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  • 名称: 湿喷工艺技术交底

湿喷技术与以往的干喷相比,喷射速度快、效率高、准备时间短、喷射范围广且移动方便,能提高作业循环的速度,加快施工进度,同时明显减少了混凝土的回弹量。喷射操作手通过无线遥控器操作喷射臂的喷射位置和喷嘴的角度,避免掌子面上石块掉落、喷射反弹料伤人等事故,减少了操作人员与混凝土的接触,同时降低了洞内粉尘浓度,改善了隧道内的作业环境,保护了工人的身体健康。

一、施工准备

    1、材料方面,对水泥、砂、石、速凝剂、水等的质量要进行检验。砂、石均应过筛,并应事先冲洗干净。砂、石含水率应符合要求,为控制砂、石含水率,一般应设置防雨棚,干燥的砂子应适当洒水。

    2、机械及管路方面,湿喷机、混凝土搅拌机、等使用前均应检修完好,就位前要进行试运转。管路及接头要保持良好,要求风管不漏风,水管不漏水,沿风、水管路每隔4050m装一阀门接头,以便当喷射机移动时,联接风、水管。

    3、喷射前检查开挖断面,欠挖处要补凿够,清除浮石。用高压水冲洗岩面,附着于岩面的泥污应冲洗干净,每次冲洗长度以1020m为宜。对裂隙水要进行处理。

    4、设置控制喷射混凝土厚度的标志,一般采用埋设钢筋头做标志,亦可在喷射时插入长度比设计厚度大5cm的铁丝,每12m设一根,作为施工控制用。

二、施工工艺

1、全部粗骨料与水泥加入搅拌机内进行搅拌,拌合好后即可输入湿喷机喷射。喷射操作程序应为:打开速凝剂辅助风→缓慢打开主风阀→启动速凝剂计量泵、主电机、振动器→向料斗加混凝土。
    2开机后,保证工作风压在0.40.55Mpa之间,并根据所喷部位和管道长短调整风压,喷射机胶管内径为50mm以上以防堵管。

3喷射要自下而上进行并先喷钢架与壁面间混凝土,初喷混凝土厚度4㎝。锚杆、钢筋网、钢架个安装完后进行复喷混凝土作业,喷至设计厚度。边墙喷混凝土应从墙脚开始向上喷射,使回弹不致裹入后喷层。喷射手选用适当距离,一般保持在0.82m范围内,台阶法开挖时,喷射在多功能台架上操作,以保证喷嘴与受喷面距离。

4喷射速度要适当,以利于混凝土的压实。风压过大,喷射速度增大,回弹增加;风压过小,喷射速度过小,压实力小,影响喷混凝土强度。因此在开机后要注意观察风压,起始风压达到0.5MPa后,才能开始操作,并据喷嘴出料情况调整风压。一般工作风压:边墙0.30.5MPa,拱部0.40.65Mpa

5、喷射时使喷嘴与受喷面间保持适当距离,喷射角度尽可能接近90°,以使获得大压实和回弹。喷嘴与受喷面间距宜为1.52.0m;喷嘴应连续、缓慢作横向环行移动,一圈压半圈,喷射手所画的环形圈,横向4060cm,高1520cm;若受喷面被钢架、钢筋网覆盖时,可将喷嘴稍加偏斜,但不宜小于70°。如果喷嘴与受喷面的角度大小,会形成混凝土物料在受喷面上的滚动,产生出凹凸不平的波形喷面,增加回弹量,影响喷混凝土的质量。  

    6、施工技术措施:喷射混凝土水泥采用42.5级的普通硅酸盐水泥;原材料计量要准确,杂质含量不超标,砂、石料、水泥、水的计量误差≯2%,速凝剂、纤维等外加剂的计量≯0.5%;原材料每盘称量的允许偏差如下表:

                        

    7湿喷砼搅拌采取全自动计量强制式搅拌机,施工配料应严格按配合比进行操作,速凝剂在喷射机喂料时加入。运输采用砼运输罐车,随运随拌。在运输过程中,要防止混凝土离析、水泥浆流失、坍落度变化以及产生初凝等现象。

8、喷射混凝土施工工艺流程图如下:

                       

三、喷射作业基本要求

1、风压及水压

  风压与输送距离、高程、管的弯曲半径及数量、拌合料配合比、砂石的种类、级配、含水率等有关。为了保证喷混凝土的质量,降低回弹率,减少粉尘,喷射作业时,要求风压稳定,压力大小调整适当。

2、喷射角度与喷射距离

喷嘴与岩面的角度,一般应垂直于岩面。但在喷边墙时,宜将喷嘴略向下俯10左右,使混凝土束喷射在较厚的混凝土顶端。由于混凝土束喷射在呈粘塑性状态的混凝土上,可避免料束中的粗骨料直接与岩面撞击,减少回弹量。喷射距离是以小的回弹和高的强度来确定的。原则上以能看清喷射情况,使料束集中,回弹量小为宜;同时也取决于喷头出口压力大小。一般以0.61.2 m较好。

3、一次喷射厚度

一次喷射厚度,主要由喷混凝土颗粒间的凝聚力和喷射层与受喷面间的粘结力而定。厚度太薄会增大回弹率;厚度太大会使混凝土颗粒间的凝聚力减弱,同时会引起大片坍落或形成混凝土与岩面脱离。适宜的厚度就是混凝土层在不错裂、不脱落的情况下达到的大厚度。分层喷射厚度一般为粗骨料大粒径的二倍,如一次喷射厚度小于5cm,使用石子的大粒径也要相应减小。

4、喷射顺序

喷射的顺序应先墙后拱,自下而上。如岩面凹凸不平时,应先喷凹处找平,然后向上喷射。喷射时喷嘴料束应呈旋转轨迹运动,一圈压一圈,纵向按蛇形进行。转动半径一般在15cm左右,每次蛇形长度34m或根据速凝效果而定。喷射纵向第二行时,要依顺序从第一行的起点处开始,行与行间须搭接23cm。料束旋转速度,原则上要均匀,不宜太慢或太快。

5、喷射厚度控制

当安装锚杆时,利用锚杆外露长度作标桩,如不安设锚杆,则在较平的岩面上,用速凝砂浆固定一些铁定,其长度比要求的喷射厚度长1cm,每平方米约埋12根。

四、安全技术和防尘措施

 1、安全注意事项

  1)严禁将喷枪对准人,以免突然出料时伤人。

  2)喷射作业时,如压力表指针突然上升,并出现往复摆动时,可能有大石头块堵住喷射机管道,此时应立即停机排除,切勿将大石块强行吹出。

  3)用震动疏通的方法处理喷管时,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。处理堵管时,料灌工作风压不能超过0.4MPa

  4)处理喷出弯管堵塞或清理料灌时,严禁在开动电机、分配转盘运转的情况下将手伸入喷出弯管或工作料灌内。

  5)喷射手应配带防护面罩或防护眼镜、胶布雨衣和手套,洞内工作人员戴防尘口罩。

2、防尘措施

 1)适当增加砂石的含水率,是减少砂、石在搅拌、上料和喷射过程中产生粉尘的有效方法。

2)加强通风和水幕喷雾,对降尘有显著效果。一般通风管距工作面以1015m为宜。同时在喷射工作面的回风流中设置喷雾器进行水幕喷雾,降低风尘。

3)严格控制工作压力。满足工艺要求的条件下,工作风压不宜过大,水灰比要控制适当,避免干喷。

五、施工控制要点

1、喷射混凝土原材料先检验合格后才能使用,速凝剂应妥善保管,防止受潮变质。严格控制拌合物的水灰比,经常检查速凝剂注入环的工作状况。喷射混凝土的坍落度宜控制在813cm,过大混凝土会流淌,过小容易出现堵管现象。喷射过程中应及时检查混凝土的回弹率和实际配合比。喷射混凝土的回弹率:侧壁不应大于15%,拱部不应大于25%

2喷射混凝土拌合物的停放时间不得大于30min

3、必须在隧道开挖后及时进行施作。喷射混凝土严禁选用具有潜在碱活性骨料。喷混凝土厚度应预埋厚度控制标志,严格控制喷射混凝土的厚度。

4喷射前应仔细检查喷射面,如有松动土块应及时处理。喷射机应布置在安全地带,并尽量靠近喷射部位,便于掌机人员与喷射手联系,随时调整工作风压。

5喷射完成后应检查喷射混凝土与岩面粘结情况,可用锤敲击检查。同时测量其平整度和断面,并将此断面与开挖断面对比,确认喷射混凝土厚度是否满足设计和规范要求。当有空鼓、脱壳时,应及时凿除,冲洗干净进行重喷,或采用压浆法充填。

6、在喷射侧壁下部时,需将上半断面喷射时的回弹物清理干净,防止将回弹物卷入下部喷层中形成“蜂窝”而降低支护强度。

7、经常检查喷射机出料弯头、输料管和管路接头,发现问题及时处理。管路堵塞时,必须先关闭主机,然后才能进行处理。

8、喷射完成后应先关主机,再依次关闭计量泵、震动棒和风阀,然后用清水将机内、输送管路内残留物清除干净。

9喷射混凝土冬期施工时,洞口喷射混凝土的作业场合应有防冻保暖措施;作业区的气温和混合料进入喷射机的温度均不应低于5°C;在结冰的层面上不得进行喷射混凝土作业;混凝土强度未达到6MPa前,不得受冻。

六、材料要求

1.水泥

喷射混凝土采用P.O42.5水泥。

2.粗、细骨料

粗骨料应采用坚硬耐久的碎石或卵石(斗石),或两者混和物,严禁选用具有潜在碱活性骨料。当使用碱性速凝剂时,不得使用含有活性二氧化硅的石料。喷射混凝土中的石子大粒径不宜大于15mm,骨料级配宜采用连续级配。按重量计含泥量不应大于1%,泥块含量不应大于0.25%

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%。砂中小于0.075mm的颗粒不应大于20%。含泥量不应大于3%,泥块含量不应大于1%

3.减水剂

应对混凝土的强度及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。

4.速凝剂

喷射混凝土宜采用液体速凝剂。在使用速凝剂前,应做水泥的相容性试验及水泥净浆凝结效果试验,严格控制掺量,并要求初凝时间不应大于5min,终凝不应大于10min

5.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。采用饮用水。

七、机具配置及劳力安排

    机具配置:湿喷机3台,生产能力7.5m3/hJS500强制式混凝土搅拌机一套,生产能力25m3/h;混凝土运输灌车2辆,容量4m3;装载机1辆;空压机2台,容量20m3  

    劳力安排:每班必须配备人员有司机6人(空压机1人、装载机1人、搅拌机1人、运输2人、湿喷机1人)、上料2人、喷射手2人。喷射手可配置两人以上,进行轮换及辅助施工,掌握喷头,检查喷混凝土质量。

    八、验收标准

    1.喷射混凝土掺加外加剂后,其性能必须满足设计要求。在使用速凝剂前,应做与水泥的相容性试验及水泥浆凝结效果试验,初凝不大于5min,终凝不大于10min;采用其他类型的外加剂或几种外加剂复合使用时,也应做相应的性能试验和使用效果试验。外加剂进场后,进行现场取样试验,对同一生产厂家、同一批号、同一品种、同一生产日期且连续进场的外加剂,每5t为一批,不足5t应按一批计。每批抽检一次。

2.喷射混凝土必须按实验员提供的,并经监理工程师审核的混凝土施工配料单施工。

    3.喷射混凝土的早期(1d)强度必须符合设计要求。

采用贯入法或拔出法检测,邀请监理工程师见证检测,每一喷射循环检查一次。

    4.喷射混凝土的强度必须符合设计要求。用于检查喷射混凝土强度的试件,应采用大板切割法制取;当不具备切割条件时也可采用边长150mm的立方体无底试模,在其内喷射混凝土制作试件,试件成型的喷射方向应与边墙相同,喷射混凝土标准养护试件的试验龄期为28d。当对强度有怀疑时,可在混凝土喷射地点采用钻芯取样法随机抽取制作试件做抗压试验。

进行混凝土强度试验时,邀请监理工程师检查混凝土强度试验报告并进行见证取样检测或平行检验。每一作业循环检验一次,每个循环至少在拱部和边墙各留置一组检验试件。

5.喷射混凝土的厚度和表面平整度应符合下列要求:

(1)平均厚度大于设计厚度。

(2)检查点数的80%及以上大于设计厚度。

(3)小厚度不小于设计厚度2/3

(4)表面平整度的允许偏差为100mm

检查控制喷层厚度的标志、凿孔或无损检测测量厚度,用自动断面仪或摄影仪等仪器测量断面轮廓检查表面平整度。每一作业循环检查一个断面,每个断面应从拱顶起,每间隔2m布设一个检查点检查喷射混凝土的厚度。

    6.喷射混凝土终凝2h后,采取洒水养护,每天至少两次,养护时间不少于14d,并做好施工记录。

    7.喷射混凝土冬期施工时,作业区的气温和混合料进入喷射机的温度均不应低于5°C。测温。

8.喷射混凝土原材料每盘称量的允许偏差应符合表1的规定。

1  原材料每盘称量的允许偏差

必须复称,每工作班抽查不少于一次。

    9.喷射混凝土表面应密实、平整,无裂缝、脱落、漏喷、露筋、空鼓和渗漏水,锚杆头钢筋无外露。采用观察、敲击等方法对混凝土面进行全面检查。

    10.混凝土必须进行坍落度试验,每工作班不少于一次。

    11.喷射混凝土拌制前,应测定砂、石含水率,并根据测试结果和理论配合比调整材料用量,提出施工配合比。

    在混凝土拌制前必须对砂、石含水率进行测试,每工班不应少于一次。雨天或含水率有显著变化时,应增加含水率检测次数。

九、湿喷混凝土质量保证措施

1.按照施工工艺施工,严格执行操作规程。

2.请湿喷机厂家进行现场培训、指导,按照湿喷机操作方法进行严格执行。

3.对于原材料进货,由试验部门进行进场前试验,不合格材料一律不得进场。

4.制定质量保证体系,抓好每一环节、每一步骤的监控,并责任到人,狠抓落实。

5.每次喷射作业前,做好人员、机具、物资、技术、测量、试验、运输等准备工作。

6.施工技术人员对喷射作业环节进行认真检查(内容包括:喷层厚度、喷层与受喷面粘结情况、喷射作业中各种参数),严格把关。

十、安全注意事项

1.喷射混凝土作业人员必须佩戴好安全防护用品,避免皮肤接触混凝土造成腐蚀。

2.高处作业必须系好安全带,防止人员从高处摔落。

3.施工时,现场必须有专职安全员及领工员,安排好工序衔接,检查施工人员是否按安全操作规程进行施工。

4.随时检查掌子面围岩及拱架变形情况,发现异常,及时停止施工,撤离施工人员及机械设备。

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