陜西某鐵路站前工程隧道濕噴砼工藝實驗方案

(陜西安至成?程安至0油段T-(DgK56+156?DgK90+457)大莊坪隧道濕噴工藝實驗方案e國交通建設CHINACOMMUNICATIONSCONSTRUCTION中交二航局西成客專項目部

二零一三年四月目錄TOC\o"1-5"\h\z一、編制依據(jù)及編制范圍 1\o"CurrentDocument"編制依據(jù) 1\o"CurrentDocument"編制目的 1\o"CurrentDocument"編制范圍 1二、工程概況 1\o"CurrentDocument"設計簡介 1\o"CurrentDocument"三、試噴作業(yè)前的準備 1\o"CurrentDocument"技術準備 1配合比設計 2\o"CurrentDocument"材料 2\o"CurrentDocument"機械設備 3\o"CurrentDocument"人員配置 3四、試噴工藝要求 4\o"CurrentDocument"噴射砼的原材料每盤稱量的檢查要求 4噴射砼砂石含水率檢查 4\o"CurrentDocument"噴射砼的配合比查驗 4噴射砼坍落度檢查 5噴射砼表面檢查 5\o"CurrentDocument"噴射混凝土與圍巖粘結(jié)強度的實驗方式 5\o"CurrentDocument"回彈率 5噴射砼的強度查驗 5噴射砼強度檢查 6五、噴射混凝土施工方式及保證辦法 6噴射混凝土施工方式 6\o"CurrentDocument"保證噴射砼質(zhì)量應采取的辦法 7\o"CurrentDocument"噴射砼減小粉塵回彈量辦法 9\o"CurrentDocument"六、安全環(huán)保注意事項 11一、編制依據(jù)及編制范圍編制依據(jù)（1）大莊坪隧道設計圖；（2）大莊坪隧道施工組織設計（3）國內(nèi)濕噴工法的實驗參數(shù)、技術總結(jié)；（4） 大莊坪隧道擬投入的濕噴設備，濕噴手技術人員；（5） 《高速鐵路隧道工程施工技術指南》（鐵建設[2010]241號）；（6）《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗收標準》（鐵建設[2010]240號）編制目的為確保隧道支護安全，使噴射砼質(zhì)量達到設計及施工圖的要求，提高初期支護效果，特編制本方案。編制范圍西成客專大莊坪隧道邊仰坡防護、正洞初期支護濕噴砼工藝實驗施工。二、工程概況隧道概況：大莊坪隧道位于戶縣嶗峪鄉(xiāng)西河村境內(nèi)，地貌上屬秦嶺低中山區(qū)，地形起伏較大。線路從東嶗峪河左岸陡峻山坡進洞，在大莊坪溝出洞，隧道進出口基巖袒露，坡面陡峻，植被較為發(fā)育，洞身最大埋深約500m,隧道起訖里程DgK80+862?DgK83+，全長2956.2m，隧道為雙線隧道，洞內(nèi)線路縱坡為25%。的單面上坡，隧道除出口段42.1.374m位于直線上外，其余均位于R—7004.6m的曲線上。進出口均有便道可抵達，交通條件較好，但洞口均位于便道對面，下臨河溝。隧道在DgK82+432?DgK82+489通過f20斷層，斷層產(chǎn)狀為N55?65°W/80°S，寬約60m，為逆斷層；在DgK82+583?DgK82+611通過f21斷層，斷層產(chǎn)狀為N45?55°W/85寬約30m，為逆斷層。設計簡介大莊坪隧道正洞II級、III級、W級初期支護及洞口邊坡防護采用C25噴射混凝土，正洞V級初期支護采用C30噴射混凝土。具體參數(shù)見表2-1,表2-2。表2-1大莊坪隧道正洞各級圍巖噴砼厚度表序號襯砌類型施作部位厚度（cm）備注1Ila型拱墻52Illa型拱墻123Wa型拱墻25仰拱104Wb型拱墻25仰拱155Vb型全環(huán)28三、試噴作業(yè)前的準備技術準備技術準備工作分為內(nèi)業(yè)技術準備和外業(yè)技術準備。內(nèi)業(yè)技術準備主要包括：認真閱讀、審核施工圖紙和施工規(guī)范；編寫各類有針對性的質(zhì)量、安全保證辦法；編寫施工安全手冊，組織施工人員崗前技術培訓；編制作業(yè)指導書。外業(yè)技術準備主要包括：現(xiàn)場詳細調(diào)查與地質(zhì)勘探；進行地材調(diào)查、室內(nèi)實驗；各類檢測儀器設備的標定，辦理計量合格證書；混凝土配合比的配制選定；施工作業(yè)中所涉及的各類外部技術數(shù)據(jù)。技術準備工作做到“準備項目齊全，執(zhí)行標準正確，內(nèi)容完善齊全，超前計劃布局，及時指導交底，重在檢查落實”。配合比設計大莊坪隧道噴射混凝土配合比由中交二航局西成客專項目部中心實驗室設計。初期支護C30噴射混凝土設計配合比(每方材料用量kg)：水泥：粉煤灰：細骨料：粗骨料：水：減水劑：速凝劑=384:96:859:841:177::。材料水泥、粉煤灰：水泥采用冀東海德堡牌型水泥，粉煤灰采用寶源實業(yè)牌的粉煤灰，水泥及粉煤灰用量為480kg/mn用量不小于規(guī)范要求的水泥(膠凝材料)用量不小于400kg/m3。細骨料：采用振興砂場的中砂，細度模數(shù)，含泥量%，泥塊含量0%，知足規(guī)范要求的細度模數(shù)應大于,含泥量應不大于3%，泥塊含量應不大于%。粗骨料：采用陜西嘉興的粗骨料，選用粒徑5-10mm碎石，知足噴射混凝土所用粗骨料最大粒徑不宜大于16mm。外加劑：采用河北鐵園TY-6A聚羥酸高性能減水劑。速凝劑：采用河北鐵園TY-3A型速凝劑，摻量3%。利用前水泥的相容性實驗及水泥凈漿凝結(jié)效果實驗，初凝不大于5min,終凝不大于10min。水：采用地下水，經(jīng)外檢合格。砼的坍落度宜為10?14cm。砼拌和料的停放時間不得大于30分鐘。

機械設備大莊坪隧道出口噴射混凝土試噴實驗配置機械見表3-1表3-1濕噴試驗機械配置表序號機械設備名稱規(guī)格及型號數(shù)量（臺）技術狀況備注1發(fā)電機250kw1良好2空壓機20ma2良好3濕噴機PZ-7D2良好7ma/h4工作臺架自制1良好5攪拌站HZS1202良好6混凝土罐車8ma2良好人員配置大莊坪隧道噴射混凝土試噴實驗人員配置見表3-2表3-2濕噴試噴人員計劃配置表序號職務或工種數(shù)量備注1管理人員22攪拌機操作手23罐車司機24空壓機司機15發(fā)電機司機16噴射手3

序號職務或工種數(shù)量備注7試驗員28雜工39噴漿輔助工129合計14四、試噴工藝要求噴射混凝土必需知足設計的強度、厚度及其與巖面粘結(jié)力要求。噴射砼的原材料每盤稱量的檢查要求噴射砼的原材料每盤稱量的檢查要求具體見表4-1。要求每工作班抽查很多于一次，采用復稱方式進行。表4-1噴射砼原材料允許誤差序號材料名稱允許偏差1水泥和礦物摻合料土1%2粗、細骨料土2%3拌合用水、外加劑土1%噴射砼砂石含水率檢查每次進行噴射混凝土拌制前，應測定砂、石含水率，并按照測試結(jié)果和理論配合比調(diào)整材料用量。噴射砼的配合比查驗同強度品級、同性能噴射混凝土進行一次混凝土配合比設計，施工進程中，如水泥、外加劑等主要原材料的品種和規(guī)格發(fā)生轉(zhuǎn)變，應從頭進行配合比設計并經(jīng)審批后才能利用。噴射砼坍落度檢查噴射混凝土拌合物的坍落度應符合設計配合比要求，每工作班很多于一次坍落度實驗。噴射砼表面檢查對所施作的噴射砼及時進行噴射混凝土表面檢查，砼表面應密實、砼表面用2m靠尺進行平整度檢查，要求表面密實、平整，無裂痕、脫落、漏噴、露筋、空鼓和滲漏水，錨桿頭鋼筋無外露。噴射混凝土與圍巖粘結(jié)強度的實驗方式成型實驗法：在模型內(nèi)放置面積為10X10cm、厚5cm,粗糙度近似于實際巖面的巖塊，用噴射混凝土掩埋，等強后加工成10X10X10cm的立方體并養(yǎng)護28天,用劈裂法進行實驗。直接拉拔法：在圍巖表面預先設置帶有絲扣和加力板的拉桿，用10cm厚的噴射混凝土將加力板埋入，試件面積30X30cm(與周圍噴射混凝土分離)，養(yǎng)護28天后進行拉拔實驗?；貜椔驶貜椔实臏y定方式是：按標準操作噴射?的混凝土，在長度的墻部或拱部噴10cm厚的噴層,用鋪在地面上的彩條塑料布或鋼板搜集回彈物，稱重后換算為體積與全數(shù)噴出混凝土體積的比值。噴射砼的強度查驗強度檢查試件采用噴大板切割法，在混凝土噴射施工的同時，將混凝土噴射在45cmX35cmX12cm的模型內(nèi)，當混凝土達到必然的強度后，加工成10cmX10cmX10cm的立方體試件，在標準條件養(yǎng)護至28d進行實驗。噴射砼強度檢查每一噴射循環(huán)檢查一次，通過貫入法或拔出法檢測。噴射混凝土強度應知足3h強度達到，24h強度達到，28d強度達到32MPa。五、噴射混凝土施工方式及保證辦法噴射混凝土施工方式噴射所用砼采用強制式攪拌機拌制，噴射砼時，分段、分片由下而上螺旋式噴射，每段不超過6米。噴射角度盡可能接近90°,并維持?2.0m的距離。初噴厚度控制在4cm?5cm,分層噴射時，后一層噴射應在前一層混凝土終凝后進行，若終凝lh后再進行噴射時，應先用水清洗噴層表面。采用埋設鋼筋頭做標志，控制噴射混凝土厚度。噴射工作結(jié)束后要認真清洗噴嘴。噴第一層時，應利用加大速凝劑摻量的水泥砂漿，并適當減少噴射機的工作風壓，以便形成初噴殼，為后續(xù)噴射提供底層。濕噴工藝原理見圖5-1，施工工藝流程見圖5-2。受噴面圖5-1噴射混凝土施工工藝原理通過采用濕噴工藝，回彈率側(cè)壁不該大于15%，拱部不該大于25%。噴射混凝土終凝2h后，應進行濕潤養(yǎng)護，養(yǎng)護14d。保證噴射砼質(zhì)量應采取的辦法（1） 對濕噴機隨時保養(yǎng)維修，使之常常處于不漏氣，不堵塞的良好工作狀態(tài)。（2） 噴射機啟動時，應先送風再開機，并應在機械運轉(zhuǎn)正常后送料供料應均勻持續(xù)。停止結(jié)束時，先停止送料，待料罐內(nèi)余料噴完再停機，然后關風。停止噴射作業(yè)后，噴射機和輸料管內(nèi)的積料應及時清除干凈。以避免混合料結(jié)塊堵管。圖5-2混凝土濕噴工藝流程圖濕噴機的工作氣壓應控制在?，若是工作風壓太高，則料束分散回彈量大；若太低，則料束噴射無力，與巖面粘貼不好?？砂凑諊姵隽纤闆r及噴射回彈狀況適當調(diào)骨氣壓。噴嘴與噴面維持90°垂直，同時與受噴面維持lm距離，但在噴邊墻時宜將噴嘴略向下俯10°左右。嚴格控制水灰比，使噴到巖面上的砼濕潤光澤，粘塑性好，無干斑或滑移流淌現(xiàn)象?？刂茋妼雍穸?，使其均勻，操作時噴頭不斷且緩慢地做橫向環(huán)形移動，循序漸進。分層噴射時，后一層噴射應在前一層混凝土終凝后進行。若終凝lh后再進行噴射時，應先用風水清洗噴層表面。突然斷料時，噴頭應迅速移離噴射面，嚴禁用高壓氣體沖擊尚未終凝的混凝土。噴射砼終凝2h后，噴水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間很多于14d。氣溫低于+5度時不得進行噴水養(yǎng)護。噴射砼作業(yè)緊跟開挖面，混凝土終凝到下一循環(huán)放炮時間，不該小于3h。噴射砼作業(yè)開始前盡可能做好排水辦法，有明顯出水點時，可埋設導管排水；導水效果不好的含水巖層，可設盲溝排水。為保障作業(yè)人員的勞動安全，除采用濕噴工藝，減少回彈和粉塵外，要求噴射作業(yè)人員必需穿著勞動防護用品。噴射砼減小粉塵回彈量辦法經(jīng)分析，影響隧道濕噴混凝土回彈量的主要原因有以下幾點：噴射手噴射方式不正確。噴射手噴射的角度和噴頭運動方式不正確，噴頭與受噴面不垂直；噴射手的距離，風壓控制不妥，噴射手操作不熟練。一次噴射厚度不合理一次噴射層過重，在自重作用下，噴層后出現(xiàn)錯裂而引發(fā)大片坍落；太薄時大部份粗集料會回彈。噴層僅留砂漿，將影響噴射效果和質(zhì)量?；炷僚浜媳炔缓侠砘炷猎O計配合比不合理致使混凝土粘聚性、坍落度不合理，初凝時間長，在噴嘴處離析跌漿，或時常出現(xiàn)堵管現(xiàn)象。坍落度控制出現(xiàn)誤差，混凝土出現(xiàn)離析，或混凝土較干硬，噴射混凝土表面難以沖擊密實，掉塊嚴重。巖面處置不到位噴混凝土前松動巖石和雜物未清理干凈，影響混凝土與巖面的粘結(jié)性能。針對以上問題，本隧道擬采用下列方式控制回彈量：采用正確的噴射方式，提高噴射手的操作技術。噴射作業(yè)分段、分片、分層，由下而上，一次進行。噴槍離巖面距離左右，噴槍垂直巖面，噴頭作持續(xù)不斷的圓周運動，并形成螺旋狀運動，隧道內(nèi)的混凝土先邊墻后拱部。巖面凹陷處先噴和多噴，而凸出處后噴和少噴。常常檢查噴射機的出料彎頭、輸料管和管路接頭，發(fā)現(xiàn)問題及時處置,并增強對操作手的培訓，提高操作手的操作技術，噴射手注意積累不同地質(zhì)條件下濕噴混凝土施工經(jīng)驗，不斷提高操作熟練程度和技術水平。按照現(xiàn)場實驗，肯定最佳的每層噴射厚度。隧道濕噴混凝土必需采用分層噴射，并按照現(xiàn)場實驗，肯定最佳的每層噴射厚度。優(yōu)化混凝土配合比，確?；炷列阅苤闶┕ひ髮駠娀炷粒冶冗^大，速凝效果越差，回彈量增大，混凝土壯大偏低；水灰比小，施工噴施困難，水泥水化不充分，強度較低，回彈增大。噴射混凝土配合比中心實驗室經(jīng)實驗選定，并報監(jiān)理工程師批準。按照受噴面要求及實驗結(jié)果選定外加劑。水泥、粗骨料質(zhì)量必需知足要求。嚴格控制混凝土計量標準，按時校驗計量器具。常常檢查速凝劑注入的工作狀況。噴射進程中時常檢查混凝土的回彈量和實際配合比。清除巖面松動巖石和雜物，保證巖面整潔度，增加巖面與混凝土的粘結(jié)力。噴射混凝土之前檢查開挖斷面尺寸，清除危石和墻角的巖渣，用水或高壓風將開挖面的粉塵和雜物清理干凈，確保待噴巖面無松動巖石且干凈和無油污雜物，同時在圍巖節(jié)理較發(fā)育段掛鋼筋網(wǎng)和錨桿，以增強混凝土層與圍巖的粘結(jié)和整體支護效果。六、安全環(huán)保注意事項（1） 開機時應先開風閥，再依次開計量泵、主機的順序進行，嚴禁將噴槍對準施工人員，以避免突然出料傷人。（2） 噴射作業(yè)時，如壓力表指針突然上升，并出現(xiàn)往復擺動時，說明堵管，此時應當即停機疏通管路，噴射手和輔助操作人員要緊握噴槍，以避免送風時噴槍甩動傷人。（3） 嚴格控制工作壓力，在知足工藝要求的條件下，工作風壓不宜過大，同時要