初喷 喷射混凝土支护

隧道喷射混凝土防护施工方案一、施工准备1、熟悉图纸及相关规范要求。

2、根据现场施工组织情况，在施工前将所需材料提前运送至现场，所有进场材料均应经过试验室检验，并满足招投标文件对原材料各项指标的要求。

二、施工方案本隧道施工正洞初期支护喷射混凝土标号为C20，均采用湿喷工艺，喷射混凝土在洞外采用集中拌合站拌制，由混凝土输送车运至喷射点,由湿式喷射机施喷.施工按初喷和复喷进行，开挖后检查无欠挖即进行初喷，安装好锚杆、钢筋网片及钢支撑后，再进行复喷，直至满足设计厚度要求。

仰拱初期支护采用现浇C20混凝土。

1、喷射混凝土施工流程检查作业面→设置喷射厚度标志→机械准备→混凝土拌制→喷射作业。

2、湿喷混凝土施工要求2.1 支护紧随开挖面及时施作，以控制围岩变形和减少围岩暴露时间.2。

2 水泥采用普硅水泥，水泥标号不低于42。

5级，使用前做强度复查试验。

2.3 细骨料中的含水量要每班检查、测试.2。

4 喷射混凝土的用水采用清洁的饮用水，PH值不小于4。

2.5 喷射混凝土的回弹物不得重复利用，所有回弹料均从工作面清除。

2。

6 喷射混凝土料要确保密实填充钢支撑内的空隙及钢支撑与围岩之间的空隙。

2.7 喷射混凝土作业时的气温不得低于5℃。

2。

8 喷射混凝土作业需紧跟开挖面时，下次爆破距喷混凝土作业完成时间的间隔,不得小于4h.3、湿喷混凝土施工方法3。

1 喷射混凝土前，清理受喷面,做到受喷面无松动岩块，墙脚无虚碴堆积.3.2 材料准备:水泥拟选用42。

5级普硅水泥，速凝剂要求初凝不超过5min，终凝不超过10min，砂采用河砂,干净无污染，适宜用于隧道内喷射混凝土。

石料采用质地坚硬的碎石，其最大粒径不大于15mm.3.3 喷射混凝土采用自动计量拌合机搅拌，施工时将已过筛的砂、碎石、水泥依次加入,然后加入水开始搅拌，拌料时严格掌握规定的速凝剂掺量和混凝土配合比，其水灰比一般控制在0。

4～0.5，待混凝土拌和料搅拌均匀后，由混凝土输送车运至湿喷机.3.4 湿喷机在作业开始时,先送风，后开机，再给料,待混凝土从喷嘴喷出后，再供给速凝剂；结束时，先关闭速凝剂计量泵，之后停止供料,待喷嘴残留的少量混凝土和速凝剂完全吹净后，再停风.3.5 首层喷射混凝土时，要着重填平补齐，将小的凹坑喷圆顺。

隧道初期支护喷射混凝土中，有湿喷、潮喷、干喷、混合喷法，那么它们有什么本质差别呢？在应用环境和范围上有什么差别那？喷射混凝土是利用压缩空气，将按一定配比的混凝土拌和料通过管道输送并高速喷射到受喷面上凝结硬化，从而形成混凝土支护层。

近年来，喷射混凝土技术以其简单的工艺、独特的效应、经济的造价和快捷的施工速度，在建筑、铁公路隧道施工、矿山井巷建设、边坡加固等领域广泛应用。

隧道喷射砼根据工艺流程一般分干喷、潮喷、湿喷和混合喷四种。

主要区别是各工艺的投料程序不同，特别是加水和速凝剂的时机不同。

干喷：干喷是将骨料、水泥和速凝剂按一定比例干拌均匀，然后装入喷射机，用压缩空气使干集料在软管内呈悬浮状态压送到喷枪，再在喷嘴处与高压水混合，以较高速度喷射到岩面上。

干喷使用的机械结构较简单，机械清洗和故障处理容易。

但其缺点是容易产生较大的粉尘，回弹量大，加水是由喷嘴处的阀门控制的，水灰比的控制比较难而且与操作手的熟练程度有关。

潮喷：是将骨料预加少量水，使之呈潮湿状，再加水泥拌和，从而降低上料、拌和和喷射时的粉尘。

但大量的水仍是在喷头处加入和喷出的，其喷射工艺流程和使用机械同干喷工艺。

目前施工现场较多使用的是潮喷工艺。

湿喷：是将骨料、水泥和水按设计比例拌和均匀，用湿式喷射机压送到喷头处，再在喷头上添加速凝剂后喷出。

湿喷混凝土质量容易控制，喷射过程中的粉尘和回弹量很少，是应当发展应用的喷射工艺，但对喷射机械要求高，机械清洗和故障处理较麻烦。

对于喷层较厚的软岩和渗水隧道，则不易使用湿喷。

混合喷射：又称水泥裹砂造壳喷射法，它是将一部分砂加第一次水拌湿，再投入全部水泥强制搅拌造壳；然后加第二次水和减水剂拌和成SCE砂浆；将另一部分砂和石、速凝剂强制搅拌均匀。

然后分别用砂浆泵和干式喷射机压送到混合管混合后喷出。

混合喷射是分次投料搅拌工艺与喷射工艺的结合，其关键是水泥裹砂（或砂、石）造壳技术。

混合喷射工艺使用的主要机械设备与干喷工艺基本相同，但混凝土的质量较干喷混凝土质量好，且粉尘和回弹率有大幅度降低。

隧道初期支护喷射混凝土施工工序作业标准1、技术标准喷射混凝土所用水泥、砂、碎石等原材必须检测合格，喷射混凝土平均厚度大于设计厚度，检测点的60%及以上大于设计厚度，最小厚度不得小于设计厚度的1/2，且不小于3cm，喷射混凝土表面应平顺，隧道初期支护混凝土表面平整度小于1/10无裂纹及掉渣现象，锚杆头及钢筋无外露，表面平整、无尖锐棱角。

2、工序作业标准2.1作业标准（1）喷混凝土应根据现场实际情况，优先采用湿喷工艺，某些特定条件下采用干喷工艺时，均应符合铁道部现行《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》（TB10108）、国家标准《锚杆喷混凝土支护技术规范》（GB50086）的要求。

（2）为确保喷射质量，尽快完成喷射作业，宜选定大容量的喷射机和喷射机械手。

（3）喷混凝土的准备工作应满足下列要求：1)检查开挖断面净空尺寸。

2)设置控制喷混凝土厚度的标志，一般采用埋设钢筋头作标志。

3)检查机具设备和风、水、电等管线路.4)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。

5)保证作业区内具有良好通风和照明条件。

6)喷射混凝土作业的环境温度不得低于5℃。

（4）受喷岩面的处理应满足下列要求：1)喷混凝土施工前，应对受喷岩面进行处理。

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、砂质岩面时可挂设细铁丝网（网格宜不大于20³20mm、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，待终凝后再喷混凝土。

2)受喷面的小股水或裂隙渗漏水宜采用岩面注浆或导管引排后再喷混凝土。

3)大面积潮湿的岩面宜采用粘结性强的混凝土，可通过添加外加剂、掺合料改善混凝土性能。

4)大股涌水宜采用注浆堵水后再喷射混凝土。

（5）喷射作业应连续进行。

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%～8%。

然后按水泥配比拌合过筛即称为潮料。

潮料用手抓起握紧成团，松手扬起基本没有粉尘浮游，即“手捏成团，松手即散，口吹无灰”。

使用潮料可以使喷射混凝土各工序操作地点的粉尘浓度大大降低。

2.喷射混凝土的施工及工艺参数(1)施工准备。

检查喷射地点的安全情况和巷道规格。

隧道初期支护喷射混凝土配合比优化设计摘要：在地下工程中，初支护是一种安全的施工防护措施。

目前，在我国的喷砼设计中，单方水泥的用量都很大，而采用少量的粉煤灰替代水泥的情况更是少见。

同时，由于我国环境保护政策的加强，对河流砂质资源进行了限制或禁用，目前在工程中主要采用人工砂质资源，但人工砂质资源普遍存在粒径大、石粉含量高等问题，使得人工砂拌制混凝土的工作性和工作性不佳。

本文在实验室中，对混合料进行了试拌，并在施工现场进行了喷锚试验，对其进行了归纳和分析。

最后，本文认为，在喷锚中加入了粉煤灰，并采用了机制砂，这样就可以避开了河砂对工程建设的制约，同时还可以减少工程建设的费用。

关键词：隧道初期支护；喷射混凝土；配合比优化1原材料胶凝材料采用P.O42.5普通硅酸盐水泥及Ⅰ级粉煤灰。

两种胶凝材料的化学成分、烧失量、比表而积等参数如表1所示；细集料以自然河砂石为主，其细度系数为3.00、视密度为2604kg/m3、含泥2.5%、泥块体质量分数为0.75%、含水量为5.1%、堆砌密度为1583kg/m3；粗集料选择5~15mm碎石，其表面密度2646kg/m3，含水量2.1%，堆积密度1505kg/m3；试验中选用聚梭酸类减水剂减水率为28%掺量1.0%；液态速凝剂掺量235%，其初凝和终凝分别为3.7分钟和8.5分钟，拌合用水采用自来水。

表1 胶凝材料化学成分和比表面积2配合比方案设计2.1配合比参数选择针对木寨岭隧道早期支护，采用5-15cm、C25级强度的喷射混凝土，本项目以C25型湿喷砼为研究对象，以原位水泥用量、水胶比、砂率等为基础，研究原位水泥掺量、水胶比、砂率等因素对预应力混凝土强度的影响，并结合原位取芯、回弹率、喷孔大块强度等试验，确定原位湿喷砼的最佳配比，最终确定原位湿喷砼的最佳配比。

对于湿喷混凝土来说，因为需要进行泵送，所以当水胶比较低的时候，会对混凝土的泵送产生不利影响。

因此，在进行配合比调整的时候，要在保证混凝土强度的基础上，可以适当地加大水胶比，最初将其设定为0.40和0.42。

隧道工程资料：隧道初期支护喷射混凝土施
工要点
一次喷射厚度应根据喷射效率、回弹损失、混凝土颗粒间的凝聚力和喷射层与岩层面间的粘着力等因素而定。

一次喷射太厚，会使混凝土颗粒之间凝聚力减弱，特别是喷射拱顶时，更容易因混凝土的自重作用分层（喷射层与岩层分开）或脱落。

喷射厚度也不能太薄，最小厚度应不小于最大骨料的粒径尺寸的两倍，否则将会使回弹量猛增，同时降低混凝土的质量。

混凝土的一次喷射厚度，边墙一般为5-7cm，拱部一般为3-5cm。

掺入速凝剂后，一次喷射厚度可适当增大，现场多采用拱部5-7cm，边墙7-10cm。

若设计喷射混凝土太厚，则喷射作业应分层进行，一般分2～3层喷射。

两次喷射的时间间隔应根据水泥品种、施工时温度和有无速凝剂等因素视混凝土的凝结情况而定，不能太短，一般要在前一次喷射层混凝土终凝之后再进行复喷。

间隔时间较长时，复喷应将前一喷射层混凝土表面清洗干净，复喷应将凹陷处进一步找平。

对于一些特殊的岩石，要注意用喷射次数来保证混凝土能粘牢岩面。

当岩面起伏比较大时，应先喷多喷凹处，后喷少喷凸处，然后找平。

由于喷射混凝土衬砌厚度较薄，特别是掺有速凝剂后，凝结时间缩短，对干燥条件变化的反映甚为敏感。

因此，喷射混凝土施工1～2h应派专人进行洒水养护，养护时间一般不少于7d。

锚杆和喷射混凝土支护施工工艺一、工艺概述1、在隧道钻爆法施工中，喷射混凝土和锚杆普遍应用于初期支护和临时支护中，施工时，应根据围岩特点、断面大小和使用条件等选择喷射混凝土、锚杆等单一或组合的支护形式。

2、喷射混凝土施工方法有干喷法、潮喷法和湿喷法。

干喷法是把水泥、骨料按比例拌匀，进入喷射机后压缩空气将物料通过喷嘴形成料束，高速推送到受喷工作面上，拌合水经喷头的水环加入；潮喷法时预先在混合料中加适量的水，在进入喷射机时掺入速凝剂、补充足量的水，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机前将水加入拌合料并拌合，通过高压风将拌合料喷到受喷面上。

湿喷法与干（潮）喷比较有明显的优点；1）干（潮）拌的混凝土质量不易控制，特别时是水胶比带有随意性；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。

2）干（潮）喷回弹量达40%～50%,而湿喷回弹量为15%左右，所以湿喷的生产效率高。

3）潮喷喷嘴旁粉尘为60mg/m3，干喷喷嘴旁粉尘浓度更高，而湿喷喷嘴旁粉尘较潮喷喷嘴旁粉尘小的多得。

4）干喷机结构简单，体积小，清洗方便，但结合板磨损大；湿喷机构造较复杂，体积大，需要动力设备的牵引，结合板磨损小。

二、作业内容1、施工机械和材料准备；2、清理基岩表面；3、拌制喷射混凝土料；4、初喷；5、安放锚杆；6、复喷。

三、质量检验标准1、原材料及成品、半成品质量检验a、喷射混凝土1）选用普通硅酸盐水泥；细骨料选用细度模数大于2.5的坚硬耐久洁净的中砂或粗砂，使用时含水率控制在5%～7%；粗骨料选用粒径5～12mm连续级配、坚硬耐久的碎石或卵石，级配优或良；化验合格的拌合用水；外加剂的初凝时间不大于5min，终凝时间不大于10min。

2）喷射混凝土的配合比通过室内试验和现场试验选定。

应优先采用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，强度等级不小于32.5MPa，有抗冻抗渗要求时不小于42.5MPa；灰骨比1：4～1：5，水胶比0.40～0.50，砂率为45%～60%；喷射混凝土拌合物坍落度8～13cm。

目录一、喷射混凝土支护的主要特点 (2)二、喷射混凝土的原材料及其配比 (3)三、喷射混凝土的主要工艺参数 (5)四、喷射混凝土支护结构 (8)喷射混凝土支护一、喷射混凝土支护的主要特点喷射混凝土是一种原材料与普通混凝土相同，而施工工艺特殊的混凝土。

喷射混凝土是将水泥、砂、石、按一定的比例混合搅拌后，送入混凝土喷射机中，用压缩空气将干拌合料压送到喷头处，在喷头的水环处加水后，高速喷射到巷道围岩表面，起支护作用的一种支护形式和施工方法。

在矿山井巷，采用与锚杆支护相结合的喷射混凝土支护，取代原有的料石砌碹、混凝土衬砌，取得了明显的效果。

喷射混凝土支护的主要特点：○1技术上先进，质量上可靠。

过去用钢、木支护、料石、混凝土碹支护只有消极地承受上部松动围岩的重量，维持巷道的稳定性。

喷射混凝土支护则是充分考虑和积极发挥围岩本身自稳作用，喷射混凝土与围岩自稳能力相结合，变被动为主动，变消极为积极。

喷射混凝土利用压气高速喷射到围岩表面的节理、裂隙中，把节理、裂隙分隔的岩体联结起来，有效地阻止岩块的松动和滑移。

喷射混凝土形成一种紧贴岩面的封闭层，隔绝了水和空气对围岩的风化和剥蚀作用，防止因围岩风化、剥蚀而影响巷道稳定性和正常使用。

喷射混凝土支护可填补由于爆破而形成的巷道围岩表面凸凹不平，使其成形圆滑规整，避免了应力集中。

喷射混凝土支护紧跟掘进工作面，以最快的速度施工，有效减少围岩的暴露时间，有利于迅速控制或稳定围岩因爆破引起的扰动，从而大大地提高了围岩的稳定性和自撑能力。

同时喷射混凝土同围岩岩层紧密粘结在一起，实际上组成了围岩和支护为一体的共同受力系统。

把过去认为是荷载的岩层转化的承载结构的一部分。

加之，喷射锚杆混凝土支护与锚杆支护、金属网相结合，提高了支护的性能和工程质量，改进了巷道的稳定性。

○2经济上合理，工艺上简便。

喷射混凝土与传统的普通混凝土相比，其支护厚度可减少1/3~2/3。

过去碹厚在250~500mm，现在喷射混凝土层厚度在50~200mm。

隧道初期支护喷射混凝土作业要点（1）隧道开挖后应立即对岩面喷射混凝土，以防岩体发生松弛。

（2）喷射作业应分段、分片依次进行，喷射顺序自下而上进行，每次作业区段纵向长度不宜超过6m。

（3）喷射混凝土作业需紧跟开挖面时，下次爆破距喷射混凝土作业完成时间的间隔不不小于4h。

（4）喷射混凝土混合料应随拌随喷，回弹物不得重新用作喷射混凝土材料。

（5）一次喷射厚度应根据设计厚度和喷射部位确定，初喷厚度不小于40～60mm。

复喷一次喷射厚度拱顶不得大于100mm、边墙不得大于150mm。

首层喷砼时，要着重填平补齐，将小的凹坑喷圆顺。

岩面有严重坑洼处采用锚杆吊模模喷砼处理。

（6）喷射作业应以适当厚度分层进行，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。

若终凝后间隔1h以上且初喷表面已蒙上粉尘时，受喷面应用高压风水清洗干净。

（7）喷射混凝土作业时喷嘴应垂直岩面；喷嘴距岩面距离以0.6m～1.2m为宜，喷射料束与受喷面垂线成5C;度;～15C;度;夹角时最佳；喷射时，应使喷射料束螺旋形运动；喷射机工作压力应控制
在0.1～0.15MPa。

（8）钢架与壁面之间的间隙应用混凝土充填密实；喷射混凝土应由两侧拱脚向上对称喷射，并将钢架覆盖、保证将其背面喷射填满，粘结良好。

拱脚基础喷射混凝土要密实，严禁悬空。

（9）喷混凝土终凝2h后，应喷水养护，养护时间不少于7d；隧道内环境温度低于＋5℃时，不得喷水养护。

（10）冬季施工时，喷射混凝土作业区的温度不应低于5℃，混合料进入喷射机的温度不应低于5℃，在结冰的岩面上不得进行喷射混凝土作业。

混凝土强度未达到6MPa前不得受冻。