喷射混凝土施工作业指导书
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湿喷混凝土作业指导书
设计上喷射砼采用湿喷作业,湿式喷射可以减小回弹,减少粉尘,加大一次喷层厚度,提高喷射砼质量。锚喷支护喷射砼,分初喷和复喷二次进行。初喷在开挖(或分部开挖)完毕后立即进行,以尽早封闭暴露围岩,防止开挖面风化剥落;复喷砼在锚杆、挂网或钢架安装后进行,尽快形成喷锚支护整体受力,以克制围岩变位。
一、喷射砼材料
1、水泥
喷射砼水泥采用42.5普通硅酸盐水泥。
2、砂
喷砼采用坚硬耐久的中粗砂,细度模量大于2.5,含水率宜控制在5%~7%之间,喷射砼不得采用细砂。砂的各项技术标准符合规范规定。
3、石子
采用坚硬耐久的碎石或卵石,石子粒径不大于15mm,使用前筛洗干净,含水率控制在2%左右,石子的级配符合设计规定。碱含量应合格。
4、速凝剂
速凝剂的用量与凝结时间、水泥品种、温度有关,要根据施工工艺规定的凝结时间,对所用水泥做不同掺量的凝结时间实验和强度实验,以拟定最佳掺量,规定初凝时间不大于5min,终凝不大于10min。根据施工工艺规定,采用液体速凝剂。
5、水
水质应符合工程用水的有关标准,水中不应具有影响水泥正常凝结与硬化的有害物质。一般应采用饮用水。
二、喷射砼前的准备工作
喷射混凝土前,应对受喷岩面进行解决后再喷射混凝土。喷射作业应连续进行,并做好以下各项准备工作:
1、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,以保证喷射砼与受喷岩面粘结牢固,保证喷射砼和地层良好的共同受力。
2、若为泥、砂质岩面时应挂设细钢筋网(网格宜不大于20×20mm、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,待终凝后再喷射混凝土。在土层或煤层中进行喷射出现喷射不上去现象,此时应贴开挖面挂5cm×5cm细网片,并用锚杆固定在开挖面上,然后喷水泥砂浆薄层,等凝固后再正式喷射喷水泥砂浆时,要加大速凝剂掺量,减小风压。
3、设立控制喷射混凝土厚度的标志,一般采用埋设钢筋头做标志。喷层厚度是评价喷砼支护工程质量的重要项目之一。施工中往往发生因喷层过薄而引起砼开裂、离鼓和剥落现象。因此在施工中必须控制好喷层厚度 4、检查机具设备和风、水、电等管线路,并试运转:
5、对有涌水、渗水或潮湿的岩面喷射前应按不同情况进行解决:
1)大股涌水宜采用注浆堵水后再喷射混凝土。隧道开挖后,大股涌水应先进行注浆堵水,一般顺涌水出露点打孔,压注速凝浆液(水泥-水玻璃浆液);
2)小股水或裂隙渗漏水宜采用岩面注浆或导管引排后再喷射混凝土。小股水或裂隙渗漏水,视具体情况宜进行岩面注浆(布孔宜密,钻孔宜浅),或采用小导管沿隧道周边环形注浆;股水根据情况,或顺股水出露点打孔压注速凝浆液,或插排水管引流(见说明图);围岩裂隙渗漏注浆孔布孔宜疏,钻孔宜深,或顺水路(节理、裂隙)扣排水半管或线形排水板,将水引到隧底水沟或纵向排水管;待受喷面上无流淌水后再喷混凝土。
3)大面积潮湿的岩面宜采用粘结性强的混凝土,有渗水和大面积潮湿的的岩面与喷混凝土不易粘结,为了增长粘结性,初喷在岩面上的混凝土可适当增长水泥用量;也可在混凝土中掺入高效减水剂或添加各种增粘剂。
6、喷砼作业前,应认真清除作业面拱脚或墙脚的虚碴和回弹物料,以防止拱墙脚因喷砼强度局限性出现失稳现象。
7、在喷砼前要搭好简易喷砼作业平台,作业平台长4.0m,高度、宽度要满足喷砼需要,台架要轻便、实用,各洞自行加工,以保证喷射作业方便灵活安全。 初次喷射 的部分塑料管涌水涌水用塑料管一边处理,一边喷射塑料管的水,用导管导水后,二次喷射涌水涌水二次喷射导管初次喷射
涌水a)b)初次喷射 塑料管在排水孔中插入带孔塑料管 导 水涌水涌水沟槽涌水在沟槽有涌水的地点,直接覆盖喷射涌水涌水塑料管塑料管孔c)
有涌水、渗水或潮湿的岩面喷射前的解决
三、施工工艺流程
隧道采用机械手湿式喷射砼施工工艺详见湿喷砼施工程序见下图。
四、喷射作业规定 筛网φ20mm(滤出超径石湿式混凝土喷射混凝土水泥
砂
石子
水 拌合时间≮混凝土运送车运送
风压控制在0.5~0.7MPa
液体速凝剂(水泥用量×4%) 150-200cm 受外加剂
微纤维 1、喷射速度(即喷头出口处的工作风压)时影响喷射砼质量和回弹的重要因素之一。当风压过小,即喷射速度太小时,由于喷射冲击力太小,粗骨料不容易嵌入新鲜砼中,则回弹率增大,也影响喷射强度;当风压过大,即喷射冲击力过大时,回弹率也高,也会使粉尘浓度增大。当喷头处的工作风压为0.1MPa左右时,在其他影响因素符合规定期,喷射砼回弹率较小,强度较高,粉尘浓度较低。
2、砼喷射机安装调试好后,在料上安装振动筛(筛孔10~15mm),以免超粒径骨料进入喷射机。喷射时,送风之前先打开计量泵(注意:此时喷嘴应朝下,以免速凝剂流入输送管内),以免高压砼拌合站堵塞速凝剂环喷射空。
3、喷射手应保持喷头具有良好地工作状态,以喷射砼回弹量小,表面湿润有光泽,易粘着为好,同时喷射机司机与喷锚手要密切配合,根据喷射手反馈的喷射情况及时调整风和计量泵,控制好风压和速凝剂掺量。
4、喷头与受喷面的角度,一般应垂直于受喷面,但在喷边墙时,宜将喷头略向下附10°左右,使砼束喷射在较厚的砼顶端,可避免料束的粗骨料直接与受喷面撞击,减少回弹量。
5、喷射距离是以喷砼最少回弹量和最高强度来拟定,原则上以能看清喷射情况,使料束集中,回弹量小为宜,同时取决于喷头出口压力大小,一般以0.6~1.0m较好,在此情况下喷射,粗骨料易嵌入塑性砂浆层中。喷射冲击力适宜,表现为一次喷射厚度大,回弹率低,粉尘浓度小。
6、一次喷射厚度,重要由喷砼颗粒间的凝聚力和喷层与受喷面间的粘结力而定,厚度太薄会增大回弹率,厚度太大会使砼颗粒间的凝聚力减弱,同时会引起大片坍落或形成喷砼与岩面脱离,形成空隙,一次喷射厚度不一超过10cm。分层喷射时,后一层喷砼应在前一层喷砼终凝后进行,时间间隔一般为15~20min,若终凝1小时后在进行喷射时,应先用风水清洗喷层表面。
7、为提高工效和保证质量,喷射作业应分片进行,一般为2米长,1.5米宽的小片。喷射的顺序为先墙后拱,自上而下,如岩面凹凸不平时,应先喷凹处找平,然后向上喷射。喷射时喷头料束应呈旋转“S”型运动,转动半径一般在15cm左右,力求喷出的砼面平顺光滑。
8、喷射砼施工中的回弹率,砼喷射材料和水灰比,混合物喷射速度,喷头至受喷面的距离与角度及喷射手技术纯熟限度等因素有关,而回弹率的高低对喷射砼质量、材料消耗、施工效率等都有重大影响,喷砼的回弹率边墙不应大于15%,拱部不应大于25%。
9、在低温下进行喷砼作业时,砼凝结时间显著加长,使喷砼一次喷射厚度减少,并使回弹率增大,同时砼强度增长缓慢,为了保证冬季施工中砼强度能正常发展,规定喷砼料进入喷射机的温度不低于5℃,对喷砼用水进行加热。
10、在有钢架喷射砼时,关键是保证钢架与壁面之间的砼充填密实,在施工时一方面喷射钢架与壁面之间的砼,待钢架与壁面之间及钢架周边填满砼之后,再喷射钢架之间的砼。
五、注意事项
1、开机时应按先开风阀,在依次开计量泵、主机的顺序进行,严禁将喷枪对准施工人员,以防止忽然出料伤人。
2、喷射作业时,如压力表指针忽然上升,并出现往复摆动时,寿命堵管,此时应立即停机疏通管路,喷射手和辅助操作人员要紧握喷枪,以免送风时喷枪甩动伤人。
3、严格控制工作压力,在满足工艺规定的条件下,工作风压不宜过大,同时要控制好拌合物水灰比,经常检查速凝剂注入环的工作情况,发现问题及时解决。
4、喷射作业完毕后应先关主机,再依次关闭计量泵、风阀,然后用清水将机内输送管路内残留物清理干净。
5、喷射手要配带好防护面罩或防护眼镜、胶布雨衣和手套,洞内作业人员要带防尘口罩。