湿喷砼作业指导书(参考)Word文档格式.doc
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2、机械设备配置
搅拌机:
JS750C型强制式搅拌机2台,TK500喷砼机1台,SSP-6型喷射机1台,喷砼机械手1台(RPJ-D型),4m3砼运输车2台,简易工作平台2台(自制)。
3、喷砼支护与开挖之间协调
支护顺序和支护时机与围岩稳定时间有关,支护跟着开挖面进行;
对稳定性很差的地段,应以最小的一个支护循环为循环进尺(如以钢支撑间距),更要及时支护,爆破(开挖)后立即喷混凝土封闭岩面,控制围岩变形。
4、喷射砼材料质量要求:
4.1喷射砼采用水泥应符合《铁路砼施工工程验收补充标准》(铁建设[2005]160号)第6.2.1条的规定。
4.2喷射砼采用细骨料应符合《铁路砼施工工程验收补充标准》(铁建设[2005]160号)附录D的规定。
同一产地、同一品种、同一规格且连续进场的细骨料,每400m3或600t为一批,不足400m3或600t也按一批计。
每批抽检一次。
4.3喷射砼采用粗骨料应符合《铁路砼施工工程验收补充标准》(铁建设[2005]160号)附录E的规定。
粗骨料应采用坚硬耐久的碎石或卵石(豆石),或两者混合物。
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最大粒径不宜大于16mm,骨料级配宜采用连续级配。
按重量计含泥量应小于1%,泥块含量应小于0.25%。
喷射混凝土用的骨料级配宜控制在下表所给的范围内。
喷射混凝土骨料通过各筛径的累计重量百分数(%)
骨料粒径(mm)
项目
0.15
0.30
0.60
1.20
2.50
5.00
10.00
15.00
优
5~7
10~15
17~22
23~31
34~43
50~60
78~82
100
良
4~8
5~22
13~31
18~41
26~54
40~70
62~90
喷射混凝土用的骨料级配宜控制在下图所给的范围内。
喷射混凝土粗骨料筛分曲线图
4.4喷射混凝土掺加外加剂进场时,必须按批对减水率、凝结时间差、抗压强度比进行检验,其质量必须符合现行国家标准《砼外加剂》(GB8076)、《混凝土外加剂应用技术规范》(GB50119)和其它有关环境保护的规定和设计要求。
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50t为一批,不足50t也按一批计。
4.5喷射砼中总碱含量的检验应符合设计要求,设计无要求时,当骨料的碱-硅酸反应砂浆棒膨胀率在0.10%~0.20%时,混凝土的碱含量应满足《铁路砼施工工程验收补充标准》(铁建设[2005]160号)中表7.4.7的规定;
当骨料的砂浆棒膨胀率在0.20%~0.30%时,除了砼的碱含量应满足上表的规定外,尚应在砼中掺加具有明显的抑制效能的矿物掺和料和外加剂,并经试验证明抑制有效,试验方法可采用《铁路砼工程施工质量验收补充标准》(铁建设[2005]160号)附录H的规定。
4.6喷射砼拌合用水水质应符合现行国家标准《混凝土拌合用水标准》(JGJ63)的规定。
5喷射砼前的准备工作
喷射混凝土前,应对受喷岩面进行处理。
喷射作业应连续进行,具体要求如下:
5.1一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,应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。
5.2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。
5.3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。
喷层厚度是评价喷砼支护工程质量的主要项目之一。
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,因此在施工中必须严格控制喷层厚度。
5.4检查机具设备和风、水、电等管线路,并试运转:
5.4.1检查空压机工作风压和耗风量是否满足要求;
压风进入喷射机前必须进行油水分离;
5.4.2检查输料管是否完好;
5.4.3检查作业区内是否具有良好通风和照明条件。
5.4.4检查速凝剂的泵送及计量装置性能是否完好
5.5对有涌水、渗水或潮湿的岩面喷射前应按不同情况进行处理:
5.5.1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);
5.5.2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(见后图);
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。
有涌水、渗水或潮湿的岩面喷射前的处理
5.5.3大面积潮湿的岩面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,为了增加粘结性,初喷在岩面上的混凝土可适当增加水泥用量;
也可在混凝土中掺入高效减水剂或添加各种增粘剂。
5.6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不足出现失稳现象。
6施工工艺
搅拌:
所有喷射砼均在集中拌合站统一搅拌。
IV、V级围岩初期支护砼掺加聚丙烯纤维,拌合时必须保证聚丙烯纤维同砂石料一同加入,初拌后再加入水,确保聚丙烯纤维被拌散,严禁成团状,否则将物料再次过筛,打散后再投入搅拌。
运输:
采用2辆4m3的轮式砼运输车运输入喷射机,人工进行放料管理。
6.1一般湿喷机施工工艺流程
双侧壁导坑法、CRD法因开挖分部较多,采用TK500和SSP-6湿喷机湿喷,湿式喷射工艺。
筛网φ20mm(滤出超径石子)
湿式混凝土喷射机
混凝土拌合
水泥
砂
石子
水
拌合时间≮3min
混凝土运输车运送
风压控制在0.5~0.7MPa
液体速凝剂(水泥用量×
4%)
150-200cm
受喷围岩面
外加剂
微纤维
湿喷砼施工程序图
6.1.1喷砼
砼喷射机安装调试好后,在料斗上安装振动筛(筛孔20mm),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),以免高压砼拌合物堵塞速凝剂喷射孔。
喷射手应保持喷头具有良好的工作状态,以喷射砼回弹量小,表面湿润有光泽,易粘着为好,喷头与受喷面的距离以1.5~2.0m较为适宜。
喷射作业应分段分片依次进行,喷射顺序均应先墙后拱,自下面上,如岩面凹凸不平时,应先喷凹处找平,然后向上喷射。
喷射路线呈小螺旋形绕圈运动,绕圈直径30cm左右为宜。
后一圈压前一圈的1/3~1/2,喷射路线呈“S”形运动,每次“S”形运动长度为3~4m,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2~3cm,料束旋转速度,原则上要均匀不宜太慢或太快,喷射区段划分和喷头活动顺序如下图
5
3
4
1
2
9
7
8
6
10
拱脚线
拱顶中心
拱部
边墙
1.5~2.0m
1.5m
喷射区段划分图
前进方向
边墙喷头活动顺序
拱圈喷头活动顺序
喷头与受喷面的角度,一般应垂直于受喷面,但在喷边墙时,宜将喷头略向下俯10°
左右,使砼束喷射在较厚的砼顶端,可避免料束中的粗骨料直接与受喷面撞击,减少回弹量。
一次喷射厚度,主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,一次喷射厚度不宜超过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小时后再进行喷射时,应先用风水清洗喷层表面。
喷射混凝土的一次喷射厚度:
拱部为60~100mm,边墙为80~150mm。
初喷混凝土在开挖后及时进行,复喷应根据掌子面的地质情况和一次爆破药量分层、分时段进行喷射作业,以确保喷射混凝土的支护能力和喷层的设计厚度;
喷射混凝土终凝后3h内不得进行爆破作业。
喷射混凝土的回弹率:
喷射砼施工中的回弹率,同喷射砼材料和水灰比,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熟练程度等因素有关,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%。
喷射速度(即喷头出口处的工作风压)是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,即喷射冲击力太大时,回弹率也高,也会使粉尘浓度增大。
风、水压力的要求,要根据喷射机械性能要求确定,但总的要求水压较风压至少高0.05~0.1Mpa,风源的风压稳定在0.4~0.65Mpa之间,当风嘴头处的风压才能在0.1~0.25Mpa内,喷射砼回弹率较小,强度较高,粉尘浓度较低。
喷头方向,喷头与受喷面的距离都影响着回弹率,在施工中要保持合理的方向和距离。
湿喷混凝土施工,采用自动计量拌合站能够控制混凝土的配合比,提高混凝土的品质。
在喷射作业中要及时协调好坍落度、风压、喷射距离、角度、速凝剂掺量、喷面状况(初喷、复喷、找平)之间相互影响的关系,则喷射的质量便有保证。
6.2砼喷射机械手湿喷工艺
在采用CD法、台阶法及全断面开挖时,喷射砼采用RPJ-D型机械人湿式喷射,喷射砼施工工艺详见见下图。
喷锚机器人的组成:
喷射臂、主臂、喷头系统、控制单元,喷射混凝土泵、空压机、台车底盘、附属装置(包括剂量系统、电-液动力系统、控制系统、照明系统、电缆卷筒、高压水清洗装置、速凝剂罐、喷油器等)。
喷射机械人的特点:
喷射能力大,一般为3~20m3/h以上,最适宜于大面积喷射混凝土工程施工,并可减少喷射周期,尤其是在断面变化的洞内,可省却搭建和拆卸脚手架等繁琐工序时间;
回弹量少,隧洞边墙喷射湿喷混凝土时最低可控制在3~5%;
喷射的混凝土均匀,质量稳定;
节省劳动力,减少劳动强度,提高工效,降低成本;
可防止坍塌、混凝土回弹、粉尘等造成的人身不安全隐患,改善喷射工人劳动条件。
6.2.1喷射机械人喷射工艺(湿喷):
喷锚机械人在喷射湿喷混凝土时,先由喷锚空压机(也可用外部空压机)提供压缩空气,压缩气体通过一个特殊设计的混合室进入喷嘴底部,外加剂通过计量泵经由输送管道也被加入混合室,紊流使空气、混凝土、外加剂充分
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