高活性细掺料对喷射混凝土强度的影响
摘要喷射混凝土的强度,起关键作用的是C-S-H凝胶的数量。加入速凝剂之后，喷射混凝土的强度会降低20%左右。由于过高的水泥用量无助于提高强度,甚至会损害后期强度。因为水泥用量过多,其中未水化部分中的CaO,后期遇水后生成Ca(OH)2,体积膨胀,产生内应力,从而降低强度。因此,考虑在喷射混凝土中掺入一些高活性细掺料,以促进水泥水化产物的转化,提高喷射混凝土的强度,同时掺入一些遇水后呈现粘性的物质,有助于降低回弹率.在高性能混凝土中,细掺料与水泥共同构成胶凝材料,由于掺和料的形态效应、活性效应、微集料效应以及复合叠加效应可使混凝土的强度、耐久性和其他相关性能大幅度提高,因此混凝土中掺和料的研制和使用近年来一直是混凝土界研究和讨论的热点。
关键词：喷射混凝土速凝剂高活性细掺料强度回弹率
1 喷射混凝土技术
喷射混凝土是用于加固和保护结构或岩石表面的一种具有速凝性质的混凝土.该技术是借助喷射机械，利用压缩空气或其他动力，将按一定配合比的水泥，砂，石子及外加剂等拌合料，通过喷管喷射到受喷面上，在很短的数分钟之内凝结硬化而成型的混凝土补强加固材料。喷射混凝土主要用于煤矿井巷，隧道，高速公路边坡经锚杆加固后表面喷射加固。
喷射混凝土是由喷射水泥砂浆发展而来的1914 年，美国首先采用了喷射水泥砂浆技术进行施工，到了20世纪30年代，由于喷射机具的改进，人们开始试图采用喷射混凝土来衬砌支护隧道，但因为水泥凝结慢，喷射出的混凝土不能与岩石很好的黏结，容易发生坍落现象，致使喷射混凝土这种新工艺遇到了困难#解决问题的办法就是使用速凝剂，它能使喷射出的混凝土迅速凝结硬化，增强了混凝土与岩层的黏结力。20世纪40年代，瑞士、原西德、日本等国生产出了可以喷射含有粗骨料的喷射机械，同时还成功研制了喷射混凝土用的速凝剂，这样就大大提高了喷射的速度和厚度，同时增加了强度并减少了回弹，此后世界各国相继在土木建筑工程中采用喷射混凝土技术。[1]以后，瑞士、德国、法国、瑞典、美国、英国、加拿大、日本等国家，相继在土木建筑工程中采用和发展了喷
射混凝土技术。我国是从20世纪60年代末在铁路隧道施工中推广新奥法施工时开始采用的，喷射混凝土技术的选择、设计直接影响着喷射混凝土质量和性能的好坏。[5]
2 速凝剂在喷射混凝土中的应用
喷射混凝土是一种速凝混凝土，速凝剂对混凝土的凝结速度有着重要的影响，是喷射混凝土施工法中不可缺少的添加剂，其效果的好坏直接影响到喷射混凝土的喷射质量及使用性能#速凝剂的作用是加速水泥的水化硬化，在很短的时间内形成足够的强度，以保证特殊施工的要求，喷射混凝土的技术水平主要体现在速凝剂的研究与应用方面，因此，国内外关于喷射混凝土外加剂材料的研究都把速凝剂放在非常重要的位置。速凝剂种类繁多，按产品形态，可分为固态和液态；按其碱的含量来分，可分为有碱、无碱和低碱。衡量速凝剂好坏的性能指标主要包括速凝剂本身的物理化学性质和状态，速凝效果、早期强度、后期强度、体积稳定性、耐久性等使用性能，以及分散均匀性、扬尘和喷射回弹率等喷射作业特性。
2.1 速凝剂的种类
湿喷混凝土虽然有许多优点但由于设备价格高,国内液体速凝剂( 作用成分与粉状速凝剂相同均为 NaAlO2) 价格高且质量不稳定, 有些非 NaAlO2类进口液体速凝剂虽质量较好但价格太高, 因此目前国内湿喷混凝土仍占较小比重。随着我国对中西部地区的大规模开发建设, 在恶劣、不良地形、地质条件下修建大跨度隧道的增多, 隧道施工者对初期支护的强度要求逐渐提高。在这种情况下, 对目前我国占主导地位粉状速凝剂进行改进, 研制用于更高强度等级( C30 以上)喷射混凝土的粉状速凝剂并在工程中进行应用具有较高的经济价值和社会效益。
粉状速凝剂是伴随着速凝剂的出现而产生的，一般都是在干喷技术中使用。传统的粉状速凝剂多为以铝氧熟料和碳酸盐为主的碱性物质，其有很多缺点，如碱性大、工作面粉尘大、回弹量大。强碱性速凝剂使水泥在水化初期形成疏松的铝酸盐水化物结构，增加了发生混凝土碱集料反应的可能性，对后期强度的发挥不利#碱性速凝剂对混凝土的后期强度削减较大，一般强度损失在20%-50%。
液体速凝剂是对粉状速凝剂的改良#与粉状速凝剂相比，液体速凝剂更容易均匀地分散于混凝土拌合物中，从而可避免硬化混凝土质量波动，提高喷射混凝土品质。液体速凝剂按碱含量可分为碱性液体速凝剂、低碱液体速凝剂和无碱液体速凝剂。由于碱性物质对喷射混凝土性能的不利影响，近些年低碱、无碱液体速凝剂得到越来越多的应用尤其是在日本$欧洲等发达国家，几乎不存在碱性速凝剂，国内也开始越来越多采用无碱液体速凝剂，无碱液体速凝剂为速凝剂的发展指明了方向。
2.2 速凝剂的作用机理
目前, 国内普遍生产粉状和液体速凝剂为 NaAlO2类速凝剂。其速凝机理为: 在未掺速凝剂的水泥中水化过程中, 由于调凝组份石膏( CaSO4) 迅速与水化快的组份铝酸三钙( C3A) 反应生成钙矾石 AFt( C3A·3CaSO4·31H2O) 覆于铝酸三钙( C3A) 表面, 阻止其继续与深层的铝酸三钙( C3A) 反应, 直至钙矾石 AFt 层致密爆裂才继续进行, 因而铝酸三钙( C3A) 的水化反应速度大大减缓。而铝酸钠 NaAlO2速凝剂加入后发生了以下化学反应:
Na2CO3+CaO+H2O=CaCO3+2NaOH
Na2CO3+CaSO4=CaCO3+Na2SO4
NaAlO2+2H2O=A(lOH)3+NaOH2
NaAlO2+3CaO+7H2O=3CaO·Al2O3·6H2O+2NaOH
2NaOH+CaSO4=Na2SO4+Ca( OH)2
随着调凝组分石膏( CaSO4) 被迅速的反应消耗后浓度的降低, 其阻凝作用已很不明显, 于是水泥水化反应迅速进行, 凝结、固化等现象随之产生。[4] 粉状速凝剂主要分为铝氧熟料加碳酸盐系和硫铝酸盐系速凝剂,主要通过与水溶解后,与水泥中的石膏反应生成水化硫铝酸钙,迅速生成的水化物黏结在一起形成网状空间结构而凝结,这样既消耗了一部分石膏,又降低了其缓凝的效果,而且在反应过程中还会产生水化热,进而加速凝结反应,起到速凝的效果。所以在进行1 d试件结果比较时,无论是在抗压强度,还是在抗折和抗拉强度上都能够明
显地体现出速凝剂对混凝土早期的增强效果.能够满足在隧道或巷道早期支护中需要混凝土凝结速度快而且具有一定强度的要求。但是速凝剂在与水泥中的熟料反应过程中,形成的网状结构阻碍了水泥颗粒的进一步水化反应,并水泥中的C4AF水化反应生成CFH胶体包裹着水泥中的C2S和C3S,阻碍其水化反应,因此在3 d的结果比较中出现了较大的反差,未加速凝剂的试件在混凝土中加入速凝剂后,使得后期强度降低,且由于加入速凝剂后,水化反应会消耗一部分水分,而减少了水分和其它集料的接触,进而影响混凝土的流动性,使得混凝土入模成形后,在其内部形成细微裂纹.这些裂纹在抗压、抗折和抗拉试验中,随着压力的增加,会使得裂纹宽度逐渐增大,最终形成宏观上的裂缝直至试件破坏。裂纹的存在还会影响混凝土的抗渗性,在隧道和巷道施工需要充分注意,因为抗渗性会直接影响到混凝土结构在后期应用中的稳定性和安全性.所以可考虑加入纤维等材料,增加其强度和抗渗性.【9】
3 高活性细掺料对喷射混凝土性能的影响
日本在北陆新干线加越隧道施工中,进行了在喷射混凝土中掺人硅粉以改善材料性能的试验研究工作。硅粉系由制造硅铁及硅制品过程所产生的烟尘中集取的超微粒子,主要成份为SiO2。试验施工结果表明:掺有硅粉的喷射混凝土粘性增加,使喷射作业粉尘量降低,改善了作业环境;混凝土的回弹量由30%改为20%左右;混凝土强度提高20%-30%,从而也可降低水泥用量。1991年日本三菱重工采用气流磨对粉煤灰进行了超细加工,使其细度达到了硅灰的水平,并配制了110MPa以上的超高强混凝土.由于我国中小型气流磨偏多,加工速度慢、产量低,无法满足工程的大量需要,而大型气流磨一次性投资较多,工程普遍应用又难以实施,因此,研究中采用振动磨进行超细加工,其细度不仅满足高强喷射混凝土的质量要求,而且,一次性投资小,产量也可以满足工程要求.其成本远低于硅灰配制的高强混凝土现在我国喷射混凝土仍以低成本的 C20 级干喷和潮喷混凝土占主导地位。
3.1高活性细掺料改善喷射混凝土性能的作用机理
(1)微集料效应.高活性细掺料的比表面积为6 000 cm2/g,而水泥的比表面积为3 500 cm2/g,即它比水泥细得多.因此它能有效地填充水泥颗粒之间的空隙,置换
出微孔隙中的水并填充孔隙,形成微观层次的自紧密体系,使孔隙率大大降低,强度和抗渗性提高。
(2)活性效应.高活性细掺料表面可溶的Ca2+与SO2 -3形成石膏抑制C3A的水化(C3A强度低),这样就使水泥水化早期形成的结构以C S H为主,具有较高的强度,这种反应几乎都是在水泥孔隙中进行的,因此孔隙率降低,密实度提高,改善了孔结构,避免了连通毛细孔的形成,因而强度和抗渗性提高。
(3)由于置换出大量水泥,所以水化热大大降低,减少了温度裂缝和干缩裂缝,提高了强度和抗渗能力。
(4)水泥水化生成的Ca(OH)2与高活性细掺料二次反应,生成水化硅酸钙, C H相转变为C S H相,这样C S H凝胶数量增加,强度提高。
(5)掺入少量的水溶性非离子型纤维素醚,通过提高和改善水泥颗粒的表面性能及高分子长链结构的架桥作用,使分散体系形成纵横交错的稳定网状结构,从而喷射混凝土的粘聚性和附着力大大提高,对降低回弹和粉尘以及提高强度都起到关键作用。
(6)掺入的少量自膨胀物质使水泥水化初期膨胀大,水化后期膨胀小,正好补偿水泥水化早期干缩大,水化后期干缩小的性能,使喷射混凝土内部孔隙率减小,强度和抗渗性提高。[2]
3.2超细掺料对胶凝材料的强化
在工程实践中常常一方面需要降低水灰比以提高强度;另一方面却要提高水灰比以增加流动性.尽管高效减水剂能在一定程度上缓解这一问题,但高效减水剂不能无限减水,且成本较高.掺用细掺料尤其是活性细掺和料能解决上述问题,因为活性细掺料平均粒径远小于水泥颗粒的平均粒径,填充于水泥颗粒之间的空隙中,可使水泥石更为密实,强度提高;另一方面,细掺料中含有大量活性SiO2和Al2O3,可与水泥水化过程中所产生强度极低的石灰及低强度的高碱性水化硅酸钙发生二次反应,生成强度更高、稳定性更好的低碱性水化硅酸钙,从而改善混凝土的浆体结构。
3.3超细掺料可提高胶凝材料与骨料界面强度
胶凝材料与骨料界面强度是混凝土的最薄弱点,净浆包裹骨料工艺能增加界面粘结强度,但远不能满足高性能混凝土需要,因此必须在此基础上寻找其他相应技术措施提高界面粘结强度.电镜分析表明掺用FC料及其他相应的措施可以大幅度提高混凝土的粘结界面密实性与强度.超细粉煤灰配制的超高强喷射混凝土其早期和后期强度高的主要原因是,在高强、超高强喷射混凝土中,掺用的速凝剂对粉煤灰的活性起到了强激发作用,其中高效减水剂的高减水作用和优质粉煤灰自身的需水量低,也是强度增高的重要原因。【3】
4 矿物激发剂对喷射混凝土强度的影响
虽然许多矿物质，如铝酸钙和硫酸钙，广泛应用于快速凝结，但无定型激发剂C12A7 C11A7,CaF2,C4A3S是最受欢迎的。C12A7、C11A7 、CaF2有很好的凝结特性，C4A3S主要对喷射混凝土的后期强度有贡献，但它也有一些缺陷，比如说凝结时间长、用量较大（一般超过10%）。矿物激发剂最重要的特性是可以降低混凝土后期强度的损失和减少水分的流失。由于这些特征，矿物激发剂改善了喷射混凝土的性能，如回弹率降低，在不增加水泥用量的条件下增加后期强度和提高结构的安全性。它们还有助于减少环境污染和对工人的危害。
4.1 C12A7对喷射混凝土凝结时间的影响
C12A7与硅酸盐和铝酸盐相比具有最短的初凝和终凝时间，而且表现出很好的速凝效率，这是激发剂很重要的一个特性。C12A7与水反应会生成C2AH8和C4AHX(X = 19岁或13)的混合物，其结构就像卡片做的房子。相比之下，当它与波特兰水泥反应时，会生成许多针状晶体C3A 3O2·3 caso4·h2o(钙矾石)、Ca(OH)2和CaSO4，以此获得初始强度。C12A7的比表面积超过5000 cm2/g，在加入熟石灰后，由于在水化反应过程中增提高了Ca(OH)2的聚集程度，加速了铝酸钙的水化。加入无水石膏使C12A7和铝酸钙在水化初期进行反应形成针状钙矾石晶体，加速水化速率，提高强度。
4.2 C12A7对喷射混凝土抗压强度的影响
养护一天后，水化反应物是无形的，它们被CSH凝胶完全盖住。对于硅酸盐混合物，水泥颗粒和水化矿物质在反应初期都有出现，但只有被胶凝材料包裹的
水泥颗粒可以看见。水化一天后，只有发展成CSH凝胶状态的物质可见，观察不到其他物质。加油硅酸盐和铝酸盐激发剂的结构，由于CSH凝胶包裹住了水泥颗粒，减少了水和水泥颗粒的接触，阻碍了后期水化，后期强度降低。相比之下，加C12A7的结构具有很顺畅的水化过程，这是由于针状晶体（反应形成的钙矾石）保持了颗粒表面不被凝胶包裹。因此，C12A7可以使喷射混凝土后期强度的减少降到最低。
5 喷射混凝土性能评定方法
5.1 喷射混凝土强度的评定
喷射混凝土标准抗压强度值是指按照标准方法制作养护的边长为150mm的喷射混凝土立方体试件在28天龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度值。喷射混凝土标准抗压强度值关、是确定喷射混凝土强度等级的依据,也是结构设计有关喷射混凝土各种力学指标的基本代表值。
在喷射混凝土的配比设计中,从喷射口出来的混凝土配比和附着在围岩表面上的配比,是不同的概念。前者称为喷射配比,后者称为附着配比。设计规定的喷射混凝土强度,如c20、c25等,是由附着配比决定的。喷射混凝土的附着配比比喷射配比小的多,也就是说同样标号的喷射混凝土喷射到岩面上其标号要明显降低。因此，使用喷射混凝土标准强度值进行喷射混凝土结构强度检测是不恰当的。喷射混凝土抗压强度标准值几主要是用于强度等级的确定及结构设计的计算。喷射混凝土实体抗压强度值关。主要是用于已有结构工程中喷射混凝土实体强度测定及结构安全性的鉴定、评价与处理。由此可见,关*和几在施工过程中,配合比、环境条件、施工质量控制、龄期等方面有着很大的区别,环境条件及龄期的影响尤为显著,因此关*和关。在数值上存在差异是客观存在的事实。对同一配合比的喷射混凝土,fck和fce之间存在着密切的关系
fck≥k0fck
折减系数K0的取值为0.75-0.85。当满足上式时,就认为结构工程中喷射混凝土实体强度满足设计强度等级和结构安全性能要求。【6】
澳大利亚的Bernard最先提出三点对称支撑圆板弯曲试验方法,ASTM已将其
改进为“Standard TestMethod forFlexural Toughness of Fiber Reinforced Concrete(Using Centrally Loaded Round Panel)”(ASTMC1550 -03),该试验方式有成为国际公认的喷射混凝土板试验标准的趋势.ASTM C1550 -03的标准圆板弯曲试验如图3所示.试验使用的是直径为800mm,厚75mm,板底三点(三个支撑点在一个750mm的圆周上)对称简支的圆板试件.在板的中心按要求施加集中荷载,量测板底中心点的挠度,得出荷载-挠度曲线,对荷载-挠度曲线积分计算板底中心挠度达到40mm(相当于喷射混凝土产生较大变形的情况)时试验板所消耗的功(焦耳),以此为指标评价喷射混凝土的工作性能.该试验方式的简便合理,而且试验结果的归一性很好.该试验方式的发明者Bernard经过细致的比较后认为该方式是目前最合适、可靠的喷射混凝土工作性能评价方式.【8】
5.2 喷射混凝土工作性的评定
用坍落度法来判定混凝土工作性,方法简单,但反映得并不全面.实践证明,具有相同坍落度的混凝土,其工作性并不一定相同.因此,必须寻求更能全面反映混凝土工作性的指标.就湿喷而言,对混凝土工作性的要求主要还是表现在其可泵性和喷敷性方面,并主要取决于混凝土流变参数——塑性粘度GpL,初始屈服应力Sf和稳定性指标——绝对泌水量V140-10、相对泌水量S140-10.因此需要通过混凝土流变试验和压力泌水试验获取上述指标,对混凝土配比进行精选,最后通过实际泵送和喷射予以验证.
隧道喷射混凝土施工方案 一、工程概况 两间房--隧道位于河北省承德市隆化县太平庄乡两间房村境内，进口位于承德市隆化县太平庄乡两间房村，出口位于隆化县太平庄乡套鹿沟村，设计为小净距隧道，洞室净空2-10.75*5m，起讫桩号左线ZK60+510- ZK60+984，长474m，我部拟选取两间房1#隧道出口左洞喷射混凝土施工作为隧道喷射混凝土施工首件工程。 二、工程地质条件 1、地形、地貌 隧道所在区域一级大地构造为中朝准地台，路线穿行二级构造单元燕山台褶带内，穿行的三级构造单元承德拱断束。 2、工程地质 地层为太古界单塔子群燕窝铺组片麻岩及第四系风积黄土状粉质黏土。 3、水文地质 勘察期间各钻孔勘查深度范围内未见稳定地下水。地下水对隧道的施工影响较小。 三、编制依据 1、公路隧道施工技术规范（JTJ F60—2009） 2、公路工程质量检验评定标准(JTGF80/1-2004) 3、总监办及筹建处有关文件 4、张承高速承德段--标施工设计图 5、爆破安全规程（GB6722-2003） 四、施工准备 1、技术准备 1.1、组织技术人员学习图纸，掌握设计意图，实际复核设计提供的地形资料，根据现场实际情况编制洞身开挖方案，向技术人员及作业班组进行详细的技术、安全交底。 1.2、复核逐桩坐标，复核设计高程，对洞口的导线加密点和水准控制点进行复测。 2、人员准备 2.1施工管理人员 为了保证施工顺利进行，我部配备足够的管理人员、专职安全员、现场工程师，专
职质检员、试验员、测量员等施工人员。具体详见下表4-1 表4-1 施工管理人员一览表 2.2施工队人员组成见下表4-2 表4-2 施工队人员组成一览表 3、施工设备、原材料准备 3.1、根据施工方法拟投入洞身开 挖的主要施工机械见下表4-3 表4-3 进场设备一览表
喷射混凝土质量检测方法 （一）抗压强度试验 1．检查试块的制作方法 （1）喷大板切割法 在施工的同时，将混凝土喷射在45cmx35cmxl2cm（可制成6块）或45cmx20cmx12cm（可制成3块）的模型内，在混凝土达到一定强度后，加工成10cmx10cmx10cm的立方体试块，在标准条件下养护至28d进行试验（精确到0.1MPa) (2)凿方切割淡 在具有一定强度的支护上，用凿岩机打密徘钻孔，，取出长约35cm、宽约15cm 的混凝上块，加工成10cmxl0cmxl0cm的立方体试块，在标准条件下养护至28d,进行试验（精确到0.1MPa）。 2．检查试块的数量 隧道（两车道隧道）每10延米，至少在拱部和边墙各取、组试样“，材料或配合比变更时另取一组，每组至少取3个试块进行抗压强度试验。 3．满足以下条件者为合格，否则为不合格。 （1）同批（指同一配合比）试块的抗压强度平均值，不低于设计强度或C20。（2）任意一组试块抗压强度平均值不得低于设计强度的80％。 （3）同批试块为3～5组时，低于设计强度的试块组数不得多于1组；试块为（一16组时，不得多于两组；17组以上，不得多于总组数的15％。 （二）喷射混凝土厚度的检测 1.喷层厚度可用凿孔或激光断面仪、光带摄影等方法检查。 （2）检查断面数量。每口延米至少检查一个断面）再从拱顶中线起每隔2m凿孔检查一个点。 (3)每个断面拱、墙分别统计，全部检查孔处喷层厚度应有60％以上不小于设计厚度，平均厚度不得小于设计厚度，最小厚度不应小于设计厚度的1/2。在软弱破碎围岩地段，喷层厚度不应小于设计规定的最小厚度，钢筋网喷射混凝土的厚度不应小于6cm。 （三）喷射混凝土与园岩粘结强度试验 1.检查试块的制作方法 (1)成型试验法 在模型内放置面积为10cmX10cmx厚5cm且表面粗糙度近似于实际情况的岩块，用喷射混凝土掩埋。在混凝土达到一定强度后，加工成10cmxl0cmX10cm的立方体试块,在标准条件下养护至28d，用劈裂法进行试验。 （2）直接拉拔法 在围岩表面预先设置带有丝扣和加力板的拉杆，用喷射混凝土将加力板埋人，喷层厚度约10cm，试件面积约30cmX30cm（周围多余的部分应予清除）。经28d 养护，进行拉拔试验。 （四）喷射混凝上粉尘、回弹检查 按《公路隧道施工技术规范>>(JTJ042—94）规定。 (五)其它试验 当有特殊要求时,对喷射混凝土的抗拉强度、弹性模量等项目应进行试验。 喷射混凝土施工质量评判
南京地铁X号线一期工程土建（DX-TAXX）工程挂网喷射混凝土施工方案 编制： 审核： 批准： 中铁X局集团有限公司 南京地铁X号线土建（DX-TAXX）工程项目部 2014年4月5日
目录 1、编制依据 (2) 2、工程概述 (2) 试车线及联络线围护结构内侧桩间及桩外10cm厚采用挂网喷射混凝土找平，混凝土为C25早强，钢筋网片为φ6.5mm@150mm；联络线放坡开挖段采用喷射混凝土护坡，混凝土采用C25，喷射厚度为15cm，内设φ8mm@150mm钢筋网片，并插入Φ20钢筋，L=2000mm，间距为1000mm，每个断面为3根。 (2) 3、施工准备 (2) 3.1、技术准备 (3) 3.2、机械准备 (3) 3.3、人员准备 (3) 4、施工技术方案 (4) 4.1、喷射混凝土工艺 (4) 4.2、喷射混凝土施工要求 (5) 4.3、喷射混凝土原料及混凝土的搅拌 (6) 5、质量控制措施 (8) 5.1、网喷施工质量管理要点 (8) 5.2、网喷的控制技术要点 (8) 6、安全控制措施 (8) 6.1、一般要求 (8) 6.2、混凝土喷射安全措施及注意事项 (9) 7、文明施工、环境保护措施 (10) 7.1、文明施工 (10) 7.2、环境保护 (11)
喷射混凝土施工方案 1、编制依据 1、《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-1999） 2、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99） 3、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002） 4、《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2002） 5、《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008） 6、《混凝土外加剂应用技术规范》(GB50119-2003) 7、《喷射混凝土加固技术规程》(CECS161:2004) 8、南京地铁X号线一期工程X段与综合基地试车线工程施工设计图纸 2、工程概述 南京地铁X号线一期工程XX段试车线（正线）及联络线。试车线正线部分始于XX 段物资总库东侧1#风井，向东北方向引出，以R=1000米半径曲线偏转向北，下穿XX大道后沿三环线道路西侧绿化带下继续向北敷设直至进入2#风井。正线自南向北以2‰的坡度下坡。试车线与车场线联络线出分界点后以33‰的坡度下坡，向东南方向引出以R=150米半径曲线偏转向东，经一段夹直线后以R=200米半径曲线向西偏转，然后以2‰的坡度上坡，直线段向西南接入试车线正线。 试车线正线部分采用明挖+盾构法施工，SDK0+000.000~SDK0+400.001里程范围采用明挖法施工，其中SDK0+000.000~SDK0+015.000里程范围为1#风井。联络线采用明挖法施工，里程范围为LDK0+055.000~LDK0+537.013. 试车线及联络线围护结构内侧桩间及桩外10cm厚采用挂网喷射混凝土找平，混凝土为C25早强，钢筋网片为φ6.5mm@150mm；联络线放坡开挖段采用喷射混凝土护坡，混凝土采用C25，喷射厚度为15cm，内设φ8mm@150mm钢筋网片，并插入Φ20钢筋，L=2000mm，间距为1000mm，每个断面为3根。 3、施工准备
混凝土各项指标 1.混凝土的配比为水：水泥：沙子＝225：500：1555，减水剂掺量为3.75%；从美方得知混凝土的喷射压力是90到100磅，经我们粗略计算合400-450N，混凝土喷射距离从现场观看为1m左右，混凝土的喷射流量为160km/h。 2.砂子属于中砂，细度模数等于2.73时为最佳值。（具体实验数据见图片） 3.水泥实验各项指标见图片数据。 4.混凝土坍落度应在10cm-14cm范围内，坍落度为12cm时为最佳值。 5.混凝土泵管由粗变细，粗管外径为10.5cm，内径为7.5cm；细管外径为7.5cm，内径为5.5cm；混凝土喷头为锥形喷头，外径为4.5cm，内径为3cm。 6.混凝土抗压强度试块取样为圆柱体钻心取样（规格高度为100mm，直径为100mm），试模为350*450*100规格的钢模；钢模混凝土取样方式为悬挂喷射； 7.试块养护方式：第一阶段在仓内同条件养护一天，然后在标样室养护28天。 8.仓内喷射混凝土为洒水养护。 9.构造层混凝土喷射厚度每次为0.5英寸，分三次喷射。 10.每一层结构网片钢筋绑扎完全后，喷射两层混凝土，最外侧结构层在0-1.7m高度范围内，第一次喷射厚度在4-14cm范围内，第二次喷射厚度在3cm左右；在1.7m-3.5m高度范围内，第一次喷射厚度在4-12cm范围内，第二次喷射厚度在3cm左右；在3.5m-7.0m高度范围内，第一次喷射厚度在4-12cm范围内，第二次喷射厚度在3cm左右；在7.0m-11.0m 高度范围内，第一次喷射厚度在4-12cm范围内，第二次喷射厚度在3cm左右；在11.0m-16.0m 高度范围内，第一次喷射厚度在3-9cm范围内，第二次喷射厚度在3cm左右； 11.仓内混凝土每一层面喷射次数的时间差没有严格要求，美方翻译告诉我们，他们会根据仓内的湿度，以及施工进度和经验来控制每次的喷射时间，湿度不够的话会洒水养护。根据现场观察，构造层每一层面混凝土喷射次数的时间间隔至少一天，结构层每一层面混凝土喷射次数的时间间隔有连续喷射和间隔3天喷射的时间差。每次的喷射厚度的控制，现场蒋工告诉说，美方会根据喷射距离的远近来控制厚度。
喷射混凝土所用的各种外加剂都是用以提高喷射混凝土的强度、粘接性、粘聚性、抗冻融性和耐磨损性，减少回弹率。由于喷射混凝土的发展速凝剂的应用不断增加。喷射混凝土有两种不同类型：干拌混合物和湿拌混合物。在干拌混合物中，除了水以外，将所有其他组份混合，干拌混合物通过输料管在喷嘴口再与水混合由压缩空气一起喷出。在湿喷工艺中除了速凝剂外，其他所有组分包括水在搅拌机中混合，制备的混凝土被输送到喷口，在喷口处加入液体速凝剂由压缩空气喷射到接受面上。由于这两种方法在用水量上的差异，湿喷工艺的水灰比(W/C)一般高于干喷的喷射混凝土，这就会产生较高的孔隙率和渗透性以及较低的强度。湿喷混凝土的耐久性相当于相应的干喷混凝土。最近，由于复合使用超塑化剂和硅灰，开发了具有优质粘结性能的湿拌喷射混凝土。采用湿拌工艺，使喷射混凝土能很好地适用混凝土建筑物的修复。 一.前言 喷射混凝土用于地下施工时，其性能应满足工程的一些基本要求，如具有早期强度，厚层施工时不产生位移等。为满足这些要求，干混或湿混喷射混凝土都应加入速凝剂。目前，市场有不同种类的速凝剂，这些速凝剂具有各自不同的化学组成，对混凝土的凝结时间和早期强度具有不同的作用。不考虑其他的应用，对于如何评价速凝剂的作用目前还没有一致的意见。水泥浆试验方法(维卡仪和Gillmone针仪)被用来研究水泥与速凝剂之间的相容性。但是，这些方法的效果目前还存在争议。 使用速凝剂掺入干混或湿混喷射混凝土中进行厚的衬板,特别是顶板施工，其目的是提高混凝土的早期强度以满足设计要求。但是，也会间接影响混凝土的其他性能，如： (1)直接参与水泥凝结的反应，防止产生稠度的突然变化。 (2)直接与拌合水反应,促使拌合物变稠。 (3)增加拌合物的触变性。 (4)在新拌浆体中没有流变反应，但使硬化相会有所改变。 (5)影响回弹和起灰量(干混)，及最终强度。 (6)在干混施工中选择特殊的速凝剂间接影响回弹和起灰量,速凝剂增加了拌合物触变性。例如提高了混凝土的塑性，减少了回弹,增加喷射颗粒的附着力。 速凝剂对混凝土的早期强度的影响主要取决于其本身的化学组分、使用剂量、胶凝材料的化学成分、所含的矿物添加剂和使用温度。由于它们是在水泥化学组分的一定范围内发生作用，为了检验速凝剂的适应性和确定合理掺量，在每种情况下确定水泥与速凝剂的相容性是必要的。 传统速凝剂的副作用是降低水泥的最终强度,与空白混凝土(不加速凝剂)相比较，28天强度明显下降(下降幅度是20%～50%)。掺量越大，副作用越大。但是，新一代的速凝剂(无碱型)能够克服这一缺点，也减轻了碱的危害。因此，了解喷射混凝土速凝剂的性能和评价其性能最合理的试验方法是非常重要的。 二. 速凝剂的主要种类 国内外地下工程中最常用的传统速凝剂是硅酸钠(水玻璃，改性硅酸钠)、铝酸盐速凝剂(两种都是液体形式)，碱土金属的碳酸盐{或其氢氧化物, 粉状)，但是，目前市也有一些新的速凝剂。所有这些外加剂的特征和性能将在后面介绍。 1.碱土金属碳酸盐和碱土金属的氢氧化物 粉状的碱土金属碳酸盐或氢氧化物以前在喷射混凝土施工中很少应用。现在，它们成为这类混凝土最常用的速凝剂，其常规掺量为水泥重量的2,5％至6％，它们主要是促进C3S的水化。一般加入少量的碳酸铝,可以影响水泥的凝结时间。但是，只有当大剂量掺入时，其影
挂网锚喷支护工程施工方案 一、工程概述及工程量 本高切坡切坡面均采用挂网锚喷支护。C20喷锚砼，铁丝网@10×10重20×0.0755KG/M2，Φ20砂浆杆@300×3001/9根/M2。 二、施工组织计划 1、劳动力组织计划本坡段锚杆凿孔安排1个班组计5人、钢筋制作安装1个班组计5人、混凝土施工安排1个班组计8人。计划安排劳动力共18人。 2、机械设备组织本坡段安排锚杆钻机2台；注浆泵1台；搅拌机1台；钢筋切割机、钢筋电焊机、钢筋弯曲机、卷扬机各1台。其它小型设备及工具根据需求配置。 3、工期安排本坡段计划安排工期30日历天。其中搭设脚手架5天，锚杆、泄水孔施工5天，第一道砼喷射施工5天；挂网钢筋制安10天，第二道砼喷射施工5天。 三、施工工艺流程施工工艺流程见图 施工准备 搭脚手架 测量放线 锚杆孔及排水孔钻进
锚杆制作锚杆安放 注浆 砼养护 钢筋网的制作安装 钢筋网验收 安装泄水孔坡面喷砼 坡面砼养护验收 四、施工方法 1、施工准备设备进场安装调试，材料采购和送检。 2、搭设脚手架平台：岸坡超过2.5m高时，喷锚网施工就很困难，需要搭设脚手架和工作平台。脚手架用φ48钢管搭设，高宽度为2mx2m，脚手架上铺设4cm厚的楠竹跳板作施工平台。 3、清理坡面和测量确定锚杆孔的位置，并在锚杆孔位作上标记，防止锚杆孔偏位。 4、钻孔：钻孔符合设计要求后，用风管将孔内钻屑冲干净，以防钻屑影响安装锚杆和注浆质量及排水管安装。 5、注浆：钻孔完成后，将注浆管插入孔底，将配置好的水泥砂浆通过
注浆泵将水泥砂浆注入锚杆孔，直到孔内溢出的水泥砂浆与注入的浆比重相同为止。 6、锚杆和排水孔安装：将符合设计要求的钢筋、排水管置于注浆孔内和排水孔内。 7、安装 好锚杆和排水孔后，清理坡面，除去坡面杂物，为喷射砼作准备。 8、坡面喷射砼 喷砼强度C25，厚度12cm，二次喷砼每次6cm。 (1)初喷：喷射 方式为“干式”喷射法。启动搅拌机，空气压缩机向清理好的边坡喷射C25砼。 (2)挂网：将φ6双向钢筋网挂上初喷砼面，并将挂网钢筋与锚杆焊接在一起。 (3)复砼：钢筋网挂好后，在钢筋网上复喷砼。 五、施工技术要求 搅拌机细骨料粗骨料水泥速凝剂水池喷射机喷受喷面空气压缩机气管水管。 1、喷射砼施工要 求对受喷面上的松动岩块和强风化土进行彻底清理，对一些凸凹较多的区域应注意局部修坡或采用短钢筋局部锚固，然后采用高压风、水彻底清理并润湿表面，同时尽量保持壁面的粗造，以确保混凝土与岩石间有足够黏结力，对遇水易潮湿、泥化的岩层，则应用高压风清扫岩面；埋设控制喷射混凝土厚度的标志。 2、在清理、加固、润湿的岩面上喷射第一层混凝土，初喷混凝土厚度为60㎜，待混凝土具有一定强度后进行挂网，第二层喷射前，先用高压风、水清除其上的浮皮及松渣，并润湿表面，最后一次喷至设计厚度120㎜。
喷射混凝土操作规程 1 原材料验收 ⑴水泥 ⑵ 骨料 2 7 一般情况下水灰比不超过0.45，坍落度控制在120～160mm范围内，含气量5-8%。 喷射穹顶时坍落度宜控制在140～160mm，喷射直段时坍落度控制在宜采用120～140mm；喷射构造层时，坍落度宜控制在140～160mm，喷射结构层时，坍落度宜控制在120～140mm。
3.1 施工工艺流程 3.2 施工准备 对受喷面以下的钢筋和混凝土面用彩条布进行覆盖，以防止污染。 比调整为施工配合比。 水泥和砂子采用电子皮带秤计量，每天使用前先对电子称进行人工核对；外加剂提前由人工称好后装入塑料袋内；加水按秒计量，由电脑控制；刚开始搅拌时，试验员对混凝土坍落度进行检测，调整在规定范围内，每班检测不少于2次。
喷射混凝土直接采用混凝土输送泵将混凝土运至工作面。 混凝土泵送前先打水和润滑液，对泵管进行湿润和润滑。 混凝土从搅拌机卸料后直接落入混凝土输送泵中，输送泵料斗上口放置一个网 3.5 3.5.2喷射顺序 整体施工顺序：喷构造层→依次分层喷结构层 喷射顺序的确定原则：自下而上，分层流水、循序渐进、对称均匀、交错循环，也可根据钢筋绑扎及交叉作业等情况分段、分片施工。
3.5.3操作平台 底部1.5m范围操作人员直接在地面上操作喷射；1.5m 以上的结构喷射操作人员在吊笼平台内进行。泵管在吊笼上的固定以及汽车吊大臂上的吊挂必须牢固可靠，在汽车吊大臂上的吊挂点不宜少于2点。 3.5.4喷射方式 每段新喷混凝土的高度：构造层不超过5m，结构层不超过3m。 3.5.6喷射厚度 3.5.6.1构造层（40mm） 竖直段：分三次喷完成，厚度分别为10mm；10mm；20mm
挂网喷射混凝土现场施 工方法 文件编码（GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968）
陵川县“一路两街”工程 棋山南路道路工程 挂网喷射混凝土边坡防护工程施 工方案 山西省工业设备安装集团有限公司 陵川县“一路两街”工程项目部 二零一八年六月 目录 五
挂网喷射混凝土边坡防护工程施工方案 一、工程概况 1、概况 棋山南路道路工程位于陵川县中部，是县城总体规划的一条主干路，全线地形变化较大。边坡开挖后受水温影响易风化，并引起边坡坍塌，因此需对边坡岩层进行挂网喷射混凝土防护。 2、适用范围 此方案适用于陵川县棋山南路道路工程（K0+000-K0+420段左侧，K0+180-K0+380段右侧）的全部挂网喷射混凝土边坡防护。 3、参建单位 建设单位：陵川山安建设发展有限公司 设计单位：晋城市规划设计院 监理单位：山西省建设监理有限公司 施工单位：山西省工业设备安装集团有限公司 二、设计依据 1、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010) 2、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001） 3、《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002） 4、《公路路基设计规范》（JTGD30--2015） 三、材料要求
1、喷浆护坡采用的M10水泥砂浆；喷射面层混凝土为细石砼，强度等级为C20；注浆材料选用水泥净浆，水灰比0.45-0.5。 2、砂应采用纯净的中粗砂，系度模数大于2.5，含土量不超过5%，含水率以4%-6%为宜。 3、粗骨料应采用纯净的坚硬耐风华碎石或卵石，且级配良好，粒径不宜大于15mm。如采用碱性速凝剂时，不得采用含有活性二氧化硅的石料。 4、一般情况下，凡适合饮用的水均可作为拌合水。对于硫酸盐含量超过0.1%、含氯量超过0.5%，并且含有糖分或有机悬浮的水不能作为拌合水。 5、喷射混凝土如需用早强剂和速凝剂作为外加剂，则外加剂应根据工程需要合理选用，外加剂添加量应根据现场试验确定。 6、为防止混凝土产生离析、回弹率过高等情况发生，混凝土的配比宜采用连续级配的集料。 7、钢筋采用20螺纹钢（HRB400），框条采用Ф8圆钢筋（HRB300）,钢丝采用Ф6普通镀锌钢丝，绑扎钢丝采用Ф1普通钢丝。 四、施工工艺流程 挂网锚喷施工工艺流程图 4.1施工方法 1）施工准备 2 ，脚手架上铺设4cm
库岸工程喷射混凝土施工技术交底 一、喷护设计 1、喷射混凝土强度为C25，厚度15cm。 2、挂钢筋网：Ⅰ级钢筋，直径8mm，钢筋网间距10cm，钢筋与岩坡的支撑高度8cm，钢筋网与锚杆焊接。 3、排水管：坡面布置排水管管材为PVC，外径5cm，外缠土工布，纵横向间距200cm，梅花形布置，埋深300cm；墙外平面布置排水管管材为PVC，外径10cm，外缠土工布（200克/平方米），纵向间距200cm，横向距离挡墙外脚50cm，管道埋深70cm。 4、墙外平面较宽位置，尽可能按混凝土面板设计图纸施工，板厚20cm，C20混凝土，钢筋为Ⅰ级钢筋，直径12mm，钢筋网间距20cm，纵横向伸缩缝材料为沥青杉板，间距10×10m，纵缝长度可按实际宽度作调整。 二、执行规范 《水利水电工程锚杆支护技术规范（SL377-2007）》。 三、施工与验收流程 锚杆抗拨试验与验收→钢筋网制作安装、与锚杆焊接、钢筋支垫厚度验收→排水管制作安装验收→基岩受喷段综合验收→混凝土搅拌机、空压机、喷射机运行调试（合格）→混凝土配合比试配→大板混凝土试喷→抗压强度试块制作与检验（合格）→混凝土配合比确定→水泥、砂、碎石、促凝剂称量→干料搅拌→混凝土拌合物加压→按设计水灰比加水喷射混凝土→复喷射混凝土至设计厚度→现场见证加工强度试块→混凝土复盖、洒水养生→28天强度试块送检→缺陷处理（包括返工）→分段（单元工程）验收。 四、岩坡开挖、植锚杆、挂钢筋网、安装排水管验收 1、岸坡基必须是基岩，不得有砂砾、土基和浮石。开挖后的基岩面须经监理验收合格。 2、锚杆抗拨检验满足设计指标，经监理验收合格。 3、挂网钢筋检验合格，双向钢筋直径8mm，间距10cm；斜面安装的钢筋网与锚杆焊接，并焊钢筋马蹬，平面安装的钢筋网下垫砼垫块，钢筋网高出岩坡面8 cm；钢筋安装经监理验收合格。
湿式喷射混凝土技术 喷射混凝土施工技术在隧道建设领域应用很广，目前我国喷射混凝土施工普遍采用的是干喷和潮喷，随着施工技术的不断发展，一种新的喷射混凝土施工技术——湿式喷射混凝土正逐渐运用于喷射混凝土施工作业中。湿式喷射混凝土的基本原理是将搅拌好的混凝土送入湿式喷射机，用压缩空气在喷嘴处与从计量泵压到喷嘴的雾化速凝剂混合，形成料束，喷到受喷面上；干喷混凝土是把水泥、骨料和速凝剂按比例拌匀，加进喷射机后用压缩空气将物料通过软管，在喷嘴处加水，形成料束，高速推送到受喷工作面上；潮喷是预先在砂石料堆中加水(砂含水率不大于8％，石含水率不大于4％)后与水泥拌合，在加入喷射机时掺入速凝剂，用压缩空气将物料通过软管和喷嘴形成的料束高速推送到受喷工作面上。 部分西方国家喷射混凝土作业中干喷与湿喷所占比例如表1所示。表1 干喷与湿喷使用情况一览表 国家湿喷(％) 干喷(％) 法国 60 40 意大利 90 10 日本 80 20 挪威 99 1 瑞士 65 35 美国 60 40 2 湿喷技术的优越性湿式喷射混凝土技术是一门新技术。湿喷与干
(潮)喷比较有明显的优越性。 a．湿喷混凝土配合比易于控制：施工时，湿喷的混凝土按生产工艺生产后运至湿喷机进行喷射，其配合比完全处于受控状态，从而保证了喷混凝土的质量。干(潮)喷的混凝土质量不易控制，特别是混凝土的水灰比带有随意性，是由喷射手根据经验及肉眼观查来进行调节的，混凝土的品质在很大程度上取决于喷射手操作正确与否。 b．回弹率低，能有效控制成本：干(潮)喷回弹率达35％ 45％(根据北京城铁l4标段喷混凝土测试)，而湿喷回弹率为15％左右，所以湿喷的生产成本低，效益高。 C．施工时的粉尘浓度低：潮喷喷嘴旁粉尘为60mg／m ，干喷喷嘴旁粉尘浓度比潮喷粉尘浓度更高，而湿喷喷嘴旁粉尘较潮喷喷嘴旁粉尘浓度低。喷混凝土施工时，往往由于粉尘浓度及其他原因，造成隧道内能见度低，客观上使操作人员只讲喷射数量，而忽视喷射质量使喷混凝土的质量不稳定，浪费很大。 d．生产率高：干式混凝土喷射机一般不超过5m ／h。而使用湿式混凝土喷射机，人工作业时可达7—9m ／h；采用喷射机械手作业时，则可达l5～18m ／h，比其他喷射法提高2～3倍。 e．设备材料磨损小：干喷机结构简单，体积小，清洗方便，但结合板的磨损大；湿喷机的构造较复杂，体积大，需要较大动力设备的牵引，但结合板的磨损小。上述因素值得我们高度重视。喷射混凝土质量好坏及生产效率高低是直接影响隧道施工进度、工程质量和经济效益的重要因素。
挂网喷射混凝土护坡施工方案 编制人： 审核人： 审批人： 日期： 河北建设集团天辰建筑工程有限公司
根据现场局部槽体放坡需求且根据设计要求土体均挂网喷射混凝土面层，喷射混凝土层强度等级为C20,厚度为50mm，面层中配2mm 厚钢板网，网片之间采用搭接，搭接长度为20cm。钢板网固定采用间距1.50x1.50m￠8丁字筋插入基坑侧壁梅花型布置,通长加强筋￠10。 一、质量保证措施 1.应注意的问题 1）防止基坑超挖：开挖基坑不得超过基底标高。如有个别地方超挖，其处理方法应取得设计同意。 2）基底保护：开挖基坑后不得对基土进行扰动，并预留300mm土层采用人工清土，机械挖方应在接近基底部位时，控制挖斗入土深度，防止超挖，应有人进行指挥。 3）合理安排挖土顺序：施工时严格按施工方案规定的顺序进行挖土，分层分段开挖。 4）防止施工机械扰动基底土质：采用反铲挖土机进行施工。 5）控制开挖尺寸、防止边坡过陡：按施工方案放坡进行开挖，开挖前应将基底边线、槽底边线、槽上口边线用白灰放出大样，施工时测量人员随时进行监测防止多挖、超挖。 2、成品保护 1）挖运土方时应注意保护定位标准桩，轴线引桩、基准水准点。2）挖土过程中应注意边坡稳定，对边坡应进行及时锚喷支护支护好
的边坡应防止挖土再次破坏。 3）挖土前应详细查明地下管线、地下电缆及不明障碍物等，如有地下管线、地下电缆及不明障碍物等应提前改线或加以保护，挖土防止其破坏而造成重大损失。 4）挖土施工时如发现有文物或古墓等，应加以妥善保护，并应及时报请当地有关部门处理后方可继续施工。 5）挖土施工时如发现有测量的永久性标桩应加以保护。 二、安全管理及防护技术措施 1、基坑防护 1）土方开挖要探明地下管网、电缆及不明障碍物，防止发生意外事故。 2）在距基坑边1.5m周围，用ф48.3钢管设置两道护身栏杆，立杆间距为1.5m，高出自然地坪1.2m，埋深0.8m。在距基坑边0.5m砌120砖墙30cm高，中有240*240砖柱间距为 6.0m。基坑上口边1.5m范围内不得堆土、堆料和停放机具。在锚喷支护上口5m范围内不允许重车停留。各施工人员严禁翻跃护身栏杆。基坑施工期间设警示牌，夜间加设红色灯标志。 3）基坑外施工人员不得向基坑内乱扔杂物，向基坑下传递工具时要接稳后再松手。 4）基坑下人员休息要远离基坑边及放坡处，以防不慎。 5）施工机械一切服从指挥，人员尽量远离施工机械，如有必要先通知操作人员，待回应后方可接近。
喷射混凝土支护是将一定配合比的水泥、砂、石子混合均匀搅拌后，加入适量的速凝剂，通过混凝土喷射机，以压风为动力，使拌合料沿输料管输送到喷枪出口处与有一定压力的水混合，以较高的速度层层喷捣在岩面上凝结硬化而成的高强度与岩面密实粘结的}昆凝土层，而形成的构筑物。 喷射混凝土支护具有及时、密贴、早强、封闭的特点。 1.喷射混凝土支护作用原理 (1)支撑作用。喷射混凝土支护具有良好的物理力学性能。特别是抗压强度较高，可达200kg/cm2以上，因此能起支撑地压作用。又因其中掺有速凝剂，使混凝土凝结快，早期强度高， 紧跟掘进工作面起到及时支撑围岩的作用，有效地控制了围岩的变形和破坏。 (2)充填作用。由于喷射速度很高，混凝土能及时地充填围岩的裂隙、节理和凹穴的岩石，大大提高了围岩的强度。 (3)隔绝作用。喷射混凝土层封闭了围岩表面，完全隔绝了空气、水与围岩的接触，有效地防止了风化潮解而引起的围岩破坏与剥落;同时，由于围岩裂缝中充填了混凝土，使裂隙深处原有的充填物不致因风化作用而降低强度，也不致因水的作用而使得原有的充填物流失，使围岩保持原有的稳定和强度。 (4)转化作用。由于前三个作用的结果，不仅提高了围岩的自身支撑能力，而且使混凝土层与围岩形成了一个共同工作的力学统一体，具有把岩石荷载转化为岩石承载结构的作用。从根本上改变了支架消极承压的弱点。 根据使用机具或施工方法的不同，喷射混凝土大致可分为干式喷射法、半湿式喷射法和湿式喷射法。一 目前，使用较为普遍的是半湿式喷射法，半湿式喷射法采用的是潮料。潮料就是先将喷射混凝土的骨料在地面或井下矿车内用水浇透，停放最少10h以上，其含水率保持在7%～
附录U 喷射混凝土抗压强度取样与评定 U．1 喷射混凝土抗压强度取样规定 U．1.1喷射混凝土抗压强度评定用试件。指喷射在混凝土板件(450mm×350mm×120mm)上，在喷射砼板件上用钻芯机钻取标准尺寸为西1 00×100芯样，应在温度为2 0±2℃、相对湿度不低于9 5%、养护龄期为28d的标准养护条件测得的极限抗压强度为准。试件3个为1组。试件的制取和数量应符合下列规定： 1不同强度等级及不同配合比的混凝土应在喷射地点或接收地点分别随机制取，每组试件应在同一盘或同一车中取样制作。 2边坡工程，每喷射50m3或～100m3混合料或小于50m3的独立工程，不得少于1组。 U．2 喷射混凝土抗压强度评定规定 U．2.1喷射混凝土抗压强度评定用试件应按检验批进行评定，检验批应符合以下条件： 1应以强度等级相同、龄期相同以及生产工艺条件和配合比基本相同的喷射混凝土组成同一检验批，同一检验批的喷射混凝土强度应以同批内全部强度测定值为代表值； 2全部边坡工程喷射混凝土可作为一检验批。 U．2.2喷射混凝土抗压强度评定的合格标准 1同一检验批试件数量不少于10组时，应按下列要求评定： Rn≥R (U．2.2-1) Rm-n≥0. 85R (U.2.2-2) 2同一检验批试件少于1 0组时，应按下列要求评定： Rn≥l. 05R (U. 2. 2-3) Rmin≥0. 9R (U.2.2-4) 式中：R——喷射混凝土抗压强度标准值( N/mm2)； R n——同一检验批n组喷射混凝土抗压强度的平均值( N/mm2)，精确至0.1(N/mm2)； R min——同一检验批n组喷射混凝土抗压强度的最小值(N/mm2)，精确至0.1(N/mm2)。
陵川县“一路两街”工程 棋山南路道路工程 挂网喷射混凝土边坡防护工程施工方案
山西省工业设备安装集团有限公司 陵川县“一路两街”工程项目部 二零一八年六月 目录 一. 工程简介 (1) 1、概况 (1) 2、适用范围 (1) 3、参建单位 (1) 二. 设计依据 (1) 三. 材料要求 (1) 四.施工工艺流程 (2) 4.1、施工方法 (3) 4.2、施工技术要求 (4)
五. 质量安全控制 (5) 六.施工期间对边坡的监测 (6)
挂网喷射混凝土边坡防护工程施工方案 一、工程概况 1、概况 棋山南路道路工程位于陵川县中部，是县城总体规划的一条主干路，全线地形变化较大。边坡开挖后受水温影响易风化，并引起边坡坍塌，因此需对边坡岩层进行挂网喷射混凝土防护。 2、适用范围 此方案适用于陵川县棋山南路道路工程（K0+000-K0+420段左侧，K0+180-K0+380段右侧）的全部挂网喷射混凝土边坡防护。 3、参建单位 建设单位：陵川山安建设发展有限公司 设计单位：晋城市规划设计院 监理单位：山西省建设监理有限公司 施工单位：山西省工业设备安装集团有限公司 二、设计依据 1、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010) 2、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001） 3、《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002） 4、《公路路基设计规范》（JTG D30--2015） 三、材料要求 1、喷浆护坡采用的M10水泥砂浆；喷射面层混凝土为细石砼，强度等级为C20；注浆材料选用水泥净浆，水灰比0.45-0.5。
梅花山隧道喷锚网喷射混凝土施工方案报审表工程名称：施工标段：GL-5编号：
中国中铁五局赣龙五标隧道一项目部 梅花山隧道洞口喷锚网喷射混凝土技术交底书 单位工程名称： 分部工程名称： 分项工程名称： 编制: 复核: 审批: 年月日
梅花山隧道洞口喷锚网喷射混凝土 施工方案技术交底记录 里程：交底日期：
梅花山隧道洞口喷锚网喷射混凝土技术交底 一、施工内容与部位 梅花山隧道出口锚固桩桩间喷锚网防护、隧道进暗洞前对拱顶开挖线外2～3m范围内的喷锚网防护、临时边坡喷锚网防护。 二、设计参数 喷射砼：强度C25，厚10cm。 锚杆：Φ22砂浆锚杆，长度6/4米，1.5×1.5米梅花型布置。 网片：Φ8钢筋，网格尺寸25×25cm。 三、材料要求 水泥：采用普通硅酸盐水泥；在软弱围岩宜选用早强水泥，使用前应做强度复查试验。 速凝剂：必须采用质量合格的产品。应注意保管，不使其变质。使用前应做速凝效果试验，要求初凝不超过5min，终凝不超过10 min。应根据水泥品种、水灰比等，通过试验确定速凝剂的最佳掺量，并应在使用时准确计量。 砂：喷射混凝土应采用硬质洁净的中砂或粗砂，细度模数宜大于2.5，含水率一般为5%--7%，使用前均应过筛，并应事先冲洗干净。 石料：采用坚硬耐久的碎石或卵石，粒径不宜大于15，且级配良好。当使用碱性速凝剂时，石料不得含活性二氧化硅。 水：水质应符合工程用水的有关标准，水中不得含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质。 三、喷锚网喷射作业工艺流程
3.1、清表后补坑使表面干净平整，再初喷混凝土，初喷后布设锚杆，再挂设钢筋网，最后整体喷射混凝土，喷射混凝土厚度为10cm 。其施工流程如下图所示。 3.2、湿喷混凝土工艺流程：将骨料、水泥和水按设计比例拌和均匀，用湿式喷射机压送拌和好的混凝土混合料至喷头处，再在喷头上添加速凝剂后喷出。其施工工艺如下图所示。 3.3锚杆施工 3.3.1、施工方法 风钻钻眼，高压风吹孔，牛角泵或注浆器注浆，人工插打。 3.3.2、工艺流程 清 表补 坑初 喷布设锚杆挂设钢筋网 喷射混凝土
挂网喷砼施工方法 1、分项工程概况 本工程挂网喷射混凝土施工主要是在支护桩间、边坡坡面喷射厚度为80mm 和100mm的C20混凝土，面层混凝土中设置φ6.5@200×200mm钢筋网片或10#铁丝网片。本工程人工张挂钢筋网，空压机、喷锚机进行面层砼喷射施工成墙。 2、施工准备 施工前应进行设计技术交底，认真检查原材料品种、型号、规格及各部件的质量，并应具有原材料主要技术性能的检验报告。 对所用的机械设备运到现场后，要认真进行检修，并试运转，一切正常才能使用。 3、施工原则 挂网喷射混凝土施工应与土方开挖、土钉墙施工密切配合，按设计要求，基坑土方应分层开挖，然后进行土钉、挂网、喷射砼施工。分层开挖施作喷锚网，以确保基坑稳定。 4、施工工艺 锚杆土钉墙施工工艺框图 5、施工方法及要求 （1）砼喷射机应密封性能良好，输料连续均匀，允许输送骨料最大粒径为25mm，输送水平距离小于100m，垂直距离小于30m。
（2）喷射作业前，应对机械设备、风、水管线和电线进行全面的检查及试运转，清理受喷面，埋设好控制喷射砼厚度的标志。 （3）喷射作业应分段分片依次进行，同一分段内喷射顺序应自下而上，一次喷射的厚度宜为40～70mm。 （4）喷射时喷头与受喷面应垂直，宜保持0.6～1.0m的距离，喷射手应控制好水灰比，保持砼表面平整、呈湿润光泽、无干斑或滑移流淌现象。 （5）喷射砼终凝2小时后，应喷水养护，养护时间根据气温环境等条件，一般为3～7天。 （6）钢筋连接： ①钢筋加工的技术要求： a、钢筋除锈：钢筋在使用之前必须保证其表面的洁净，清除钢筋表面油渍、漆污、铁锈等，以便保证钢筋与混凝土之间的握裹力。 b、钢筋调直：调直后的钢筋应保证平直，无局部弯折。无明显擦伤且抗拉强度不得低于设计要求。 c、钢筋切断：在进行钢筋切断时要长短搭配，统筹排料；一般按照先断长料，后断短料的原则，以减少损耗，节约钢筋。如发现钢筋有劈裂、偏头或严重弯头现象，必须切除。如发现钢筋的硬度与该类型有很大出入，应查明原委后再作处理。 d、钢筋的弯曲成形质量的要求： 钢筋弯曲要保证形状准确，平面上没有翘曲不平现象； 钢筋末端的净空直径不小于钢筋直径到2 .5倍； 钢筋弯曲点处不得有裂缝，对于二级、三级钢筋不得弯过后再弯回来； 钢筋成形后允许偏差应符合现行规范验收要求。 ②钢筋绑扎的施工工艺： 核对成品钢筋的钢号、直径、形状、尺寸和数量等是否与料单、料牌相符。如有错漏，应纠正增补。 准备绑扎用的铁丝、绑扎工具(如钢筋钩、带扳口的小撬棍)、绑扎架等。
喷射混凝土施工工艺设计 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、工艺流程及技术要求 2.1 喷射混凝土设计 隧道初期支护喷射混凝土设计厚度25、27cm，设计强度等级为 C25 ，拱部、边墙为早强喷射纤维混凝土，隧底为普通喷射混凝土，喷射混凝土配合比的设计应满足：强度符合设计要求、 2.2 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，采用成都岩峰TK-500（该产品获国家科技进步三等奖）型砼湿喷机湿喷机喷射作业。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。 2.2.1 喷射前准备 ⑴检查机具设备和风、水、电等管线路，湿喷机就位，并试运转。 ①空压机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5℃。 ⑤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、碳塑纤维以改善混凝土的性能。 2.2.2 混凝土搅拌、运输 湿喷砼搅拌采取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，速凝剂在喷射机喂料时加入。碳塑纤维混凝土的搅拌工艺应确保纤维在拌合物中分散均匀，不产生结团。 图1 喷射混凝土施工工艺框图
确定，并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，干拌时间不宜小于1.5min，搅拌时间不宜小于3min。掺有合成纤维混凝土的搅拌时间宜为4～5min。搅拌完成后随机取样，如纤维已均匀分散成单丝，则混凝土可投入使用，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。 2.2.3 喷射作业 ⑴喷射操作程序应为：打开速凝剂辅助风→缓慢打开主风阀→启动凝剂计量泵、主电机、振动器→向料斗加混凝土。 ⑵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
喷射混凝土的原理与技术特点 喷射混凝土有两种不同类型：干拌混合物和湿拌混合物。在干拌混合物中，除了水以外，将所有其他组份混合，干拌混合物通过输料管在喷嘴口再与水混合由压缩空气一起喷出。在湿喷工艺中除了速凝剂外，其他所有组分包括水在搅拌机中混合，制备的混凝土被输送到喷口，在喷口处加入液体速凝剂由压缩空气喷射到接受面上。由于这两种方法在用水量上的差异，湿喷工艺的水灰比(W/C)一般高于干喷的喷射混凝土，这就会产生较高的孔隙率和渗透性以及较低的强度。湿喷混凝土的耐久性相当于相应的干喷混凝土。最近，由于复合使用超塑化剂和硅灰，开发了具有优质粘结性能的湿拌喷射混凝土。采用湿拌工艺，使喷射混凝土能很好地适用混凝土建筑物的修复。 一.概述 喷射混凝土用于地下施工时，其性能应满足工程的一些基本要求，如具有早期强度，厚层施工时不产生位移等。为满足这些要求，干混或湿混喷射混凝土都应加入速凝剂。目前，市场有不同种类的速凝剂，这些速凝剂具有各自不同的化学组成，对混凝土的凝结时间和早期强度具有不同的作用。不考虑其他的应用，对于如何评价速凝剂的作用目前还没有一致的意见。水泥浆试验方法(维卡仪和Gillmone针仪)被用来研究水泥与速凝剂之间的相容性。但是，这些方法的效果目前还存在争议。 使用速凝剂掺入干混或湿混喷射混凝土中进行厚的衬板,特别是顶板施工，其目的是提高混凝土的早期强度以满足设计要求。但是，也会间接影响混凝土的其他性能，如： (1)直接参与水泥凝结的反应，防止产生稠度的突然变化。 (2)直接与拌合水反应,促使拌合物变稠。 (3)增加拌合物的触变性。 (4)在新拌浆体中没有流变反应，但使硬化相会有所改变。 (5)影响回弹和起灰量(干混)，及最终强度。 (6)在干混施工中选择特殊的速凝剂间接影响回弹和起灰量,速凝剂增加了拌合物触变性。例如提高了混凝土的塑性，减少了回弹,增加喷射颗粒的附着力。 速凝剂对混凝土的早期强度的影响主要取决于其本身的化学组分、使用剂量、胶凝材料的化学成分、所含的矿物添加剂和使用温度。由于它们是在水泥化学组分的一定范围内发生作用，为了检验速凝剂的适应性和确定合理掺量，在每种情况下确定水泥与速凝剂的相容性是必要的。 传统速凝剂的副作用是降低水泥的最终强度,与空白混凝土(不加速凝剂)相比较，28天强度明显下降(下降幅度是20%～50%)。掺量越大，副作用越大。但是，新一代的速凝剂(无碱型)能够克服这一缺点，也减轻了碱的危害。因此，了解喷射混凝土速凝剂的性能和评价其性能最合理的试验方法是非常重要的。 二. 速凝剂的主要种类 国内外地下工程中最常用的传统速凝剂是硅酸钠(水玻璃，改性硅酸钠)、铝酸盐速凝剂(两种都是液体形式)，碱土金属的碳酸盐{或其氢氧化物, 粉状)，但是，目前市也有一些新的速凝剂。所有这些外加剂的特征和性能将在后面介绍。 1.碱土金属碳酸盐和碱土金属的氢氧化物 粉状的碱土金属碳酸盐或氢氧化物以前在喷射混凝土施工中很少应用。现在，它们成为这类混凝土最常用的速凝剂，其常规掺量为水泥重量的2,5％至6％，它们主要是促进C3S的水化。一般加入少量的碳酸铝,可以影响水泥的凝结时间。但是，只有当大剂量掺入时，其影响才能被观察到。图1表示采用二种掺量的速凝剂的喷射砼的早期强度，以及与加铝酸钾类速凝剂的喷射混凝土性能的比较。图中J1, J2, J3曲线是摘自奥地利混凝土协会规范，用以参考。 图1碳酸盐、氢氧化物和铝酸盐的性能比较 图1中可知，增加碳酸盐促凝剂的掺量，可以在喷射后20min内提高混凝土的强度。 这种速凝剂与水泥的反应主要受水泥化学成分、细度和矿物添加剂以及环境温度的影响。例如，在Cotapata—SantaBasbara(玻利维亚1996)高速公路工程中，一些坡道需用干混喷射混凝土覆盖。根据工程