高速铁路隧道施工
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第四节 喷射混凝土
一、材料要求
水泥：喷射混凝土应优选普通硅酸盐水泥，水泥强度等级不 应低于42.5级。 砂：采用洁净的中砂或粗砂，含水量一般为5%~7%，使用前 一律过筛。 石料：采用坚硬耐久的碎石或鹅卵石，粒径不宜大于15mm。 速凝剂：应根据水泥品种、水灰比等通过试验确定速凝剂看 的掺量。使用前应做速凝效果试验，初凝时间不超过5min ，终凝时间不超过10min。 水：水质符合工程用水的要求，水中不得含有影响水泥正常 凝结与硬化的有害物质。
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潮喷是将骨料预加少量水，使之呈潮湿状，再加水 泥拌和，从而降低上料、拌和与喷射时的粉尘。 但大量的水仍是在喷头处加入和喷出的，其喷射 工艺流程和使用机械同干喷工艺。目前现场较多 使用的是潮喷工艺。
2.湿喷
将骨料、水泥和水按设计比例拌和均匀，用湿式 喷射机将拌和好的混凝土混合料送到喷头处，再 在喷头上添加速凝剂后喷出。 湿喷混凝土质量容易控制，喷射过程中粉尘和回 弹量很少，是应当发展、推广应用的喷射工艺， 但对喷射机械要求较高，机械清洗和故障处理较 麻烦。对于喷层较厚的软岩和渗水隧道，不宜使 用湿喷。
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四、施喷注意事项 1.喷射时应分段（不超过6m）、分部（先下 后上）、分块（2m×2m），严格按先墙后 拱，先下后上的顺序进行，这样可防止掉 落的回弹物附在未喷的岩面上，而影响喷 射混凝土与围岩的粘结力。 2.喷射时可以采用S形往返移动前进，也可以 采用螺旋形移动前进。
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二、钢纤维喷射混凝土的应用范围
由于钢纤维喷射混凝土具有许多优良的物理力学性能，故 可用于承受强烈震动、冲击荷载的结构物的构筑，也适用 于要求耐磨或不便配置钢筋但又要求有较高强度和韧性的 工程中。 在软弱破碎围岩隧道中，可以采用钢纤维喷射混凝土代替 钢筋网喷射混凝土，作为软弱破碎围岩隧道的初期支护， 甚至作为永久衬砌。但现在应用很少，有待进一步推广。
三、施工工艺
喷射钢纤维混凝土时，可直接使用现有的喷射混凝土机械 或将其稍加改进。为了减少堵塞，应尽量取消输料管900 弯头及尽量减少其直径的突然变化。选用的钢纤维长度应 不大于输料管直径的一半。在钢纤维喷射混凝土施工中， 最重要的问题是均匀拌和，防止钢纤维结团和降低回弹量 。
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3.混合喷射
混合喷射又称为水泥裹砂造壳喷射法，是将一部分砂加第 一次水拌湿，再投入全部水泥强制搅拌造壳；然后加第二 次水和减水剂拌和成SEC砂浆；将另一部分砂和石、速凝 剂强制搅拌均匀。然后分别用砂浆泵和干式喷射机压送到 混合管后喷出。 混合喷射是分次投料搅拌工艺与喷射工艺的结合，关键是 水泥裹砂（或砂、石）造壳技术。 混合喷射使用的主要机械设备与干喷工艺基本相同，但混 凝土的质量较干喷混凝土质量好，且粉尘和回弹率有大幅 度降低。但使用机械数量较多，工艺较复杂，机械清洗和 故障处理很麻烦，因此混合喷射工艺一般只用在喷射混凝 土量大和大断面隧道工程中。
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二、喷射混凝土工艺
喷射混凝土的工艺流程有干喷、潮喷、湿喷和混 合喷四种。主要区别是各工艺的投料程序不同， 尤其是加水和速凝剂的时机不同。 1.干喷和潮喷 干喷是用搅拌机将骨料、水泥拌和好，投入喷射 机料斗，同时加入速凝剂，用压缩空气使混合料 在软管内呈悬浮状态，压送到喷枪，在喷头处加 入高压水混合，以较高的速度喷射到岩面上。 干喷的缺点是：产生的粉尘量大，回弹量大，加 水由喷嘴处的阀门控制，水灰比的控制程度与喷 射手操作熟练程度有直接的关系，但使用机械简 单，机械清洗和故障处理容易。
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8.冬季施工时喷射混凝土作业区的气温不得低 于50C；若气温低于50C，不得洒水；混凝 土强度未达到设计强度的50%时，若气温降 低到50C以下，则应注意采取保温防冻措施 。 9.回弹物的利用。及时回收的洁净而尚未凝结 的回弹物，可以按一定比例掺入混合料中 重新搅拌后喷射，但掺量不宜大于15%，且 不宜用于喷射拱部；回弹物的另一处理途 径是掺入普通混凝土中，但掺量也应加以 控制。
6.若喷射混凝土较厚时，应分层喷射，一般分 2~3层喷射；分层喷射的间隔时间不得太短， 一般要在初喷混凝土终凝以后再进行复喷； 喷射混凝土的终凝时间受水泥品种、施工温 度、速凝剂类型及掺量等因素影响。 间隔时间较长时，复喷前应将初喷混凝土表 面清洗干净，复喷应将凹陷处进一步找平。 7.喷射混凝土的养护应在其终凝1~2h后进行洒 水养护，养护时间一般不少于7h。
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三、喷前检查及准备 1.喷前应对开挖断面尺寸进行检查，清除松动危石 ，欠挖超标严重的应予处理。 2.根据石质情况，用高压风或水清洗受喷面。 3.受喷面有集中渗水时，应作好排水引流处理，无 集中水时，应根据岩面潮湿程度，适当调整水灰 比。 4.埋设喷层厚度检查标志。一般在石缝处钉铁钉， 或用快硬水泥安设钢筋头，并记录其外露长度。 5.检查调整好各机械设备的工作状态。
3.喷射时喷嘴要垂直于受喷面，倾角不大于100，距离 0.8~1.2m，太近或太远都会增加回弹量。 4.对于岩面凹陷处应先喷多喷，凸出处应后喷少喷。 5.喷射时一次喷射厚度不得太薄或太厚，一般规定按 表执行。
一次喷射厚度（cm）
部位 边墙 拱部
掺速凝剂 7~10 5~7
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第五节 钢纤维喷射混凝土
一、钢纤维喷射混凝土原料
钢纤维喷射混凝土是在喷射混凝土中加入一定数 量的钢纤维。由于钢纤维均匀分布在混凝土中， 为混凝土提供了非连续性的微型配筋，从而弥补 喷射混凝土的脆性破坏缺陷，改善喷射混凝土的 物理力学性能。 钢纤维的直径宜为0.3~0.6mm，长度为20~40mm， 长径比为40~60，钢纤维的体积掺量为1%~2%。 常用的钢纤维为碳素钢纤维。 水泥一般采用425号普通硅酸盐水泥；砂子的最大 粒径不超过6mm。