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新奥法施工特点1、及时性新奥法施工采用喷锚支护为主要手段，可以最大限度地紧跟开挖作业面施工，因此可以利用开挖施工面的时空效应，以限制支护前的变形发展，阻止围岩进入松动的状态，在必要的情况下可以进行超前支护，加之喷射混凝土的早强和全面粘结性因而保证了支护的及时性和有效性。
在巷道爆破后立即施工以喷射混凝土支护能有效地制止岩层变形的发展，并控制应力降低区的伸展而减轻支护的承载，增强了岩层的稳定性。
2、封闭性由于喷锚支护能及时施工，而且是全面密粘的支护，因此能及时有效地防止因水和风化作用造成围岩的破坏和剥落，制止膨胀岩体的潮解和膨胀，保护原有岩体强度。
巷道开挖后，围岩由于爆破作用产生新的裂缝，加上原有地质构造上的裂缝，随时都有可能产生变形或塌落。
当喷射混凝土支护以较高的速度射向岩面，很好的充填围岩的裂隙，节理和凹穴，大大提高了围岩的强度。
（提高围岩的粘聚力C和内摩擦角）。
同时喷锚支护起到了封闭围岩的作用，隔绝了水和空气同岩层的接触，使裂隙充填物不致软化、解体而使裂隙张开，导致围岩失去稳定。
3、粘结性喷锚支护同围岩能全面粘结，这种粘结作用可以产生三种作用：①联锁作用，即将被裂隙分割的岩块粘结在一起若围岩的某块危岩活石发生滑移坠落，则引起临近岩块的联锁反应，相继丧失稳定，从而造成较大范围的冒顶或片帮。
开巷后如能及时进行喷锚支护，喷锚支护的粘结力和抗剪强度是可以抵抗围岩的局部破坏，防止个别威岩活石滑移和坠落，从而保持围岩的稳定性。
②复和作用，即围岩与支护构成一个复合体（受力体系）共同支护围岩。
喷锚支护可以提高围岩的稳定性和自身的支撑能力，同时与围岩形成了一个共同工作的力学系统，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担的弱点。
③增加作用。
开巷后及时继进行喷锚支护，一方面将围岩表面的凹凸不平处填平，消除因岩面不平引起的应力集中现象，避免过大的应力集中所造成的围岩破坏；另一方面，使巷道周边围岩由双方向受力状态，提高了围岩的粘结力C和内摩擦角，也就是提高了围岩的强度。
喷锚支护技术喷锚支护是喷混凝土支护、锚杆支护及喷混凝土与锚杆、钢筋网联合支护的统称。
它是地下工程和边坡工程支护的一种新型式，也是新奥地利隧洞工程法（以下简称新奥法）的主要支护措施。
喷锚支护适用于不同地层条件、不同断面大小的地下洞室工程，既可用作临时支护，也可用作永久性支护。
喷锚支护是在隧洞开挖后，及时在围岩表面喷射一层厚3～5cm的混凝土，必要时加上锚杆、钢筋网以稳定围岩。
这一层混凝土一般作为临时支护，以后再在其上加喷混凝土至设计厚度作为永久支护。
这种施工方法称为新奥法。
新奥法所依据的理论与现浇混凝土支撑拱的理论显著不同。
现浇混凝土衬砌的理论是把围岩当作衬砌设计的主要荷载，而新奥法是在隧洞开挖后围岩产生大量变形以前在围岩石表面喷射一层混凝土，以期达到以下目的：密封围岩、防止围岩风化；粘结和填充围岩裂隙，防止围岩松动；加固围岩，提高其强度和整体性。
新奥法的理论依据是通过对围岩的适时支护，来控制和调整围岩中的应力，防止围岩开挖后产生过渡松动或坍塌，使围岩在与喷锚支护的共同变形中取得稳定。
新奥法把“围岩是结构的荷载”的理论转化为“围岩是承载结构的重要组成部分”，围岩荷载由围岩与支护共同承担，从而减少衬砌的厚度。
从我国已建隧洞工程的实际来看，采用喷锚支护，可以减少衬砌工程量50%以上，节约水泥1/3～1/2，减少劳动力和工程投资50%左右，缩短工期50%以上。
喷锚支护，不需要安装模板，也不需要进行回填灌浆，操作方便，施工安全。
一、锚杆支护锚杆是为了加固围岩而锚固在岩体中的金属杆件。
锚杆插入岩体后，将岩块串联起来，改善了围岩的原有结构性质，使不稳定的围岩趋于稳定，锚杆与围岩共同承担山岩压力。
锚杆支护是一种有效的内部加固方式。
（一）锚杆的作用）悬吊作用。
即利用锚杆把不稳定的岩块固定在完整的岩体上，如图14-1 （1（a）所示。
图14-1 锚杆的作用（a）悬吊作用；（b）组合岩染；（c）承载岩拱图14-2 张力锚杆（a）楔缝式；（b）胀圈式1—楔块；2—锚栓；3—垫板；4、8—螺帽；5—锥形螺帽；6—胀圈；7—凸头（2）组合岩梁。
第1篇一、新奥法施工的基本原理新奥法施工基于岩体力学理论，以维护和利用围岩自承能力为基点。
其主要原理如下：1. 充分利用围岩自承能力：在隧道开挖过程中，围岩会因应力释放而产生变形，但具有一定的自承能力。
新奥法施工通过合理设计支护结构，使围岩与支护体系共同承担荷载，提高围岩稳定性。
2. 开挖面空间约束作用：在隧道开挖过程中，开挖面周围的围岩会受到空间约束，这种约束有助于围岩保持稳定。
新奥法施工通过优化开挖工艺，减小开挖扰动，降低围岩应力释放，从而提高围岩稳定性。
3. 及时支护：新奥法施工强调在隧道开挖后立即进行支护，以控制围岩变形和松弛，确保隧道结构安全。
二、新奥法施工的特点1. 施工速度快：新奥法施工采用全断面开挖，减少了施工周期，提高了施工效率。
2. 施工成本低：新奥法施工充分利用围岩自承能力，降低了支护结构成本。
3. 施工质量好：新奥法施工注重围岩稳定性和支护结构设计，确保了隧道施工质量。
4. 施工安全：新奥法施工通过优化开挖工艺和支护结构设计，降低了施工风险。
三、新奥法施工的工程应用1. 山岭隧道：新奥法施工在山岭隧道中应用广泛，如京沪高铁、成渝高铁等大型铁路隧道。
2. 城市地铁：新奥法施工在城市地铁隧道中应用较多，如北京地铁、上海地铁等。
3. 水下隧道：新奥法施工在水下隧道中具有较好的适用性，如港珠澳大桥海底隧道。
4. 地下空间开发：新奥法施工在地下空间开发中具有重要作用，如地下停车场、地下商场等。
总之，新奥法施工作为一种先进的隧道施工方法，在我国隧道工程中具有广泛的应用前景。
通过不断优化施工工艺和设计理念，新奥法施工将为我国隧道工程建设提供有力保障。
第2篇随着我国经济的快速发展，隧道工程在交通运输、城市地下空间开发等方面发挥着越来越重要的作用。
新奥法（New Austrian Tunneling Method，简称NATM）作为一种先进的隧道施工技术，在我国得到了广泛的应用。
本文将从新奥法的基本原理、施工方法以及工程应用等方面进行探讨。
新奥法新奥法是新奥地利隧道施工方法的简称，简称NATM(原文是New Austria Tunneling Method)。
它是奥地利拉布西维兹教授等在长期的隧道施工实践中，应用岩体力学的理论，以维护和利用岩体的自承能力为基点，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，适时地进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分，并通过对围岩的测量、监控来指导隧道设计施工的方法与原则。
新奥法的优点体现在能较好的利用岩体力学特性，充分发挥围岩自身的承载能力，合理设计支护结构和施工顺序，使经济效果达到最佳。
光面爆破、锚喷支护和现场量测是新奥法施工的三大支柱。
一、新奥法的三大支柱：1、光面爆破采用钻爆法开挖地下洞室时，为了使周边轮廓线能较好地达到设计要求，减少超挖和欠挖，严格控制对围岩的扰动，必须采用特定的爆破技术即光面爆破技术。
光面爆破是通过正确确定爆破参数和施工方法，在设计断面内的岩体爆破崩落后，才爆破周边孔，使爆破后的围岩断面轮廓整齐，最大限度地减轻爆破对围岩的扰动和破坏，尽可能地保持原岩的完整性和稳定性的爆破技术。
光面爆破的实质，是在地下洞室开挖设计断面轮廓线上布置间距较小、相互平行的炮眼，选用低密度和低爆速的炸药，采用不耦合装药，同时起爆，使炸药的爆炸作用刚好产生炮眼连线上的贯通裂缝，并沿炮眼的连线——开挖轮廓线，将岩石崩塌下来。
其主要标准是：开挖轮廓成形规则，岩面平整；围岩壁上保存有50%以上的半面炮孔痕迹（半孔率），无明显的爆破裂缝；超欠挖符合规定要求，围岩壁上无危石等。
光面爆破的设计原则是尽量不损坏围岩。
保证能形成炮孔间贯穿裂缝，克服岩石孔底黏结力，将岩石从岩层中分割下来，并形成大致完整的轮廓面。
2、锚喷支护锚喷支护是由锚杆和喷射混凝土组成的支护。
锚喷支护能及时、有效地控制围岩变形、维护和调动围岩的自承能力，是一种理想是支护方式。
因其施工快速、简单经济，在工程中得到了广泛的应用。
1）锚杆支护锚杆的作用和效果有支撑、加固围岩，提高围岩层间阻力，形成组合梁及悬挑作用。
新奥法施工工艺新奥法施工工艺是应用岩体力学理论，以维护和利用围岩的自承能力为基点，锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时地进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的一部分。
它是一种将支护与围岩变形有机地结合，能很好地发挥围岩的自承能力的施工方法。
新奥法施工工艺的实质是：在围岩变形过程中维护和利用其自承能力。
其中维护是指采取措施(包括喷射混凝土、粘钢、打钢针、打锚杆、冻结、注浆等)，使围岩不致因变形而破坏。
利用是指采取措施(例如在一定范围内进行开挖卸荷，或是用不使围岩变形的支撑、衬砌结构或外加荷载)，使围岩能充分发挥自承能力。
新奥法施工工艺适用于稳定和整体性好的围岩。
及时地进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的一部分；喷射混凝土与锚杆是最基本的支护手段，操作灵活，及时，效果好；尽可能保持围岩(体)的固有强度和承载能力，避免对围岩造成扰动；能在短时间内提供工作面，有利于进行其他作业；对围岩的物理力学性质变化适应性较差。
摘要：大别山隧道作为一项重要的基础设施项目，采用新奥法施工方法。
围岩分级和监控量测对隧道的施工安全与质量具有重要意义。
本文着重探讨了大别山隧道新奥法施工过程中围岩分级和监控量测的相关问题，以提高施工质量和安全水平。
引言：大别山隧道位于我国安徽省和湖北省交界处，是连接两省的重要通道。
隧道穿越的山体地质条件复杂，围岩稳定性差异较大。
新奥法施工是一种先进的隧道施工方法，强调动态施工、信息化监控和标准化管理。
在施工过程中，围岩分级和监控量测是确保施工安全与质量的关键环节。
围岩分级研究：围岩分级是指根据隧道周边岩石的坚硬程度、完整程度和涌水量等方面的特征，将隧道围岩划分为不同等级。
围岩分级的意义在于为施工方案的选择提供依据，以确保施工安全和效率。
围岩分级标准通常包括岩石的物理性质、强度、稳定性以及涌水量等指标。
在大别山隧道施工过程中，根据围岩分级标准，将围岩分为五级。
针对不同级别的围岩，制定相应的施工方案，以确保隧道施工的安全与质量。
浅谈隧道喷射混凝土施工质量控制【摘要】喷射混凝土常用于灌注隧道内衬，是隧道新奥法施工技术的核心内容之一。
本文在介绍了喷射混凝土技术特点的同时，着重分析了隧道喷射混凝土施工常见的质量问题和质量控制措施，供喷射混凝土施工参考借鉴。
【关键词】隧道工程；喷射混凝土；质量控制0.引言喷射混凝土是借助压力喷枪将掺有速凝剂的粗细骨料混凝土以适当压力高速喷射隧道岩壁表面凝结而成的混凝土。
混凝土颗粒在高速喷射猛烈地冲击下，被不断地捣固和压实，形成密实、力学性能良好的结构。
喷射混凝土作为隧道建筑的关键工序之一，其施工质量直接影响着隧道结构受力性能、耐久性、安全性，对确保围岩的稳定起着至关重要作用。
1.隧道喷射混凝土技术特点喷射混凝土在隧道工程中应用广泛，其凝结形成的结构层对围岩起到支护作用。
以往的隧道实践经验表明，隧道喷射混凝土施工技术具有以下特点：（1）充填裂隙加固围岩。
喷射混凝土在喷筑过程中受到重复的压力冲击，充分地填充了围岩裂隙和表面不平，加之其在速凝剂的作用下，强度增长迅速、早期强度高，能有效地与围岩共同形成承载结构体系，提高了围岩的抗渗性能和承载能力。
（2）封闭围岩防止风化。
喷射混凝土完整地覆盖在围岩壁面，使围岩壁面与水和空气完全隔绝，极大地减少风化破坏。
（3）降低隧道工程造价。
喷射混凝土施工将输送、浇注、捣固几道工序合而为一，无需模板和拱架，节省大量钢木材料，降低造价。
（4）提高施工效率。
喷射混凝土施工工艺简单，操作便捷，对劳动力需求小，劳动强度小，机械化程度高，施工效率高。
（5）为围岩变形提供空间。
喷射混凝土施工初期，为柔性支护结构，与围岩共同变形，而不是完全抑制围岩变形。
2.隧道喷射混凝土施工常见的质量问题隧道喷射混凝土出现的质量问题主要有裂损、空洞、渗漏水、混凝土强度劣化、剥落、离层等。
造成这些质量问题的原因主要有以下几个方面：（1）混凝土材料不符合要求。
喷射混凝土选用水泥不当，会使其凝结速度过快影响混凝土喷筑或凝结速度过慢造成回弹量增大，也会影响喷射混凝土强度的增长。
新奥法在软弱围岩隧道施工中的应用摘要：软弱围堰地质条件极差，给隧道施工带来了很大的困难。
新奥法在很大程度上解决了软弱围岩施工中的问题，新奥法的开挖，支护，量测的理念使我国隧道工程建设取得了很大的进步。
但在新奥法的灵活运用及其施工管理中还存在这一定的问题，制约着软弱围岩中隧道施工的顺利进展。
关键词：新奥法；要点；软弱围岩；应用；问题；方法一、新奥法的施工特点及要点新奥法是以岩石力学及现代支护理论为基础，以锚喷支护为主要支护手段，以控制爆破技术和现场监测为为改施工方法的配套技术，以便最大限度地利用围岩的自承能力和充分发挥支架的承载能力，实现支护设计，隧道施工和量测有机结合，达到快速、高效、经济、安全地完成隧道施工。
二、新奥法在软弱围岩施工中的应用（一）软弱围岩的主要工程地质特点软弱围岩一般指岩质软弱、承载力低、节理裂隙发育、结构破碎的围岩。
岩体破碎、粘结力差，浅埋地段容易发生坍塌冒顶；围岩强度低、遇水易软化，若变形过大甚至可以造成衬砌开裂；开挖后的变形周边岩体极易沿结构面产生松弛，滑移和坠落等变形破坏现象。
（二）软弱围岩的变形与破坏特征软弱围岩的工程地质性质决定了它在隧道工程中的变形特征，即开挖后自稳能力差，表现出“自稳时间短，易坍塌”的特征。
隧道的开挖，使先前支撑隧道洞身围岩被移走，洞壁临空；造成围岩应力进行重新调整，围岩与洞壁均向隧道净空方向变形。
这种变形主要表现为掌子面的水平鼓出；浅埋隧道表现为地表下沉，形成沉降槽；拱顶下沉和边墙收敛。
若这种变形不及时控制，则可能发生隧道塌方。
常见的有两类：（三）施工方法及采取相应的措施隧道施工方法的选择，主要依据工程地质及水文地质条件，施工条件，围岩类别，隧道埋深，断面尺寸，以施工安全为前提和工程质量为核心，并结合隧道的使用功能，施工技术水平，施工机械装备、工期要求和经济可行性等因素的综合考虑研究选择。
施工方法基本采用台阶法，分部开挖法，单侧壁导坑法，双侧壁导坑法。
新奥法支护的施工方法摘要：一、新奥法支护的概述二、新奥法支护的施工原理1.支护结构设计2.支护材料选择3.施工工艺三、新奥法支护的施工步骤1.前期准备2.锚杆施工3.钢筋网片铺设4.混凝土喷射5.施工监测四、新奥法支护的施工注意事项1.施工安全2.质量控制3.环境保护五、新奥法支护的应用实例六、新奥法支护的发展趋势正文：一、新奥法支护的概述新奥法支护（New Austrian Tunneling Method，简称NATM）是一种地下洞室支护施工方法，起源于20世纪60年代的奥地利。
它采用锚杆与喷射混凝土相结合的方式，形成一种柔性、可靠的支护体系，广泛应用于隧道、地下室、基坑等工程领域。
二、新奥法支护的施工原理1.支护结构设计：根据工程地质条件、地下水位、工程用途等因素，设计合理的支护结构，包括锚杆布置、喷射混凝土厚度等。
2.支护材料选择：选用高强度、耐腐蚀的锚杆和喷射混凝土材料，确保支护结构的稳定性。
3.施工工艺：采用锚杆钻机钻孔，安装锚杆，然后利用喷射混凝土设备将混凝土喷射到锚杆周围，形成支护层。
三、新奥法支护的施工步骤1.前期准备：进行地质勘查，了解地下水位、地质构造等情况；清理施工现场，确保施工安全。
2.锚杆施工：根据设计图纸，采用锚杆钻机钻孔，安装锚杆，施加预应力。
3.钢筋网片铺设：在锚杆之间铺设钢筋网片，连接锚杆，提高支护结构的整体性。
4.混凝土喷射：利用喷射混凝土设备，将混凝土喷射到锚杆周围，形成支护层。
喷射过程中，控制混凝土的喷射速度和厚度，以确保支护层的质量。
5.施工监测：施工过程中，对支护结构进行监测，了解支护效果和施工安全。
如有异常情况，及时采取措施进行处理。
四、新奥法支护的施工注意事项1.施工安全：加强施工现场管理，严格遵守安全操作规程，防止事故发生。
2.质量控制：严格把控施工质量，确保支护结构的稳定性。
3.环境保护：施工过程中，加强环境保护措施，减少对周围环境的影响。
五、新奥法支护的应用实例新奥法支护在我国众多地下工程中得到了广泛应用，如地铁、隧道、基坑等。
混凝土喷射机国内外喷射混凝土技术现状喷射混凝土技术在世界上已有近百年的历史.它始于奥地利,瑞士、德国、法国、瑞典、美国、英国、加拿大及日本等国也相继采用了喷射混凝土技术,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.喷射混凝土技术是新奥法施工的3大支柱之一,它以简便的工艺、及时的支护及较低的成本而在地下工程中得到广泛应用,目前,主要有干喷和湿喷两种喷射方式.近10年来,湿喷技术的发展日趋完善,已成为世界各国喷射技术的发展主流,与干喷相比,湿喷的明显优势是生产率高、粉尘浓度小.特别是包括混凝土泵、活塞式速凝剂计量泵和喷射臂在内的稠流湿喷法技术的出现,使湿喷法的应用领域大大拓宽.目前,意大利、挪威、瑞典、日本及加拿大等很多国家的湿喷应用已占主导地位,我国的湿喷混凝土施工也越来越被人们重视.另外,近年来国内外新型外加剂、外掺料及钢纤维喷射混凝土的研究和应用也得到迅速的发展,例如,我国冶金部建筑总院研制出了8604型速凝剂,美国和瑞士Aliva公司研制出了新型的非碱性速凝剂,德国研制成功了SiliponSPR6型增粘剂.目前国内外喷射混凝土施工机械及其配套情况喷射混凝土机械化施工主要有施工机械和配套作业线2个内容,施工机械主要有搅拌设备、运输设备、上料设备、喷射机及喷射机械手等.从国内外的发展趋势来看,除了对各类机械的单机研制外,更注重对机械的配套研制和使用,其目的在于实现机械化配套,加快支护速度,提高经济效益.1.喷射混凝土主要施工机械〕1〔混凝土搅拌设备.混凝土搅拌设备主要有混凝土搅拌站和混凝土搅拌楼.目前国内常见的搅拌站〕楼〔见表1.型号名称生产能力／〕m3／h〔生产厂家HZS系列模块式混凝土拌合站〕楼〔50～200 ****南方路面机械**HZS系列混凝土搅拌站30、50、60、90、100、120**海诺建设机械集团**HZSP0-120型混凝土搅拌站120 **市华东建筑机械厂HL系列搅拌楼HZ系列搅拌站50～12020～90常熟市三星机械设备**混凝土搅拌站55、90、120 **利勃海尔混凝土机械** HZM、HZS系列混凝土搅拌站HL系列混凝土搅拌楼**市华中建筑机械厂HZS系列混凝土搅拌站25、30、50、60、75、90、120**市建筑工程机械厂混凝土搅拌站〕楼〔25～240 **新宇建设机械**HZS系列模块式混凝土拌合站〕楼〔搅拌楼是大型的设备,一般用于大的隧道工程,而搅拌站一般用于中小隧道工程.搅拌站〕楼〔除了用于喷射混凝土,还用于衬砌作业.目前,一种新型的混凝土组合式搅拌站应运而生,它具有安装简单、搅拌迅速、计量准确、性能可靠、适应强及价格适中等特点,已被广泛应用于铁路和各种混凝土施工现场.混凝土组合式搅拌站一般在生产厂配套生产,例如双卧轴强制式搅拌机有500、750及1000等规格,而相应配套的电子计量配料机构有800、1200及1600等规格,施工单位可根据每小时需用混凝土施工用量来确定组合搅拌站设备的大小和设备的多少.双轴卧式搅拌机〕2〔混凝土输送设备.混凝土输送设备主要有混凝土泵和混凝土搅拌运输车.在国内,混凝土泵一般用于衬砌作业;在国外,常用泵送混凝土喷射机进行湿喷作业;混凝土搅拌运输车则既可用于混凝土喷射作业,也可用于衬砌作业.混凝土搅拌运输车有轮胎式和轨道式两种,轮胎式的运输车用得较多,常用的有**海诺建设机械集团**生产的HNJ5240型和HCJ5260型、华东建筑机械厂生产的MR45-1S型〕7m3〔和MRl0型〕10m3〔、**利勃海尔混凝土机械**生产的系列混凝土搅拌运输车等.轨道式混凝土搅拌运输车以JCGY-6型为代表,一般为罐式,有多家厂家在生产.〕3〔混凝土上料设备.喷射混凝土是隧道及地下洞室施工初期支护的主要手段之一,但却是地下工程中作业条件最恶劣的施工工序.若为干喷,喷射机旁的粉尘浓度很大,操持喷嘴的工人处在粉尘的包围之中,劳动环境极为恶劣,严重危害工人的身体健康.喷射射机人工上料是一项繁重的体力劳动,特别是在喷射时,输料管内充满了待喷料,喷射时的反弹力较大,这样,施喷人员很难按照喷射混凝土规程进行喷射,也难以保证高质量的喷层.在国外,瑞士阿利瓦公司生产的31O型移动式胶带机安装在轮胎上给喷射机上料,其受料口可以调节;瑞士迈纳迪尔〕Meynadier〔公司生产的MeYco Robojet喷混凝土机械手的喷射机上料也采用胶带运输机;法国诺梅特〕Normet〔公司生产的机械手,它所用的喷射机也是用输送机来上料;美国艾姆科公司的干式或湿式喷射机则用陡角度的Cambelt闭式输送机来上料.国内的上料机械主要是胶带输送机,大瑶山隧道采用SP45型胶带机给PH30型喷射机上料〕胶带机接料端靠近地面,人工上料〔;南昆线米花岭隧道进出口采用****煤机厂生产的P5〕长4.5m〔胶带机给阿利瓦公司的285型喷射机上料;**康达支护技术公司生产的HPJ —II型喷混凝土机组,上料机构配用螺旋输送机.目前我国大多数喷射机上料作业仍以人工为主,为减轻工人劳动强度、改善劳动作业环境,采用机械给喷射机上料是非常必要的.〕4〔混凝土喷射机.混凝土喷射机是将混凝土输送给喷嘴的机械,根据喷射工艺不同大致可分为干式〕潮式〔喷射机和湿式喷射机两大类型,从目前国内外情况来看,前者使用得较为广泛,但后者是发展趋势.现简要介绍目前国内外混凝土喷射机的情况.对于干喷机,国外的代表机型有瑞士阿里瓦〕Aliva〔公司的转子式和美国里得〕Reed〔公司的转盘式两种,我国有**煤矿机械厂生产的ZP-V型喷射机和****康达支护技术**研制生产PZ-5喷射机.干式混凝土喷射机潮式混凝土喷射机对于湿喷机,国外主要有挤压泵〕PC08-60M〔型湿喷机、英国Compernass-208〕科姆佩纳斯〔型湿喷机和Aliva-285型干湿两用混凝土喷射机及德国古马恩型湿喷机和BSM-903型湿喷机等.挤压泵其中,挤压泵〕PC08-60M型〔湿喷机是国外应用较广的一种湿喷机,在更换泵送软管和输料管并采用适宜粒径的骨料后,也可作混凝土泵用.日本极东PC08-60M型和美国Challenge型湿喷机均属此类湿喷机.我国的湿喷机则以中铁西南科学研究院研制生产的TK-96型混凝土湿喷机为代表.TK500湿喷机根据湿喷机输送混凝土的动力不同可分为:泵送型和气送型两大类：⑴泵送型混凝土湿喷机工作时,主要是以液压泵为动力执行机构,将混凝土拌合料输送至喷嘴处,再借助于压风的动力作用将混凝土高速喷射至受喷面.泵送型湿喷机按其结构的不同可分为以下几种:活塞泵式湿喷机、螺杆泵式湿喷机、软管挤压泵式湿喷机等.①活塞泵式湿喷机工作原理为:利用液压缸的回程将已搅拌好的混凝土拌合料吸入缸体;利用另一液压缸的冲程将已吸入缸体内的混凝土拌合料推送至喷嘴处,然后在喷嘴处通高压风将混凝土喷射至受喷面,完成整个喷射过程.液压缸的回程缸,冲程缸交替工作以保证混凝土的连续输送.其工作原理如下图1-1所示:②螺杆泵式湿喷机工作原理:液压泵通过变速箱带动转动轴转动,固定在转动轴上的螺旋片将混凝土料斗中的拌合料输送到螺杆泵中,靠螺杆相对于定子套的啮合空间容积的变化将混凝土输送至喷嘴,在喷嘴处添加液体速凝剂并借助此处所通压风的作用下将物料喷射至受喷面,完成喷射作业.工作原理如下图1-2所示,图中动力装置及变速箱没画出.其特点:结构简单,上料高度低;输送压力大、距离长、工作可靠;螺杆形状复杂,需专门制造;定子套磨损严重,对材料使用性能要求较高.③软管挤压泵式湿喷机工作原理:泵通过传动机构将带动泵体内行星传动机构中的滚轮转动,连续的挤压软管,使之产生真空,不断地从料斗中吸取己拌好的物料,在滚轮的连续挤压下,将软管中的混凝土拌合料压送至喷嘴,在喷嘴处借助压风将混凝土喷射至受喷面,完成喷射作业.其工作原理如图1-3所示:其特点:生产力大,体积大,功率大;由于靠滚轮连续挤压混凝土将其输送出去,对混凝土的水灰比较大,混凝土的强度受到一定限制;挤压管的寿命较低.⑵气送型混凝土湿喷机是以压缩空气作为动力,将混凝土拌合料在输料管中以"稀薄流"的形式经喷嘴输送至受喷面.根据其结构的不同主要有以下三类:①气动耀式湿喷机工作原理:罐内巳拌好的混凝土拌合料通过喂料机构送至入料口,在入料口处通过压缩空气,在压缩空气的作用下,将混凝土经输料管压送至受喷面,完成喷射过程.其工作原理如图1-4所示: 其特点:双罐喂料,可交替工作,喂料均匀且连续;所通压风由分配闽定量自动分配,操作方便;输送时,只能把一团一团的混凝土料吹进送料管,形成料柱,料柱在压气作用下,被分散成小点的料团,但大部分料团因重力大,无悬浮能力,因此整个输送过程为停滞、聚积、吹散、带走;易出现输送脉动现象.②气送转子式湿喷机工作原理:工作时,动力执行机构通过变速箱带动主轴转动,料斗中的混凝土在固定在主轴上拌料装置的作用下搅拌、旋转并漏向旋转体的集料腔中,待集料腔中的混凝土集满时,旋转体在主轴的转动下将旋转到进风嘴的同侧,经进风嘴处所通压风的作用下,将混凝土拌合料经输送料管压送至受喷面,完成喷射工作.其工作原理如图1-5所示:其特点:体积小,重量轻;结构简单,维修方便;可靠性高,生产力高;工作时有一定的周期性脉冲,但脉冲幅度较小;耗风量较大,输送距离有限;旋转体下所用密封胶板磨损较快.③螺旋式湿喷机工作原理:工作时,料斗中混凝土拌合料在送料螺旋的动力作用下,被连续的输送至料柱密封腔,在送料螺旋的推力与料柱密封腔前端所通压风的共同作用下,混凝土在料柱密封腔中被压实,以防止反向漏风.从料柱密封腔中出来的混凝土在机械装置切料刀、拨料叉的作用下,在料气混合室中被打散、切碎并与旋流风环处所通的压风进行充分、均匀的混合.悬浮状态的混凝土料粒在经中心喷嘴处所通压风及旋流加速器的作用下,在输料管中以高速、旋转、空间螺旋线的形式被输送至喷嘴,完成整个喷射过程.其工作原理如图1-6所示：其特点是:可获得"稀薄流浮游式"输送、喂料定量均匀连续;解决了给料不均匀、料柱大小不一、气料不能充分混合、混凝土料群与输送料管间的摩擦严重及离析等问题;混凝土料群与压缩空气进行充分均匀的混合后再经旋流加速器的旋流加速作用,增大了混凝土的悬浮能力,改善了混凝土的输送性能,提高了混凝土的喷射质量.此种湿喷机结构简单、上料高度低、输送距离远;然而喂料螺旋绞刀所受的挤压应力大、磨损严重.另外,还有一种新型的泵送、湿喷两用机,如由**山川机器人工程公司研制生产的PBT20型两用机,它既可以作湿喷机,又可以作混凝土泵,现已在生产中得到实际的应用.两用型湿喷机〕5〔喷射混凝土机械手.喷射混凝土时,如果由工人操持喷嘴进行喷射,由于喷嘴出口距岩面约1m,骨料的反弹及喷射产生的粉尘对施喷人员有极大的危害,加上生产率的大幅度提高,因喷射压力的增加而使反射力加大,工人的劳动强度更大,特别是采用湿喷时,由于喷嘴重量及软管内充满混凝土而加重,考虑到工人的劳动安全性,而不得不用机械手来代替人工喷射.随着我国湿喷混凝土技术的不断提高及广泛应用,机械手的研究应用将具有广阔的前景.喷射混凝土机械手用机械手来喷混凝土始于瑞典1961年修建贺尔杰斯水电站的尾水隧洞工程.经过40年的发展,现今的机械手可以实现自动化喷射.国外生产喷混凝土机械手的厂家以西欧为主,如瑞典斯塔比莱托〕Stabilator〔公司的Robet-75型机械手、瑞士迈纳迪尔〕Meynadier 〔公司的Meyco Robojet机械手、瑞士阿利瓦〕Aliva〔公司的Aliva-Matico 305型机械手、法国诺麦特〕Normet〔公司生产的能安装在PK4000型卡车上的机械手、德国普茨迈斯特—韦克〕Putzmeister Werk Maschinenfabric GmbH〔公司生产的大象牌机械手及日本生产的机械手等等.至于大断面,国外已有2～3臂的喷射混凝土机械手在使用中,所有这些机械手均可以实现遥控.我国喷射混凝土机械手的研制始于20世纪60年代中后期,到80年代末,也只有几种不同结构的机械手研制成功,但未批量生产.为此,在20世纪80年代修建衡广复线及大秦线时,先后引进了瑞典斯塔比菜托公司生产的Robot-75型机械手27台,90年代修建南昆线时则引进瑞士的Aliva-305型机械手,修建鲁布革水电站引水隧洞时喷射混凝土已用Aliva-305型机械手.国产机械手用于铁路隧道施工最早的是韩家河隧道,南昆线二排坡隧道则用**军区生产的SPJS-10机械手.所有这些机械手在施工中都取得了不错的实绩,但进口的机械手价格较高,一般的施工单位都不愿购置.2.混凝土喷射的工艺流程将粗骨料、细骨料、水泥、水、外加剂按照一定的比例送至搅拌机进行充分均匀的搅拌后,通过气送式螺旋湿喷机的喂料机构,并借助于压缩空气将以拌好的混凝土拌合料输送至喷嘴,在喷嘴处通过添加速凝剂后高速喷射至受喷面,混凝土在受喷面迅速凝结并对受喷面起到支护作用,从而完成整个喷射作业.其中速凝剂的添加由独立的空气比列配置阀来完成的.其整个喷射工艺流程如图2-4所示: 从整个喷射工艺流程可以看出气送式螺旋湿喷机的喷射工艺具有以下特点:①粉尘小,回弹小;②因充分搅拌混合,水泥的水化程度高,故混凝土喷射强度高;③输送距离远;④为了提高混凝土的气力输送性能,故水灰比受一定的限制;⑤速凝剂添加的比例精度高.为了提高混凝土的喷射质量,应在混凝土的材料及工艺中的喷射参数方面进行严格的控制:①粗骨料主要是为混凝土支护提供支架的作用,对混凝土的喷射强度有决定性的作用.为此,粗骨料应以不规则、多棱角、表面粗糙坚硬的碎石为主,因这样的碎石有助于在喷射时嵌入具有塑性的砂浆之中,减少了回弹,提高了混凝土的喷射强度.②细骨料为混凝土支护起到填充空隙的作用.细骨料的质量影响混凝土的流动性及粘结能力,因此细骨料应以坚硬耐久的中砂、粗砂为主.③在满足混凝土喷射强度的要求下,混凝土的喷射应处于最佳状态喷射.应根据现场喷射试验调整混凝土的喷射距离,一次喷射混凝土的厚度,工作风压,喷射混凝土的时间间隔及混凝土的坍落度,以保证上述各参数处在最理想的范围.1)喷射混凝土 "最佳水灰比"的确定水灰比是影响混凝土喷射强度的重要因素之一,水灰比大时,水泥的速凝效果差,所喷射的混凝土强度低.水灰比小时,水泥不能充分水化,所喷射的混凝土回弹高,强度低.因此,如果不考虑施工方面的局限性,混凝土的水灰比与其喷射强度间存在着一定的关系,即存在一定范围的水灰比来保证所喷射的混凝土具有较高的强度.处于此范围的水灰比就称之为"最佳水灰比".当混凝土的水灰比髙于或低于"最佳水灰比"时,混凝土的喷射强度会直线下降,如下图2-5所示:由图形可知:喷射混凝土最佳水灰比为0.4~0.48左右,在此范围之外,混凝土的喷射强度将下降较快.因此,进行混凝土喷射的时,在满足混凝土输送条件及回弹量的要求下,应使喷射混凝土的水灰比靠近"最佳水灰比"的范围,以保证较高的混凝土喷射强度,从而更好的实现混凝土对受喷面的喷射支护作用.2>喷射混凝土最大稠度临界点的控制由混凝土喷射支护的机理及其喷射工艺的过程可知:对于刚刚喷射的混凝土必须要具一定的稠度和粘滞度.只有这样才能保证混凝土的喷射基层与受喷面间具有一定的粘结效果,以便刚刚喷射的混凝土粘附在受喷面上,或者是后面喷射的混凝土对先前已喷射的混凝土具有良好的捣实及粘附效果.这样混凝土的喷射才能继续下去,直至完成整个喷射工作.因此,为了保证混凝土的喷射支护效果,在混凝土的喷射过程中,对喷射混凝土稠度的控制就较为重要了.混凝土的坍落度与扩散度是衡量混凝土稠度的重要指标,前者主要反映混凝土的流动性和粘聚性,后者反映混凝土的离析程度.为了满足混凝土输送性能上的要求,在气力输送〕稀流输送〔中,混凝土拌合料应处于1~2厘米〕坍落度〔;稠流〕泵送〔输送时,应处于2~3厘米〕坍落度〔.然而,无论采取哪种方式输送,对于塌落度为2厘米左右的混凝土拌合料,需要达到1.11~1.25的捣实度和不大于40厘米的扩散度.由此可见,混凝土喷射物是属于低流动性的,可取的稠度范围较窄,我们把这个可取的、范围极窄的稠度称之为"最大稠度临界点".低于这个临界点,在喷射混凝土作业时,就不可能使混凝土获得良好的捣实效果,如:混凝土与周围受喷面紧贴的粘附效果或混凝土对受喷面上裂缝的胶结效果.混凝土喷射层内将裹入干拌合物夹层,回弹量增大,混凝土喷射强度下降.反之,在喷射混凝土作业时,将加剧混凝土拌合料的溅落和喷射层片落.造成喷射混凝土回弹上升,喷射质量下降.由此可见,在进行混凝土喷射支护的过程中,合理而恰当的控制"最大稠度临界点"对提高混凝土喷射效率和喷射质量是相当重要的.坍落度的测试方法：用一个上口100mm、下口200mm、高300mm 喇叭状的塌落度桶,灌入混凝土分三次填装,每次填装后用捣锤沿桶壁均匀由外向内击25下,捣实后,抹平.然后拔起桶,混凝土因自重产生塌落现象,用桶高〕300mm〔减去塌落后混凝土最高点的高度,称为塌落度.如果差值为100mm,则坍落度为100.3>影响回弹量的几个因素混凝土喷射工艺的特点决定了喷射混凝土时一定会产生回弹,而回弹又与喷射混凝土的强度及经济利益有着密切的关系.因此,在喷射混凝土的过程中,为了保证混凝土的喷射质量,降低混凝土的喷射成本,回弹量是很值得研究一个物理量.在此,我们就有关影响混凝土回弹量的因素进行如下分析与讨论:①工作压风对回弹量的影响.工作压风恰当时,喷射的混凝土结合密实,回弹量少,混凝土质量高.当风压过低时,从喷嘴射出的混凝土速度小,获得的动能就低,不能够嵌入到砂衆里面或者不能够与砂浆捣实、粘结在一起而致使其坠落;当工作压风过高,混凝土的喷射速度就大,很容易反弹下来,造成回弹量增大.因此,试喷时,一定要多次改变工作风压找出最佳的回弹量所对应的风压值.②水灰比对回弹量的影响.从理论上分析,水泥水化时所需要的水灰比为0.25~0.3左右,但此范围的水灰比不满足输送原理及施工工艺的要求.在实验中,当水灰比低于0.35时,混凝土拌合料不能混合均匀,料束分散,回弹加剧.当水灰比高于0.6时,混凝土的稠度降低,粘性不足.喷射后混凝土砂浆会沿着喷层流动,甚至脱落.通过喷射实践验证:最佳的水灰比范围在0.45~0.52时,对回弹量的影响最小.③喷距对回弹量的影响.一般而言,当工作压风稳定不变时,喷嘴到受喷面的距离决定了喷射出来的混凝土在空气中流动时所受空气阻力的大小.喷距越小,阻力越小,混凝土的喷射速度就越大,其获得的动能也越大.这样混凝土很容易在喷射到受喷面时被反冲下来,导致混凝土的回弹量增大,影响喷射效率及混凝土的喷射质量.喷距过大,混凝土在空气流动中所受阻力就大,其速度也小,且在受喷面上扩散的面积较大,使回弹量加大,甚至有些物料还没到达受喷面就坠落下来.4>混凝土的喷射特性分析①混凝土的喷射支护原理无论是采用干喷、潮喷或湿喷,混凝土颗粒最终都是以具有一定压力的气流作为动力来源,在气流推动力的作用下,被输送至受喷面并完成喷射支护作业.完整的喷射过程为:喷射基层的形成和混凝土颗粒的挤压、捣实过程.喷射基层的形成:当混凝土料群刚与受喷面接触时,混凝土料群中的粗骨料便与受喷面发生弹性碰撞,被反弹回来,而混凝土料群中细料和水泥胶结成类似塑性的物质在射流冲击力的作用下首先在受喷面上所有孔隙、凹陷处及受喷面形成一层硬化后具有一定粘结力的砂衆粘滞层,其厚度约为15mm左右,即喷射基层.混凝土颗粒的挤压、捣实过程:由于受喷面上附着具有一定粘结力的喷射基层,后续被输送的混凝土料群中的粗骨料就会像子弹一样射进喷射基层并嵌入其中,使喷射基层的密度变大并与之捣实,与此同时,混凝土料群中的细料及稠衆又粘结在喷射基层上,这样在喷射基层的外表面又形成第二层新的砂衆粘滞层.于是,混凝土喷射支护就是通过一层一层的喷射、捣实、并挤压密实而完成的.②喷射参数对喷射混凝土质量的影响在混凝土的施工工艺过程中,无论采用干喷、潮喷、湿喷,在混凝土拌合料的配合比确定后,喷射混凝土的质量主要取决于喷射技术及喷射参数的选取是否合理.混凝土的喷射参数主要有喷射速度、喷射角度、喷射距离、混凝土的射流冲击力、喷头的几何结构尺寸等.上述理论分析中已经讨论了喷射速度、射流冲击力对喷射混凝土质量的影响,下面进行讨论其他各参数对喷射混凝土质量的影响.③喷射距离混凝土喷射的实质就是混凝土以较高的速度与受喷面发生碰撞、粘结、捣实、凝结、回弹的过程,混凝土的喷射质量也就取决于上述过程中各个环节的实现是否合理恰当,而喷射距离则影响了上述过程中的各环节实现的合理性.在喷射速度一定时,喷射距离过小,混凝土颗粒发生碰撞时,粗骨料反弹较多,从而喷射混凝土的回弹上升,另外混凝土颗粒因具有的动能较高,很可能会冲掉新喷射上混凝土.喷射距离过大,混凝土在达到受喷面时,损失的动能较多,混凝土中粗骨料的捣实效果较差,而细骨料和砂浆的粘结力将降低,从而影响混凝土。
钢纤维喷射混凝土在隧道初期支护中的应用(一)摘要：结合槎路隧道工程实例，介绍在隧道衬砌施工中喷射钢纤维混凝土过程中对钢纤维的技术要求和具体的施工工艺以及所具有的经济效益。
关键词：钢纤维；韧性；干喷；体积率1引言钢纤维混凝土是由水泥、水、中粗砂、骨料、钢纤维及必要时掺入外加剂或掺和料按一定比例配制而成。
钢纤维混凝土具有良好的综合力学性能，钢纤维的加入可提高混凝土的强度、韧性及抗裂性，使混凝土的特性由脆性向弹塑性过渡，是目前国内外比较先进的外掺料。
钢纤维按材质分为普通碳素钢和不锈钢两种类型，一般多用普通碳素钢钢纤维。
钢纤维混凝土自1963年进入实用化阶段以来，在高层建筑、公路路面和桥面机场等工程中得到广泛的应用，不仅提高了结构的使用寿命，而且节约了大量投资。
但其在隧道衬砌方面的应用却不多。
本文结合黎南复线槎路隧道的施工工艺，对钢纤维混凝土在隧道衬砌方面的应用进行研究介绍。
2工程概况黎南复线槎路隧道位于广西壮族自治区南宁市南郊区，隧道起讫里程为DK2+070～DK44-290，全长2220m.该隧道属于浅埋暗挖隧道，大部分埋深在5～10m左右，且要穿越超过400m的公路及房屋建筑。
地质为膨胀泥岩、粉砂质泥岩，圆砾土及煤层等；地下水丰富，开挖过程中涌水量较大，且具有溶出型侵蚀性和腐蚀性，施工难度较大。
根据工程地质情况及相关要求，在施工时，全隧采用“新奥法”施工工艺，暗洞段采用复合衬砌和复合加强衬砌两种方法。
在穿越公路、楼房等建筑物段采用复合加强衬砌，即在初期支护中喷射钢纤维混凝土。
3喷射钢纤维混凝土3.1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。
3.1.1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。
喷射混凝土支护在新奥法施工中的应用摘要：喷射混凝土支护作为新奥法施工的主要支护方式起着相当大的作用，因此对喷射混凝土支护的进行研究具有一定意义。
选取山西太（原）长（治）高速公路一期工程第二十四合同段为研究对象，研究其喷射混凝土的原材料及配比、施工方案、支护结构、常见问题，通过合理选择喷射混凝土的原材料，精确地配合比设计，正确选择喷射机械和工艺流程，严格控制喷射施工质量，使喷射混凝土作为围岩开挖后的主要支护构件，达到设计的作用效果。
关键词：喷射混凝土；新奥法；施工方案；支护结构1.引言大量地下工程实践证明．隧道和地下洞室工程的核心问题在开挖和支护两个关键工序上。
即如何开挖才能更有利于洞室的稳定和便于支护，如何支护才能更有效地保证洞室稳定和便于开挖，这是隧道工程中两个互相制约又互相促进的问题。
[1]在隧道施工中利用新奥法是奥地利隧道工程师腊布希维提出的，以控制爆破为开挖方法，以喷射混凝土和锚杆支护为主要手段，通过监控量测控制围岩变形，动态修正设计参数和变动施工方法的一种隧道施工方法，其核心内容是充分发挥围岩的自承能力，重要工序为锚喷支护和监控量测。
[2]喷射混凝土支护作为围岩开挖后的主要支护构件起着相当大的作用, 主要可以归纳为以下几点: 支持围岩作用;“卸载”作用;填平补强围岩; 覆盖围岩表面；阻止围岩松动；分配外力等。
喷混凝土有干式、潮式、湿喷、SEC 等。
干式喷混凝土和湿式混凝土两种方式在工程中表现各有特长。
湿式喷混凝土技术的主要优点是生产效率高, 适合大断面隧道的喷射施工, 包括添加剂和钢纤维在内的混合料的配量易于控制, 有较少的粉尘和较低的回弹率。
但是在另一方面也应注意到干式喷射法仍在发展中, 特别是随着目前新材料的不断出现, 各种功能的添加剂都大大提升了混凝土的性能和适用能力。
2.喷射混凝土的原材料及配比选取山西太（原）长（治）高速公路一期工程第二十四合同段为研究对象，此工程由中铁十二局二处承建，兴盛垴隧道是该合同段的控制性工程，该隧道为双幅隧道，上行线起止里程为LK128+945~L129+510，全长565 m，其中明洞20 m，Ⅱ类围岩浅埋145 m，Ⅲ类围岩衬砌170 m，Ⅳ类围岩衬砌230 m，下行线起止里程为RK129+010~RK129+515，全长505 m，其中明洞45 m，Ⅱ类围岩浅埋140 m，Ⅲ类浅埋衬砌60 m，Ⅲ类围岩衬砌120 m，Ⅳ类围岩衬砌140 m，隧道全长1070 m（单洞），设计净空为9.75 5.0 m，隧道纵坡2.7%，上下行线隧道分别位于半径680 m和1050 m的平行线上。
[3]根据围岩类别采取台阶法或全断面法开挖，在施工中投入先进的施工机械设备，组成钻、爆、挖、装、运、锚、衬等机械化作业线。
综合考虑两个洞口处施工条件，决定从出口处进洞。
Ⅱ类围岩采用正台阶法开挖，开挖上导时预留核心土，Φ25mm超前小导管，Φ25mm中空锚杆泥浆，喷锚网，钢架初期支护；Ⅲ类围岩采用正台阶法开挖，小导管超前支护，Φ25mm中空锚杆泥浆，喷锚网，钢架初期支护；Ⅳ类围岩地段采用全断面法开挖，砂浆锚杆钢筋网喷锚支护。
2.1.水泥为保证喷射混凝土的凝固时间，并与速凝剂有较好的相溶性，要求水泥具有强度高、抗渗好和耐久性好，应优先选用强度等级32.5R的普通硅酸盐水泥，其次是矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥，软弱围岩应采用早强水泥。
2.2.粗骨料为防止喷射混凝土在喷射过程中堵塞管道，减少回弹量及保证混凝土支护结构的强度，应采用坚固耐久的碎石，粒径不宜大于15mm。
2.3.细骨料为保证喷射混凝土强度和减少施工作业粉尘，减少混凝土硬化时的收缩裂纹应采用坚硬耐久的中粗砂，级配应符合JTJ 041-2000混凝土用砂,Ⅰ、Ⅱ区范围，细度模数一般宜大于2.5，含水量宜控制在5~7 %，若超过7 %，喷射时易造成堵塞。
2.4.水为保证喷射混凝土正常凝结和硬化，保证强度和稳定性，不得使用污水及pH值小于4的酸性水和含硫酸盐量超过1 %的水，也不得使用含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质的其他水。
2.5.外加剂应符合《混凝土外加剂》（JC473-477-92）的有关规定，掺外加剂（速凝剂）之前应做与水泥相溶性试验及水泥净浆速凝效果试验，初凝不应大于5 min，终凝不应大于10 min ，速凝剂平时保持干燥以防受潮变质，掺外加剂后的喷射混凝土性能必须满足设计要求。
掺量应通过试验确定，掺量少起不到应有的效果，掺量多对混凝土反而不利。
若使用碱水性速凝剂，砂、石料均不得含有活性SiO2、O3，否则会产生碱骨料反应，引起混凝土开裂。
2.6.级配喷射混凝土的级配应在表范围内。
2.7.配合比喷射混凝土配合比应通过试验确定，满足设计强度和喷射工艺要求，即易喷射、不堵塞、减少回弹量和粉尘，同时要符合设计要求的质量好、强度高、密实度高、防水性能好等。
几个主要设计参数如下：（1）干集料中水泥与砂石重量比一般为1∶4~1∶4.5，实践证明这种配合比能满足喷射混凝土强度要求，回弹量也较少；（2）砂率一般为45~55 % ，实践证明低于45%或多于55%均易造成堵塞，回弹量大，强度低，收缩加大。
注意不宜采用细砂，否则会影响喷射混凝土强度，增加其收缩开裂。
（3）水灰比一般为0.4~0.45，实践证明水灰比太小会产生粉尘大、回弹量多、粘结性低、喷层会产生干斑及砂窝等现象，并影响喷射混凝土的密实性。
而水灰比若太大，会使喷射混凝土的强度降低，速凝效果差，造成喷层流淌、滑移和坍落等现象。
3.施工方案3.1施工准备。
检查喷射地点的安全情况和巷道规格。
喷前首先排除作业范围内不安全因素，确认安全没有问题时，然后全面检查巷道断面是否满足设计尺寸要求，有欠挖部分应除掉，以保证成巷规格。
喷前检查设备与管路的完好情况。
冲洗岩帮。
喷射手在喷射前用压力水冲洗岩帮，以冲洗粉尘和浮矸，提高了混凝土与岩壁的粘着力。
降低回弹。
对于软岩和易风化的岩石，一定不要冲洗全部巷道，因为冲洗过的巷道，若不能及时喷浆，受水冲洗过的围岩容易片帮冒落，应做到洗一段喷一段。
掌握轮廓线。
在喷射范围内的巷道顶部中心与两肩窝部位，两侧拱基线上下七个部位，沿巷道轴线方向在巷道轮廓线上用铅丝拉好控制线，控制线多少视巷道成型情况和喷射手技术熟练程度而定。
3.2喷射顺序喷射作业要求喷射手严格按操作规程进行。
操作喷头时一手托住喷头，一手调节水阀，再联系送料，开始喷射。
喷头移动方式，可先向受喷的刚性岩面用左右或上下移动的扫射方式喷一薄层，形成一薄塑性层，然后在此薄层上以螺旋状一圈压半圈，沿横向作缓慢的划圈运动，划出的圆圈直径一般以100mm～150mm为宜，喷射顺序应先墙后拱，自下而上，以防止混凝土因自重而产生裂缝和脱落，墙基脚要喷严喷实，拉开区段，顺次喷完半边巷道，然后调转喷头喷另半边巷道，最后合拢收顶。
对于一些凹凸不平的特殊岩面，应先凹后凸，自下而上地正确选择喷射次序，遇到较大或较深的凹坑，可采取间隔时间分层喷射，或沿周边分成几块喷射而向中间合拢的方法。
若遇光滑岩面，可先薄薄喷上一层砂浆，形成粗糙表面，间隔一段时问后再喷射。
遇有钢筋时，应采用近距斜向和快速“点射”的方式喷射，以保证钢筋后面喷射密实不留空隙。
3.3喷头位置喷头一般距喷射点0.8m～1.2m为宜，若距离过大，会使喷射料束分散，以致射捣无力，影响喷射层质量和增加回弹量;若距离太近，会引起灰浆回溅，回弹剧增。
喷头与喷射点的角度在喷射两帮时，由下而上喷射，喷混凝土可将喷头下俯10。
～15。
，喷浆时可将喷头下俯5。
～10。
，其他方向始终要求喷头的喷射方向垂直于受喷面。
3.4喷头的操作喷射手要经常保持喷头的完好，应做到：喷头在作业前应进行检查，各部件连接要严密，无漏水漏风现象，结束后应及时用水清洗干净，并使水眼保持畅通;经常注意检查拢料管、水环有连接部件的磨损程度，发现磨损或磨穿要及时更换。
人工操作时，喷头由喷射手掌握，另设一人协助移动输料胶管，随时注意不使胶管出现硬弯和死弯。
掌握喷头的方法是：一手握紧喷头，控制喷射方向和转动速度，另一手握住水环进水阀门，控制加水量。
另外可使用MK一Ⅱ型风动液压传动的混凝土喷射机械手和JP4型电动液压机械手，以改善劳动条件，保证安全施工。
3.5一次喷射厚度当喷射混凝土支护要求较厚，如超过100mm时，一般应分层喷射。
一次的喷层厚度：侧墙下部可达70mm～80mm，拱顶一次喷厚可为30mm～40mm。
当喷射材料中掺加速凝剂时，一次喷射厚度一般可增加一倍左右。
加速凝剂时，分层喷射的间隔时间为15min～20min。
3.6水灰比的控制掌握合适的水灰比对保证混凝土质量，减少回弹率和降低粉尘有密切关系。
在实际操作中靠喷射手的经验来控制，喷射时以喷射面无干斑、无流淌、表面有光泽为宜。
3.7速凝剂的掺量控制速凝剂的掺量必须严格进行控制，在喷射前的最短时间内加入，尽量做到边搅拌边喷射。
速凝剂能使喷射混凝土凝结速度快，早期强度高，后期强度降低，干缩变形增加不大。
合适的速凝剂应使初凝在3min～5min范围内，终凝不大于10min。
一般速凝剂的掺量为水泥重量的2.5%～4%，使用不同速凝剂和不同水泥应作掺合比试验，以取得合理配比，当速凝剂掺量大于7%时，会出现一种“急凝”现象，并大大地降低混凝土的后期强度。
3.8喷射混凝土的养护混凝土喷完2h～4h后，应开始喷水养护，喷水次数以保持混凝土具有足够的湿润状态为好，喷水养护时间不得少于7d。
4.喷射混凝土支护结构4.1喷砂浆支护巷道周围围岩表面喷一层砂浆的支护形式，主要用以封闭围岩使之不与大气环境接触，减缓风化、侵蚀作用。
一般用于Ⅰ、Ⅱ类岩石巷道支护。
喷砂浆的标号不应低于75号，喷砂浆的厚度不小于10mm，不大于30mm。
4.2喷射混凝土支护这是在井巷围岩表面喷射一层混凝土，与围岩自持能力相结合，共同支护巷道的一种形式，广泛应用于Ⅱ、Ⅲ类岩石和大部Ⅳ类岩石。
喷射混凝土支护根据其使用功能，即临时支护、永久支护，或初喷、复喷的要求，喷射混凝土厚度最小30mm，最大200mm。
喷射混凝土的强度，一般工程不低于C15，重要工程不低于C20，喷射混凝土容重可取2200kg/m3，弹性模量C15和C20分别取1.85×104和2.1×104。
喷射混凝土与围岩的粘结力Ⅰ、Ⅱ类围岩不应低于0.8Mpa，Ⅱ类围岩不应低于0.5Mpa。
4.3锚杆喷射混凝土支护这是锚杆和喷射混凝土联合支护的一种结构形式，广泛应用于Ⅲ、Ⅳ类围岩和一部分Ⅱ类围岩。
这种结构既能充分发挥锚杆的作用，又能充分发挥喷射混凝土的作用，这两种作用的结合，有效改进了支护的效能。
4.4锚杆喷射混凝土金属网联合支护锚杆、金属网和喷射混凝土进行联合支护的一种形式。
