喷射混凝土支护资料
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喷射混凝土支护(全文)喷射混凝土支护概述喷射混凝土支护是土木工程中一种常见的技术手段,用于加固土体、保护构筑物或者修复损坏的结构。
本文将详细介绍喷射混凝土支护的原理、分类、施工工艺、相关设备及材料,旨在为相关工程师和施工人员提供参考和指导。
1. 喷射混凝土支护原理1.1 混凝土喷射材料的特性介绍1.2 喷射混凝土施工原理和机理1.3 喷射混凝土施工与地基特性的关系2. 喷射混凝土支护分类2.1 喷射混凝土加固土体分类2.2 喷射混凝土保护构筑物分类2.3 喷射混凝土修复损坏结构分类3. 喷射混凝土施工工艺3.1 准备工作3.2 喷射混凝土施工工艺流程3.3 喷射混凝土施工注意事项4. 喷射混凝土设备及材料4.1 喷射混凝土设备介绍4.2 喷射混凝土材料选择和使用方法5. 喷射混凝土质量控制5.1 施工前质量控制5.2 施工中质量控制5.3 施工后质量验收6. 喷射混凝土施工案例分析6.1 加固土体案例分析6.2 保护构筑物案例分析6.3 修复损坏结构案例分析7. 结论通过对喷射混凝土支护原理、分类、施工工艺、相关设备及材料等方面的详细介绍,本文对喷射混凝土支护技术进行了全面的梳理和总结,为相关从业人员提供了有价值的参考和指导。
附件:1. 喷射混凝土施工工艺示意图2. 喷射混凝土支护常见问题解答法律名词及注释:1. 施工工艺:指喷射混凝土支护中采用的具体技术方法和操作步骤。
2. 设备设施:指喷射混凝土施工所需的机械设备和施工场地。
3. 施工单位:指进行喷射混凝土施工的具体工程公司或个人。
喷射混凝土支护概述喷射混凝土支护是一种常用的土木工程技术,它可以被用于加固土体、保护构筑物或修复受损结构。
本文将详细描述喷射混凝土支护的原理、分类、施工工艺、设备和材料,旨在为相关的工程师和施工人员提供全面的指导。
1. 喷射混凝土支护原理1.1 混凝土喷射材料的特性概述1.2 喷射混凝土施工的原理和机制1.3 喷射混凝土施工与地基特性的关联2. 喷射混凝土支护分类2.1 加固土体的喷射混凝土支护分类2.2 保护构筑物的喷射混凝土支护分类2.3 修复受损结构的喷射混凝土支护分类3. 喷射混凝土施工工艺3.1 准备工作3.2 喷射混凝土施工的步骤3.3 喷射混凝土施工的注意事项4. 喷射混凝土设备和材料4.1 喷射混凝土设备的介绍4.2 喷射混凝土材料的选择和使用方法5. 喷射混凝土质量控制5.1 施工前的质量控制5.2 施工中的质量控制5.3 施工后的质量验收6. 喷射混凝土施工案例分析6.1 加固土体案例分析6.2 保护构筑物案例分析6.3 修复受损结构案例分析7. 结论通过对喷射混凝土支护原理、分类、施工工艺、设备和材料等方面的详细描述,本文为相关的从业人员提供了有用的参考和指导。
中华人民共和国国家标准锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50086—2001条文说明目次1总则 (3)3围岩分级 (4)4锚喷支护设计 (8)4.1一般规定 (8)4.2锚杆支护设计 (12)4.3喷射混凝土支护设计 (15)5现场监控量测 (26)5.1一般规定 (26)5.2现场监控量测的内容与方法 (26)5.3现场监控量测的数据处理与反馈 (27)6光面爆破 (29)7锚杆施工 (31)7.1一般规定 (31)7.2全长粘结型锚杆施工 (32)7.3端头锚固型锚杆施工 (32)7.4摩擦型锚杆施工 (33)7.5预应力锚杆施工 (34)7.6预应力锚杆的试验和监测 (35)8喷射混凝土施工 (36)8.1原材料 (36)8.2施工机具 (36)8.3混合料的配合比与拌制 (37)8.4喷射前的准备工作 (38)8.5喷射作业 (39)8.6钢纤维喷射混凝土施工 (41)8.7钢筋网喷射混凝土施工 (42)8.8钢架喷射混凝土施工 (42)8.9水泥裹砂喷射混凝土施工 (43)8.10喷射混凝土强度质量的控制 (44)9安全技术与防尘 (47)9.1安全技术 (47)9.2防尘 (48)10质量检查与工程验收 (49)10.1质量检查 (49)10.2工程验收 (51)1总则1.0.1、1.0.2锚杆喷射混凝土支护(简称锚喷支护)已在国内地下工程中获得广泛应用,并收到了明显的技术经济效果。
但是,由于国内没有一本完整的、统一的技术规范,锚喷支护工程设计保守,不适当地增加工程投资及设计、施工不当,工程质量低劣,危及安全使用的现象不乏其例,甚至出现隧洞工程片帮、冒顶,造成国家财产严重损失的事例也时有发生。
制订本规范,是为了使锚喷支护的设计、施工和验收有一个全国统一的标准,符合技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的要求,更好地推动地下工程建设的发展。
本规范主要适用于矿山巷道、竖井、斜井、铁路隧道、公路隧道、城市地铁、水工隧洞及各类地下工程的锚杆喷射混凝土初期支护和后期支护。
基坑支护中喷射混凝土的技术要点【摘要】喷射混凝土是一种由水泥、骨料(砂和小石)、水和其他掺和料组成,采用喷射方法施工的混凝土。
本文根据笔者多年的工程实践,对喷射混凝土的施工技术要点进行探讨。
【关键词】混凝土喷射水泥施工喷射混凝土是使用混凝土喷射机,利用空气压缩,将由水泥、骨料、水和其他掺合料组成的混凝土喷射到受喷面上,从而迅速凝结硬化形成具有一定强度的支护结构。
与传统的现浇混凝土相比,具有及时、早强、灵活和紧贴围岩的特点,在国内外工程中得到了广泛的应用。
在施工中,要正确认识喷射混凝土的支护作用,同时正确选择喷射材料、喷射配合比以及喷射方式,才能保证喷射结构的安全。
本文根据作者多年来的施工经验,对喷射混凝土的施工进行了探讨。
一、对原材料的要求1、拌和用水喷射混凝土所用的水源与普通混凝土相同,多用饮用水作为拌合水,水质应该符合国家《混凝土拌合用水标准》的规定,不得使用PH值小于4的酸性水,同时保证水中不应有影响水泥正常凝结核硬化的杂质。
2、水泥为了保证加入速凝剂后与水泥的相容性,应该优先选用不低于R32.5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,也可采用矿渣水泥或火山灰质硅酸盐水泥,保证水泥具有良好的抗渗性和耐久性。
为了保证水泥在使用过程中满足设计要求的强度,必须在使用前进行强度检测。
同时材料管理员应该做好水泥的保护措施,防止水泥在储存过程中出现受潮和结块现象,在进行材料发放时也要保证每次发放同一批次、同一规格的水泥。
3、骨料粗骨料应该选择坚硬耐久性比较好的碎石或卵石,其粒径不得大于16mm,且级配合理,保证水泥与骨料之间的粘结强度;喷射混凝土中需要掺入速凝剂时,不得使用含有二氧化硅的石材作为粗骨料,以免碱骨料反应使喷射混凝土开裂破坏;细骨料应选用坚硬的中砂或粗砂,并控制细度模量和含水率,保证合理的骨料选择提高混凝土的强度。
4、活性掺和料水泥发生物理化学反应凝结是一个复杂的过程,需要进行长时间的养护,在混凝土硬化过程中,可能会出现水泥中的Ca0与空隙中的水发生反应产生氢氧化钙,造成体积膨胀,产生裂缝,对混凝土的强度产生影响。
喷射混凝土支护工程技术规范1. 引言喷射混凝土支护工程是一种常见的土木工程施工技术,广泛应用于隧道、地下工程和坑道工程等领域。
本文档旨在规范喷射混凝土支护工程的施工技术,促进工程质量的提高,确保工程的顺利进行。
2. 术语和定义在本文档中,以下术语和定义适用于喷射混凝土支护工程: - 喷射混凝土:指将水泥、骨料、细集料、外加剂等原材料在一定比例下混合后,通过喷射机喷射到施工表面形成的一种支撑结构材料。
- 喷射混凝土支护工程:指使用喷射混凝土进行地下工程的支护和加固,以提高工程的稳定性和安全性。
- 喷射混凝土支护工程技术规范:指对喷射混凝土支护工程施工技术进行规范和要求的文件。
3. 施工前准备3.1 设计准备在进行喷射混凝土支护工程前,应根据工程设计要求进行设计准备工作。
设计准备包括确定施工工艺、制定支护方案、确定材料配合比等。
3.2 施工人员培训施工人员应具备相关的专业技术知识和操作技能,需经过培训并取得相关证书后方可参与喷射混凝土支护工程。
3.3 施工现场准备施工现场应平整、清洁,并配备必要的喷射混凝土设备、材料储存设施和安全防护设备。
确保施工现场的安全和施工设备的正常运行。
4. 施工工艺4.1 喷射混凝土设备的安装喷射混凝土设备的安装应符合相关标准和规范要求。
设备的安装位置、固定方式、连接管道等都需要经过合理设计和认真检查,确保施工过程中设备的稳定和安全。
4.2 喷射混凝土的配制按照设计要求和材料配合比,将水泥、骨料、细集料、外加剂等原材料按一定比例混合,形成均匀的混合料。
混合过程中应采取措施避免水分过多或过少,以免影响混凝土的性能。
4.3 喷射混凝土的喷射在喷射混凝土前,应对喷射面进行清洁和润湿处理,喷洒适量的水,并在施工现场设立喷射混凝土喷射防护装置。
喷射混凝土时需保持适当的喷射距离和喷射压力,确保混凝土的均匀覆盖和粘结性。
4.4 喷射混凝土的固化和养护喷射混凝土施工完成后,应进行适当的固化和养护工作,以提高混凝土的强度和耐久性。
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。
喷射混凝土支护喷射混凝土支护是将混凝土材料喷射到需要加固的地面或构筑物表面,形成一层坚硬、结实的保护层的一种工程技术。
它广泛应用于隧道、地铁、水利、矿山、铁路、公路等领域的地质工程和建筑工程中,具有安全、高效、节能等优点,在许多工程项目中得到广泛应用。
一、喷射混凝土支护工艺流程1. 边框制作:先在固定混凝土喷射机的位置上,固定边框模板。
2. 泵送混凝土:泵混凝土进入喷射机前部的压缩机并在压缩机由压缩进入混凝土喷射泵。
3. 混凝土喷射:开始恰当设置喷射量、喷射速度等参数,不停喷射均匀的混凝土层。
4. 密封:一段时间后,喷射厚度达到要求,喷射结束,并加强混凝土表面密封,增加强度和保护目标物。
二、喷射混凝土支护的优点1. 安全性高:使用喷射混凝土进行支护的施工过程不需要人员进入施工区域,安全性高。
2. 抗渗性强:由于喷射混凝土中含有特殊添加剂和掺合料,可以大大提高混凝土的抗渗性能。
3. 节能减排:与传统的混凝土浇筑方式相比,使用喷射混凝土仅需要少量的水泥和水,大大节省了能源和水资源。
4. 施工周期短:相比传统的浇筑方式,使用喷射混凝土支护可以大大缩短建筑工期,提高工程进展速度。
三、喷射混凝土支护的适用范围喷射混凝土支护广泛应用于隧道、铁路、地铁、矿山、高架桥、水利水电等建筑工程中,可以有效保护工程的稳定性和安全性。
例如,在隧道施工中,使用喷射混凝土可以增加隧道的承载能力,防止落石和水流,确保隧道的安全性。
而在水利水电工程中,喷射混凝土可以有效地减少渗漏问题,保证工程的正常运行。
四、喷射混凝土支护的技术难点1. 混凝土喷射机的使用:混凝土喷射机需要具备合适的操作人员,以保证高效和优质的施工。
2. 混凝土制备和输送:混凝土的制备和输送需要掌握一定的技术,以确保混凝土的性能和喷射质量。
3. 质量控制:在喷射混凝土施工的过程中,需要掌握一定的质量控制技术,以保证喷射混凝土的稳定性和耐久性。
总的来说,喷射混凝土支护作为一种新型的建筑技术,已得到广泛的应用和推广。
喷射混凝土支护作用原理
喷射混凝土是利用高压水、水泥、集料和添加剂等,经高速喷射机喷射到岩石表面,形成具有一定厚度的混凝土层。
这种混凝土层,可以有效地起到支护作用,其强度比普通混凝土大的多。
喷射混凝土支护的作用原理如下:
一、具有一定厚度的保护层
喷射混凝土层在地下工程施工中起着非常重要的作用,它与围岩紧密接触,是一种复合支护形式。
它能有效地防止地下水的渗透和侵蚀,避免地下水对围岩的化学、物理侵蚀;能有效地防止地表水渗入围岩内,减少岩体中孔隙水压力;能使围岩紧密接触、互相约束,增大其强度和稳定性。
另外,喷射混凝土层还能减少围岩位移,避免因围岩移动而引起的应力重新分布。
这样就形成了一个坚固的复合支护体系。
二、具有一定强度的锚杆和钢筋网
喷射混凝土层在地下工程施工中起着十分重要的作用,它可以防止围岩风化、剥落和散失;可以与围岩形成整体;可以增加围岩强度和稳定性。
锚杆是一种非常重要的支护形式,它能有效地控制地下工程开挖后围岩变形。
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喷射混凝土技术交底一、适用条件、范围用于隧道洞内初期支护或洞内临时防护,可单独作为一种防护结构,或与锚杆、钢筋网、钢架等支护结构的一种形式或几种形式共同组成喷锚构筑体系,在隧道施工中是较为常见的支护结构。
在骑骡沟隧道、大湾子隧道初期支护形式主要有:喷射混凝土、锚杆、钢筋网、钢架(格栅钢架、型钢钢架)二、施工工艺根据工艺及配料顺序的不同,喷射混凝土又分干喷、潮喷、湿喷三种形式,喷射混凝土的主要作用是封闭围岩、防止围岩的松弛和风化,同时由于客运专线对支护体系自防水性能的要求提高。
喷射混凝土应具备较强的防水性能,骑骡沟隧道、大湾子隧道均采用湿喷混凝土。
在施工喷射混凝土支护体系时,应仔细观察和分析围岩的渗水情况,对渗水量大的应采取埋管排水或径向注浆堵水等措施进行处理。
1、湿喷混凝土施工工艺原理:2、湿喷施工流程3、施工准备1)材料准备混凝土材料的进场必须进行检验,除应符合国家、铁道部现行的有关标准外,并应符合下列要求:(1)水泥:选用P.042.5硅酸盐水泥。
(2)粗骨料:应采用坚硬耐久、级配良好的碎石或卵石(豆石),粒径不大于15mm,或两者混合物。
(3)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%。
(4)外加剂:应对混凝土的强度及与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,对人体无害。
(5)速凝剂:采用湿喷专用液体速凝剂,使用前进行与水泥相溶性和速凝效果试验,并要求初凝不应大于5min,终凝不应大于10min。
使用碱性速凝剂时,不得使用活性二氧化硅石料。
(6)水:水质应符合工程用水的有关标准,水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质,不应使用污水、海水、PH值小于4的酸性水、硫酸盐含量按 2so计超过水重1%的水。
42)配合比选配喷射混凝土的配合比设计应根据原材料性能、混凝土的技术条件和设计要求通过试验选定,初期强度应满足施工需要,即3h强度达到1.5MPa,24h 强度达到5.0MPa。
1、本表由施工单位填写,交底单位与接受交底单位各存一份。
2、当做分项工程施工技术交底时,应填写"分项工程名称"栏,其他技术交底可不填写。
1、本表由施工单位填写,交底单位与接受交底单位各存一份。
2、当做分项工程施工技术交底时,应填写"分项工程名称"栏,其他技术交底可不填写。
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交底内容:图1
审核人交底人接受交底人
1、本表由施工单位填写,交底单位与接受交底单位各存一份。
2、当做分项工程施工技术交底时,应填写"分项工程名称"栏,其他技术交底可不填写。
技术交底记录编号
工程名称新建贵昆铁路六盘水至沾益段
DK402+388歌乐隧道
交底日期
施工单位中铁建工集团六沾指挥部分项工程名称钢筋网与喷射混凝土
1、本表由施工单位填写,交底单位与接受交底单位各存一份。
2、当做分项工程施工技术交底时,应填写"分项工程名称"栏,其他技术交底可不填写。
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。
这样,不仅开挖工作量可减少15%以上,支护材料也大幅度减少。
同时,支护速度可以提高2~4倍,劳动力节省50%以上。
二、喷射混凝土的原材料及其配比(一)水泥:水泥的品种和规格应根据巷道支护工程的要求、水泥对所用速凝剂的适应性,以及现场供应条件而定。
应优先选用普通硅酸盐水泥,其特点是凝结硬化快,保水性好,早期强度增长快。
水泥的标号一般不低于325号,过期、受潮结块或混合的水泥均不得使用。
水泥进库时应根据出厂合格证进行验收,注意检查其品种、标号和出厂日期,并按批堆,防止堆放在底部的水泥长期不用而失效。
(二)砂子:应采用坚硬耐久的中砂或粗细度模数应大于2.5,含水率宜控制在5%~7%,含泥量不得大于3%。
细砂会增加喷射混凝土的干缩变形,而且过细的粉砂中小于5μm的颗粒和游离二氧化硅的含量增大,易产生大量粉尘,影响操作人员的身体健康。
(三)石子:应采用坚硬耐久的卵石或碎石,粒径不应大于15mm。
采用卵石,因其光滑干净,对喷射机和输料管路磨损少,有利于远距离输料和减小堵管故障。
碎石混凝土比软石混凝土强度高,喷射作业中回弹率也较低,但碎石有棱角,表面粗糙,对喷射机和输料管路磨损严重,应尽量少用。
(四)水:凡能饮用的自来水及天然水都可作为喷射混凝土混合用水。
混合水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质,不得使用污水以及PH<4的酸性水和含硫酸盐量按SO4计算超过水重的1%的水。
(五)速凝剂:分为两类:一类是以铝酸盐和碳酸盐为主,再复合一些其他无机盐类组成的;另一类则以水玻璃为主要成分,再与其他无机盐类复合组成。
按其形状可分为粉状和液状两类。
具体选用种类后,依说明进行配制。
(六)配合比:由于喷射混凝土施工工艺的特点,在选择喷射混凝土时既要满足支护结构对喷射混凝土的物理力学性能方面的要求,又要考虑喷射混凝土施工工艺方面的要求,而使喷射混凝土具有足够的抗压、抗拉、粘结强度,以使喷射混凝土收缩变形值保持最小,喷射作业的回弹力最低。
混合料配合比是指一立方米喷射混凝土中,水泥、砂、石子所占比例。
水泥用量大;喷射混凝土的收缩也大,容易开裂,而且费用增加。
为了减少喷射时的回弹物,喷射混凝土与普通混凝土相比,其石子用量要少得多,而砂子用量则相应增大,甚至达50%。
一般喷射混凝土混合料的配合比如下:水泥与砂石之重量比1:4~1:4.5;砂率宜为45%~55%;水灰比宜为0.4~0.45。
速凝剂掺时应根据产品性能通过试验确定。
喷浆时,水泥:砂为1:2至1:3(重量比),水灰比0.45~0.55。
喷射混凝土时,水泥:砂:石子为1:2:2,1:2.5:2,初喷时可适当减少石子掺量,水灰比0.4~0.5。
原材料按重量计,称量的允许偏差,水泥和速凝剂均为±2%,砂和石子均为±3%。
三、喷射混凝土的主要工艺参数喷射混凝土的工艺流程中:主要是供料、压气、供水、供电四大系统;四大系统齐备,才能进行喷射混凝土操作。
但是工作气压多大合适,喷头喷射的方向以及喷头距受喷围岩表面距离多少才能有效地作业,一次喷层厚度多大为合理,初喷与复喷的间隔时间多长为适宜,以及喷层与锚杆、金属网的关系等,都需要科学、合理、实用的工艺参数。
工艺参数合理,才能保证喷射混凝土的质量和施工进度,从而有效地发挥其应有的支护作用。
(一)工作压力工作压力是指喷射混凝土正常施工时,喷射机工作罐时或转子体内的压气压力。
喷射混凝土是靠压缩空气来输送混合料的,因此,正确掌握气压是十分重要的。
气压掌握是否适当,对于减少喷射混凝土的回弹,降低粉尘,保证喷射混凝土质量,防止输送管路堵塞等都有很大影响。
控制气压,为了控制粉尘和回弹,大都采用低气压。
一般来说,水平输送距离30~50m,喷射机的供气压力保持在0.12~0.18MPa是适当的和有效的。
进料管内径为50mm时,喷射机的工作气压可参照下列经验公式确定:水平输料,输料管长度在200m以内,喷射机的压力为:空载压力(MPa)=0.001输料管长度(m)。
工作压力(MPa)=0.1+0.001输料管长度(m)。
向上垂直输料时,要求工作气压比水平输料时大,每增加设计10m,约增加工作气压0.02~0.03 MPa。
当然,在喷射混凝土施工过程中,喷射机司机应与喷射手密切配合,根据实际情况及时调整喷射机的工作压力。
(二)水压为了保证喷头处加水通过水环能使气流迅速通过的混凝土混合料充分湿润,一般水压应比气压高0.1MPa左右。
采用双水环比单水环的效果好一些。
应当采用专用水箱,装上压力表,操作人员调节喷头水环上的水阀来控制水压。
(三)水灰比掌握合理的水灰比对于减少回弹、降低粉尘和保证喷射混凝土有直接关系。
混合料加水变成混凝土是在喷头处水环供水瞬间实现的,理论上最合适的水灰比是0.4~0.5。
但实际操作中全靠喷射手的经验加以控制,及时调整。
主要靠目测,而不能实测。
根据经验,如果新喷射的混凝土易粘着,回弹量少,喷层表面有一定的光泽,说明水灰比是合适的。
如果喷射时出现干斑,粉尘飞扬,回弹量大,喷层表面无光泽,说明水灰比偏低,应适当增加水量。
如果喷射时表面塑性大,出现流淌现象,则说明水灰比偏高,应适当减少水量。
(四)喷头方向当喷头喷射方向(即喷射料束方向)与受喷面(围岩表面)垂直,并略向刚喷射的部位倾斜时,回弹量最小。
这时因喷射方向与受喷面垂直时,粗骨料遇岩面或混凝土层碰撞后总有一部分按垂直的相反方向弹回,这时弹回物受到喷射料束的约束,抵消了部分回弹的能量,有利于嵌入砂浆或混凝土层中。
而喷头喷射方向略微向刚喷部位倾斜,则可使喷出的料束有相当部分直接冲入粘塑状态的混凝土中,而避免一部分骨料与岩面直接碰撞而增大回弹量。
因此,除喷巷帮侧墙下部时,喷头的喷射角度可下俯10°~15°外,其他顶板及两帮喷射混凝土时,要求喷头的喷射基本上垂直于围岩受喷面。
(五)喷头与受喷面的距离喷头与受喷面最佳距离是根据喷射混凝土强度最高和回弹最小来确定的,最大限度约为800~1000mm。
一般在输料距离30~50m,供气压力0.12~0.18MPa,最佳喷距喷帮300~500mm,喷顶450~600mm。
如果距离过小,粗骨料喷射时所受空气阻力很小,而喷射动能很大,增大了回弹;如果距离过大,粗骨料喷射时所受空气阻力过大,相应的喷射动能减小而无法嵌入混凝土,而且有可能出现料束扩散较大,使回弹量有所增加。
(六)一次喷射厚度混凝土混合料从喷头喷出后,围岩表面立即粘结一层喷射混凝土。
如果不移开喷头而连续在一处喷射,粘结的混凝土层会愈粘愈厚,直至混凝土支持不住本身的重量,就会出现错裂,甚至脱落,影响混凝土的粘结力与凝聚力。
如喷头移动过快,地岩面上只留下薄薄一层砂浆,而大部分骨料弹回。
等薄层硬结后再喷第二层,相当于又向岩面喷射,势必增加回弹率,影响效率。
因此,一次喷射混凝土应有一定的厚度,其厚度主要根据岩性、围岩应力,裂隙、巷道规格尺寸,及其他形式支护(如锚杆)的配合情况来确定。
过厚、过薄均不利。
一般一次喷射混凝土的厚度:掺速凝剂水平喷100mm,向上喷射60mm;不掺速凝剂水平喷射70mm,向上喷射40mm。
(七)喷射层间的间隔时间因设计要求喷射混凝土很厚,或围岩部凹穴很深,喷射混凝土厚度往往超过一次喷射所能达到的厚度,要进行二次或多次复喷,其间隔时间,应当是喷射混凝土终凝后,且产生一定强度,能经受下次喷射流束的冲击而不至损坏。
合理的间隔时间与水泥品种、速凝剂掺量、环境温度、水灰比大小、施工方法、支护性能等有密切关系。
实际操作时,可根据具体情况和施工组织设计或作业规程的要求掌握。
四、喷射混凝土支护结构(一)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。
(二)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。
(三)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。