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质量控制钢纤维喷射混凝土是在空气压力作用下,高速喷射至受喷面上而形成的分布有不连续钢纤维的混凝土,具有钢纤维混凝土的良好性质,与素喷混凝土相比,提高了弯拉强度、韧性、延性和阻裂能力,可以有效减少混凝土的收缩裂缝,增强混凝土的耐久性和密实性。
钢纤维喷射混凝土不能人工振捣,只是依靠喷射时高速气流的作用,对混凝土的不断冲击达到振实的目的。
钢纤维喷射混凝土施工作业要保证施工效率,而且通过材料措施和技术措施降低回弹率、节约材料、增强施工质量。
因此通风斜井试验段需研究如何通过控制材料质量和配合比、改进施工技术来提高钢纤维喷射混凝土的施工质量。
1．钢纤维喷射混凝土施工质量控制的目标钢纤维喷射混凝土在素喷混凝土中掺加了一定比例的钢纤维,改进了喷射工艺,在施工时可以快速有效地进行。
同素喷混凝土施工工艺相比,钢纤维喷射混凝土由于纤维的加入更需要控制施工材料质量和性能,混凝土拌和物的流动性、粘聚性、体积稳定性、低回弹率,施工技术人员的培训。
因此,钢纤维喷射混凝土施工质量控制的主要目标是有较好的工作性、耐久性、强度、经济性。
施工质量控制的影响因素为了保证钢纤维喷射混凝土的施工质量，在整个施工期间要严格进行施工检验，施工质量检验包括以下几个方面：（1）钢纤维混凝土的原材料的检验：在混凝土拌合前，要对水、水泥、细骨料、粗骨料、钢纤维、硅粉严格按照建筑材料相关标准进行检验；减水剂、速凝剂在使用前要进行相容性试验；骨料应按照规范要求；钢纤维表面应洁净，不得生锈。
检查合格后方可使用。
（2）拌合物性能检验：对于湿喷法，为保证钢纤维喷身混凝土的工作连续性，钢纤维混凝土拌合物的塌落度检验十分重要。
（3）受喷面处理检验：在喷混凝土前，要检验受喷面是否满足要求。
（4）拌合料的各组分的计量检验：原材料计量准确，计量误差应满足：水泥、钢纤维、水、硅粉＜2%，砂、石＜3%，速凝剂、减水剂＜5%，宜使用自动计量配料机，称量后立即拌料。
（5）覆喷层厚度检验：每隔5m，要随机取芯检查覆喷层厚度是否满足设计要求。
Value Engineering0引言随着我国大规模隧道工程的建设，喷射混凝土作为新奥法施工中必不可少的技术手段，应用十分广泛。
普通的喷射混凝土凝结硬化后为脆性材料，只能承受压力，抗拉、抗弯、抗剪和抗折能力很弱，造成大量喷层开裂，严重影响围岩整体稳定性，给硐室安全带来隐患。
尤其在破碎围岩的硐室中，普通喷射混凝土开裂现象更加严重[1-2]。
20世纪70年代，提出钢纤维增强喷射混凝土衬砌的新技术，并进行了大规模的试验研究[3-6]。
随后，由于新型合成纤维的大力开发，使得纤维喷射混凝土有了较大的进展。
目前纤维类型主要有钢纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维、碳纤维和芳纶纤维等[7-11]。
在喷射混凝土应用中，钢纤维使用最早，从理论到试验都相对成熟，但存在喷射施工中不易搅拌、回弹量大、易锈蚀等问题；玻璃纤维性脆，其中含有的二氧化硅成分易与喷射混凝土外加剂发生化学反应；聚丙烯单丝纤维和聚乙烯醇纤维（PVA ）分散性不好，施工时易结团，不能均匀的混合在拌合料中；碳纤维和芳纶纤维造价太高。
因此，提出一种新型塑钢纤维，它是由聚丙烯单丝纤维与纤维网混合而成的高强度复合纤维，具有耐腐蚀、易分散、强度高、不损害拌合设备等优点。
对塑钢纤维混凝土开展室内试验，得出不同掺量对混凝土力学性能的影响，并通过开展现场喷射试验，对塑钢纤维喷射混凝土试验段的隧道周边收敛进行监测与分析，研究塑钢纤维喷射混凝土对围岩的支护作用。
塑钢纤维喷射混凝土具有良好的韧性和抗弯拉性能，在围岩支护中，起到让压卸载作用，减少喷层开裂，为塑钢纤维喷射混凝土在破碎围岩或软弱围岩隧道支护中的推广应用提供参考依据。
1塑钢纤维混凝土力学性能试验1.1试验材料①水泥。
水泥选用强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥，密度为3.1g/cm 3，其凝结时间、抗压抗折强度、细度均满足规范要求。
②骨料。
粗骨料：选用5~10mm 的碎石。
细骨料：选用清洗过的河沙，表观密度为2.58g/cm 3，细度模数为2.8。
钢纤维喷射混凝土试验方案一．试验任务1.对钢纤维和与相应外加剂进行喷射混凝土试验，通过对材料特性的比较，选定钢纤维品种和外加剂。
2.检验施工工艺水平及喷射效果（钢纤维喷射混凝土的回弹量、已喷射混凝土中钢纤维的含量、分布均匀性、钢纤维变形情况等）。
3.检验喷射钢纤维混凝土的强度（抗压强度、劈拉强度、粘结强度、弯折强度）、厚度及弯曲韧性等性能。
4.分析和确定钢纤维喷射混凝土中钢纤维的含量、混凝土配合比是否合适，即确定钢纤维喷射混凝土的最优配合比。
二．试验依据试验依据包括：1.《钢纤维混凝土试验方法》CECS 38:89—中国工程建设标准化协会标准2.《钢纤维混凝土结构设计与施工规程》CECS 38:2004—中国工程建设标准化协会3.《水工混凝土试验规程》JGJ/T55-96—水利部4.《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001—5.《喷射混凝土施工技术规程》YBJ226-91—6.《混凝土外加剂》GB8076-1997—7.《水工混凝土外加剂技术规程》DL/T5100-1999—水利部8.《水利水电地下工程锚喷支护施工技术规范》SDJ57-85—水利部9.《钢纤维混凝土实验方法》JSCE-SF4—日本土木协会三．试验方案1.首先根据主要试验材料——钢纤维本身的基本性能要求（钢纤维材质为普通碳素钢，抗拉强度≥1000MPa，长径比≥55，长度为25~40mm）确定拟试验的钢纤维厂家。
2.上述方案在做现场喷射试验的同时，需要做大板取样试验，用以测定抗压强度、抗拉强度、弯折强度、韧度系数等指标；对喷射到岩面上的钢纤维混凝土，要检测其粘结强度，测试喷射出的混凝土中钢纤维的含量，钢纤维混凝土的回弹量，并检验施工工艺水平。
经检验和对试验成果认真分析后，优选各项性能指标较好的其中一个厂家的产品，作为喷射混凝土用钢纤维产品。
四．试验部位试验部位在现场由设计单位会同监理和施工单位共同确定。
每个方案试验面积为5m2。
喷射混凝土支护巷道检查评分表矿施工单位：巷道名称：检查位置～米检查工程量米得分检查项目设计值质量标准标准分检查方法及评分标准第一点第二点第三点第四点第五点实得分拱基墙中墙脚拱基墙中墙脚拱基墙中墙脚拱基墙中墙脚拱基墙中墙脚基本项目1.巷道净宽(㎜)主要巷道：0～＋150m m一般巷道：0～＋150m m无中线巷道：0～＋200m m硐室：0～＋100m m１0至少布置5个检查点，挂线尺量检查。
每侧取拱基线、墙中、墙脚3个测点，共6个测点，从中线向两帮量净宽。
无中线时测全宽。
一个测点不符合要求扣1分中线左中线右全宽2.巷道净高(㎜)主要巷道：0～＋150m m一般巷道：0～＋150m m无腰线巷道：0～＋200m m硐室：0～＋150m m１0至少布置5个检查点，挂线尺量检查。
由半圆拱的圆心点向上至正顶和两肩选3个测点，向下垂直到底板或轨面选1个测点量净高。
无腰线测全高。
一个测点不符合要求扣1分检查部位拱顶左肩右肩拱顶左肩右肩拱顶左肩右肩拱顶左肩右肩拱顶左肩右肩腰线上腰线下全高3.喷层厚度喷层厚度不小于设计值１3在检查点断面内均匀选正顶、左帮、右帮3个测点量测。
一个测点不符合要求扣2分允许偏差项目1.基础深度基础做到实底，其深度不小于设计2至少布置5个检查点，在检查点的两帮从腰线量至基础底面的距离，一个测点不符合要求扣1分2.表面平整度≤50㎜ 5至少布置5个检查点，在检查点上任选1m2，用1m靠尺量。
一处不符合要求扣0.5分负责人：检查人员：年月日。
XXX工程钢纤维喷射混凝土施工方案XXX公司二〇二一年三月1.对钢纤维的基本要求为了达到最佳施工质量及相关要求，在进行喷射钢纤维混凝土施工时，对钢纤维的几何参数及体积率都有具体的要求。
1.1 钢纤维的几何参数钢纤维混凝土的增强效果与钢纤维的长度、直径、长径比有关。
钢纤维增强作用随长径比增大而提高。
钢纤维长度太短起不到增强作用，太长施工困难，影响拌和质量，直径过细在拌和时易弯折，过粗则在同体积率时，其增强效果差。
1.2 钢纤维的体积率选用范围钢纤维混凝土中钢纤维的体积率过小，其增强作用较差，一般以0.5%为最小体积率。
钢纤维体积率超过2%时，施工困难，质量难以保证。
所以体积率采用0.8%。
2. 配合比设计及要求因喷射钢纤维混凝土地段相对分散，同时受机具设备和开挖方法的限制，在施工时均采用干喷法施工。
2.1 配合比设计:喷射混凝土设计强度为C20混凝土，其理论配合比为：42.5MPa普通硅酸盐水泥，569kg；砂石混合料，1523kg；钢纤维63kg。
2.2 原材要求（1）钢纤维内不得含有明显的锈蚀、油脂及其他妨碍钢纤维与水泥粘结的杂质，其中因加工不良造成的粘连片、铁屑及杂质不应超过钢纤维重量的1%。
钢纤维参数及掺量：根据采用GSP-A型混凝土喷射机型，选用钢纤维类型为DJ-0525冷拉钢丝，长度为25mm，直径0.5mm，体积率为0.8%。
（2）水泥：42.5MPa普通硅酸盐水泥。
（3）细骨料：采用中砂。
（4）粗骨料：天然河卵石，平均粒径在5-10mm。
（5）水（6）外加剂：按2%～4%的掺量加入速凝剂。
3. 喷射钢纤维混凝土施工3.1 关键技术（1）混凝土拌制、存放和运输。
钢纤维在拌和料中的分布均匀性，不仅与原材料和搅拌工艺有关，而且受搅拌机械和投料方法影响更大。
试验表明：采用强制搅拌机比自落式搅拌机效果好。
本隧道施工中采用强制搅拌机，采用先投水泥、砂和碎石，在拌和过程中分散加入钢纤维进行拌和，拌和时间不少于2min，播撒钢纤维时,钢纤维应避免在搅拌机叶片处集结,因钢纤维绞结的机会相对较大。
钢纤维喷射混凝土的试验方法及应用技术钢纤维混凝土是在混凝土中均匀的掺加适量乱向分布的短钢纤维的复合材料，它不仅具有混凝土本身的优点，由于钢纤维的掺入，更使混凝土基体产生增强、增韧以及阻裂的效果。
钢纤维喷射混凝土则是以压缩的空气为动力，用喷射机喷敷于工程结构物面上的钢纤维混凝土，按照施工方法可以分为干喷、湿喷以及半湿喷三种。
１钢纤维喷射混凝土的特点１．１强度高、韧性好。
抗拉强度可以提高10%～50%，抗剪强度平均提高60%～80%，对混凝土的裂缝控制效果更为突出，提高裂后的强度，有效的阻止裂缝的扩大，具有很高的韧性，钢纤维混凝土也具有很好的抗冲击、抗疲劳、抗震动、抗爆炸等性能。
１．２施工方便。
施工时可以省去钢筋网的架设，钢纤维混凝土在没有钢筋网时也可以达到和岩石很好的黏结，施工方便，同时节省了工程量，钢纤维喷射混凝土的集料回弹率比普通的喷射混凝土小5%～10%，降低了造价。
２钢纤维混凝土的力学性能及试验方法２．１抗压、弯拉强度要求及试验方法抗压强度是评定喷射质量的一个参考指标，钢纤维喷射混凝土的抗压强度要能够达到设计要求的强度等级，钢纤维混凝土的强度等级不小于CF30，评定方法和普通的混凝土评定方法大致相同。
弯拉强度要复合相关规范的要求，一般情况下要符合下表。
２．２弯曲韧性要求及试验方法为了保证结构在围岩变形和岩块坍落等荷载的作用下，钢纤维喷射混凝土有足够的承载力和耗能能力，确保围岩和结构的安全性和稳定性，要对钢纤维喷射混凝土的韧性指标做出严格要求。
一般采用较为简单的方法，采用韧度比规定的韧性要求，确保钢纤维喷射混凝土的韧度比大于等于0.70。
２．３试件制备和试验的特殊要求在试配阶段可以采用拌合模筑方法进行成型，研究其各组分的最佳配合比、所能达到的强度、外加剂和掺合料的适用性等。
但是在正式配合比和施工检验时则必须采用喷射成型切割的试件进行，因为模筑和喷射的成型的混凝土有很大的差别。
采用喷射大板成型切割而成的试块进行弯曲韧性和积累耗能的试验，模板可以采用钢模板或者木模板，保证底部模板具有足够的强度，高度和切割后的截面高度保持相同，喷射时模板底部要与水平呈45°夹角，喷射用的其他设备尽可能的与施工时相同，完成后养护7天进行切割处理。
DB50/T990—2020
附录Q
（规范性附录）
喷射混凝土强度试块取样与评定
Q.1喷射混凝土坑压强度取样规定
喷射混凝土抗压强度的同组试件应在同一检验批的同一区块（450mm×350mm×120mm）上切割或钻芯制取，“切割法”制备试件应为边长100mm的立方体；“钻芯法”制备试件应为φ100×100mm的圆柱体，3个试件为1组。
应在温度为20±2℃、相对湿度不低于95％、养护龄期为28d的标准养护条件测得的极限单轴抗压强度为准。
a)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；
b)边坡防护工程、隧洞初期喷射支护工程，每喷射50m3～100m3混合料或小于50m3的独立工程，不得小于1组。
Q.2喷射混凝土坑压强度评定规定
Q.2.1喷射混凝土抗压强度评定用试件应按变形缝、马道和台阶划分检验批，当喷射面积较小时，边坡工程喷射混凝土可作为一个检验批。
Q.2.2喷射混凝土抗压强度评定应符合现行国家标准GB/T50107的有关规定。
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