隧道喷射混凝土施工作业指导书

隧道喷射混凝土施工作业指导书

1、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。

2、编制依据

1．与本项目相关的铁路、锚杆喷设混凝土支护规范、市政工程施工技术规范、验收标准。

2．杭州地铁1号线工程《湘湖停车场施工设计图》。

3．施工现场地质、水文等勘察资料。

4．拟投入本工程的施工人员、机械设备和我公司类似工程施工经验。

3、适应范围

杭州地铁一号线湘湖停车场I标段双线隧道（马蹄型断面）正洞坑道的喷射混凝土施工。

4、工艺流程及技术要求

1、喷射混凝土设计

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隧道初期支护喷射混凝土设计厚15～30cm，设计强度为C25、明挖暗埋段隧道设计厚度为10 cm，设计强度为C20，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。

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。喷射混凝土在暗洞外拌和站集中拌和，由混凝土搅拌运输车运至作业现场，采用湿喷机喷射作业。在隧道开挖完成后，先喷射5 cm厚混凝土封闭岩面，然后打设锚杆、（出入场线隧道IV、V级段及牵出线隧道V段设立格栅架）架立格栅钢架、挂钢筋网片，对初喷岩面进行清理后复喷至设计厚度。

喷射混凝土施工工艺流程图

水泥砂减水剂石拌和水搅拌机中铁七局杭州地铁一号线湘湖停车场I项目经理部 2

压缩空气料盘人工上料湿喷机计量泵喷嘴速凝剂

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①喷射前准备

喷射前应对受喷岩面进行处理。一般围岩面可用高压水冲洗受喷岩面的浮沉、岩屑，当岩面遇水容易潮解、泥化时，采用高压吹风吹净岩面。遇到泥、砂质岩面时应先挂设钢筋网，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，易先喷一层水泥砂浆，待终凝后再喷射混凝土；设置控制喷射混凝土厚度的标志，采用埋设钢筋头做标志，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。检查机具设备和风、水、电等管线路，湿喷机就位，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，输料管应满足承受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，喷射作业环境温度不得低于5℃，若受喷面有涌水、渗水或潮湿的岩面，喷射前应按不通情况进行处理，大股涌水宜采用注浆堵水后再喷射混凝土，大面积潮湿的岩面宜采用粘结性强的混凝土，添加外加剂、掺合料以改善混凝土的性能。

②混凝土搅拌、运输

湿喷混凝土搅拌采取自动计量强制式搅拌机，施工配料要严格按照配合比进行操作，速凝剂及抗渗剂在喷射机喂料时加入。

搅拌时间应通过现场搅拌试验确定，采用先干拌后加水的搅拌方式时，干拌时间不宜小于1.5min，搅拌时间不宜小于3 min。

运输采用砼运输罐车，随运随拌。喷射砼时，不少于2台运输车交替运料。确保满足湿喷砼的供应。在运输过程中，要防止混凝土离析、水泥浆流失、塌落度变化以及生产初凝等现象。

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③喷射作业

喷射操作程序:打开速凝剂辅助风→缓慢打开主风阀→启动速凝剂计量泵、主电机、振动器→向料斗加混凝土。

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。

喷射混凝土分段施工时，上次喷射混凝土应预留斜面，斜面宽度为200～230mm，斜面上需用压力水冲洗湿润后再行喷射混凝土。

分片喷射要自下而上进行先喷钢架与壁面间混凝土，再喷射两钢架之间混凝土。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。

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（1天）后再进行喷射时，应先用水清洗喷层表面。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，并保持喷层厚度均匀，拱部喷射混凝土时，为避免产生堕落现象，两次间隔时间宜为2～4h.

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，并据喷射出料情况调整风压，一般工作风压：边墙0.3～0.5MPａ，拱部0.4～0.65MPａ。

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喷射时使用喷嘴与受喷面间保持适当距离，喷射距离应尽可能接近90度，以使获得最大压实和最小回弹，喷射与受喷面间距离宜为1.5～2.0m，喷射应连续，缓慢作横向环向移动，一圈压半圈，喷射手所画的环形圈，横向40～60 cm，高度15～20 cm，若受喷面被钢架，钢筋网覆盖时，可将喷嘴稍加偏斜，但不宜大于70度，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，产生出凹凸不平的坡形喷面，增加回弹量，影响喷混凝土的质量。

④养护

喷射混凝土终凝2小时后，进行养护，III级、IV级段隧道采用喷雾养护，Ｖ级段隧道采用养护液养护，养护时间不小于１４d。当气温低于+5度时，不得洒水养护。

5、施工控制要点

5.1喷射混凝土原材料先检验合格后才能使用，速凝剂应妥善保管，防受潮变质。严格控制拌合物的水灰比，经常检查速凝剂注入环的工作状况。喷射混凝土的塌落度宜控制在8～13 cm，过大混凝土会流淌，过小容易出现堵管现象，喷射过程中应大于15%，拱部不应大于25%。

5.2喷射混凝土拌合物的停放时间不得大于30min(分钟)。

5.3必须在隧道开挖后及时进行施作，喷射混凝土严格禁用具有潜在碱性骨料，喷射混凝土厚度应仔细检查喷面，如有松动块要及时处理，喷射机应布置在安全地带，并尽量靠近喷射部位，便于掌级人员与喷射手联系，随时调整工作风压。

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5.4喷射完成后应检查喷射混凝土与岩面粘结情况，可使用锤击检查。同时测量其平整度和断面，并将此断面与开挖断面对比，确认喷射砼厚度是否满足设计和规定要求，当有空鼓、脱壳时，应及时凿除冲洗干净进行重喷。

5.5在喷施侧壁下侧时，需要上半断面喷射时的回弹物清理干净，防止将回弹物卷入下部喷层中形成蜂窝，而降低支护强度。

5.6经常检查喷射机出料弯头，输料管和管路接头，发现问题及时处理管路堵塞时，必须先关闭主机，然后才能进行处理。

5.7喷射完成后先关闭主机，再依次关闭计量泵，振动棒和风阀，然后用清水将机内，输送管路内残留物清理干净。

5.8喷射混凝土冬季施工时，洞口及明挖暗埋隧道开挖基坑边坡喷射混凝土的作业场合应有防冻保暖措施，作业区的气温和混合料进入喷射机的温度强度均不应低于5℃，在结冰的层面上不得进行喷射混凝土作业，混凝土强度未达到6 MPａ前，不得受冻。

6、材料要求

6.1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32.5 MPａ.根据工点特点，必须时可采用特种水泥。

6.2粗、细骨料

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粗骨料应采用坚硬耐久的碎石或斗石，或两者混合物，严格选用具有潜在碱性活性骨料，当使用碱性速凝剂时，不得使用含活性二氧化硅的石料，喷射混凝土中的石子最大粒径不大于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%.

6.3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，对人体五害。

6.4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试验及水泥净浆凝结效果试验，严格控制掺量，并要求初期时间不应大于5 min，终凝不应大于10 min.

6.5水

水质应符合工程用水的有关要求标准，水中不应含有影响水泥正常凝结时间与硬化的有害杂质，一般应采用饮用水。

7、机具配置及劳动力安排

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为实现隧道安全，快速施工的目的，应结合隧道开挖进度，进行施工机具及劳动力的合理配置，配套的生产能力应为均衡施工能力的1.2～1.5陪。

湿喷机的选择应符合下列要求，

①机动性强，维修方便，易操作，对集料的级配和塌落度要求范围广；

②密封性能强良好，输料连续均匀；

③生产率大于5m3/ h,允许最大粒径为15mm；

④输料距离水平方向不小于30m、垂直方向不小于20m；

⑤喷射混凝土时粉尘含量不大于2mg/ m3；

每班喷射手应至少配置两人以上，进行轮换及辅助施工，掌握喷头，检查喷砼质量

8、质量要求

8.1质量验收规范

《地下铁道施工及验收规范》

《锚杆喷射混凝土支护规范》

《混凝土外加剂应用技术规范》

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8.2主控项目

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5 min，终凝不大于10 min。

检验数量：同一生产厂家、同一批号、同一品种、统一生产日期连续进场的外加剂，每5t应按一批计，每批抽检一次。

检验方法:采用现场取样试验。

喷射混凝土厚度和表面平整度应符合下列要求：

①平均厚度不大于设计厚度。

②检验点数的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%抽查。

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，用自动断面仪或投影仪器测量断面轮廓检查表面平整度。

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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。

喷射混凝土表面应密实、平整，五裂缝、脱落、漏喷、露筋、空鼓和渗漏水，锚杆头钢筋无外露。

检验数量：施工单位、监理单位全部检查。

检验方法：观察、敲击。

9、湿喷混凝土质量保证措施

9.1按照施工工艺施工，严格执行操作规程。

9.2湿喷机操作手经过培训，熟悉操作规程，按照湿喷机操作方法进行严格执行。

9.3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

9.4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。

9.5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。

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9.6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。

10、安全保证措施

10.1喷射混凝土时，所有在操作工作人必须带安全帽，防尘口罩，防尘工作服，雨靴，橡胶手套。

10.2喷射手，控制好风压，喷射距离，避免回弹骨料伤人。

10.3电线线路包皮应完好，开关应装在固定闸刀盒内。

10.4安全员应随时观察地质变化，发生有松动滑块现象，应立即撤离工作面。

10.5喷浆结束后，应清洗喷射机及管路，避免堵管炸裂伤人。

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