泥。

8.1.2粗、细骨料

粗骨料应采用连续级配、坚硬耐久的碎石，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13.2mm按重量计含泥量w2%针片状颗粒含量w25%压碎值w16%

细骨料应采用坚硬、耐久的中砂或粗砂，粒径小于4.75mm的河砂或机制砂，细度模数应大于2.5，含泥量w5%

8.1.3外加剂

应对混凝土的强度及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。

8.1.4速凝剂

喷射混凝土宜采用液体速凝剂。

在使用速凝剂前，应做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，并要求初凝时间不应大于5min,终

凝不应大于10min。

8.1.5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。

一般应采用饮用水。

8.2质量要求

8.2.1主控项目

1喷射混凝土掺加外加剂后，其性能必须满足设计要求。

在使用速凝剂前，

应做与水泥的相容性试验及水泥浆凝结效果试验，初凝不大于5min，终凝不大

于10min；采用其他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。

检验数量：

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5t为一批，不足5t应按一批计。

每批抽检一次。

检验方法：

采用现场取样试验。

2喷射混凝土的配合比设计应根据原材料性能、混凝土的技术条件和设计要求通过试验选定，并应符合下列规定：

1胶骨比宜为1:

4〜1:

5。

2水胶比宜为0.40〜0.50。

3砂率宜为50%〜60%。

4胶凝材料用量不宜小于400kg/m3。

检验数量：

施工单位对同强度等级、同性能喷射混凝土进行一次混凝土配合比设计，施工过程中，如水泥、外加剂等主要原材料的品种和规格发生变化，应重新进行配合比设计；监理单位全部检查。

检验方法：

施工单位进行配合比选定试验；监理单位检查配合比选定单。

3喷射混凝土的早期（1d）强度必须符合设计要求。

检验数量：

施工单位、监理单位每一喷射循环检查一次。

检验方法：

施工单位采用贯入法或拔出法检测；监理单位见证检测。

4喷射混凝土的强度必须符合设计要求。

用于检查喷射混凝土强度的试件，应采用大板切割法制取；当不具备切割条件时也可采用边长150mm勺立方体无

底试模，在其内喷射混凝土制作试件，试件成型的喷射方向应与边墙相同,喷射混凝土标准养护试件的试验龄期为28d。

当对强度有疑问时，可在混凝土喷射地点采用钻芯取样法随机抽取制作试件做抗压试验。

检验数量：

施工单位每一作业循环检验一次，每个循环至少在拱部和边墙各留置一组检验试件；监理单位按施工单位检查次数的20%见证取样检测或按

施工单位检查次数的10%平行检验。

检验方法：

施工单位进行混凝土强度试验。

监理单位检查混凝土强度试验报告并进行见证取样检测或平行检验。

5喷射混凝土的厚度和表面平整度应符合下列要求：

1平均厚度大于设计厚度。

2检查点数的80%及以上大于设计厚度。

3最小厚度不小于设计厚度2/3。

4表面平整度的允许偏差为100mm。

检验数量：

每一作业循环检查一个断面，每个断面应从拱顶起，每间隔2m布设一个检查点检查喷射混凝土的厚度。

监理单位见证检查或按施工单位检

查断面的20%由查。

检验方法：

施工单位、监理单位检查控制喷层厚度的标志、凿孔或无损检测测量厚度，用自动断面仪等仪器测量断面轮廓检查表面平整度。

6喷射混凝土终凝2h后，应按施工技术方案及时采取有效措施进行养护,养护时间不少于14d。

检验数量：

施工单位、监理单位全部检查。

检验方法：

观察，检查施工记录。

7喷射混凝土冬期施工时，作业区的气温和混合料进入喷射机的温度均不应低于5°Co

检验数量：

施工单位、监理单位全部检查。

检验方法：

测温。

8喷射混凝土原材料每盘称量的允许偏差应符合表1的规定

表1原材料每盘称量的允许偏差

序号

材料名称

允许偏差

1

水泥

±2%

2

粗、细骨料

±3%

3

水、外加剂

±2%

检验数量：

施工单位、监理单位每工作班抽查不少于一次

检验方法：

复称。

9喷射混凝土表面应密实、平整，无裂缝、脱落、漏喷、露筋、空鼓和渗漏。

检验数量：

施工单位、监理单位全部检查。

检验方法：

观察、敲击

8.2.2一般控制项目

1喷射混凝土拌合物的坍落度应符合设计配合比要求。

检验数量：

每工作班不少于一次。

检验方法：

坍落度试验。

2喷射混凝土拌制前，应测定砂、石含水率，并根据测试结果和理论配合比调整材料用量，提出施工配合比。

检验数量：

每工作班不应少于一次。

雨天或含水率有显著变化时，应增加含水率检测次数。

检验方法：

砂、石含水率测试。

8.3湿喷砼质量保证措施

8.3.1按照施工工艺施工，严格执行操作规程。

8.3.2请湿喷机厂家进行现场培训、指导，按照湿喷机操作方法进行严格执行。

8.3.3对于原材料进货，由试验部门进行进场前试验，不合格材料一律不得进场。

8.3.4制定质量保证体系，抓好每一环节、每一步骤的监控，并责任到人，狠抓落实。

8.3.5每次喷射作业前，做好人员、机具、物资、技术、测量、试验、运输等准备工作。

8.3.6施工技术人员对喷射作业环节进行认真检查（内容包括：

喷层厚度、喷层与受喷面粘结情况、喷射作业中各种参数），严格把关。

9安全保证措施

9.0.1湿喷机应安设在基础牢固、岩石稳定或已有支护的安全地点。

喷射

混凝土时，所有操作工人必须带安全帽，防尘口罩，防尘工作服，雨靴，橡胶

手套

9.0.2喷射混凝土的工作面有足够的照明设备。

9.0.3喷射混凝土地段的松动岩石应撬挖干净并用高压风、水把岩粉、夹泥等杂物冲洗干净按设计图纸要求的喷护形式进行施工。

9.0.4喷射混凝土的风压应根据输送距离确定，如发现工作压力骤升喷头出料中断应立即停机，排除故障时不准把喷嘴对人。

9.0.5喷射机的喂料筛网不得任意取下更不允许用手或棍棒伸入喂料口。

9.0.6喷射料以50〜70m/s高速喷出。

喷射区内严禁有人。

9.0.7旋转孔发生堵塞不准用榔头敲打旋转体更不允许用风钻清除旋转孔应停机拆除检修。

9.0.8风力水箱要在允许的压力下工作。

妥善保护玻璃指示管以防爆炸伤人。

9.0.9喷射机、水箱、稳压阀和油水分离器上均应设置压力表和安全阀如有失灵应立即更换。

9.0.10对喷射作业面应采取综合性防尘措施。

降低空气中含尘量使粉尘浓度达到或接近国家规定的标准。

9.0.11工作完毕先停止供料待机器中余料喷完后再停风，再清洗喷射机及管路，避免堵管炸裂伤人。

10参考文献

10.0.1《公路隧道施工技术规范》（JTGF60〜2009）；

10.0.2《公路隧道施工技术细则》（JTG/TF60〜2009）；

10.0.3《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1〜2004）；

10.0.4《十堰至天水国家高速公路甘肃段徽县（大石碑）至天水高速公路两阶段施工图设计》；

10.0.5《高速公路施工标准化技术指南第五册隧道工程》；

10.0.6《十天高速公路建设标准化管理细则》