喷射混凝土支护首件工程施工总结
毛毡岭隧道左线 LK77+405~LK77+369段为小净距Ⅴ级加强衬砌类型,设计中采用 28cm 厚的喷射混凝土支护。
隧道的喷射混凝土支护属于隐蔽工程,由于影响喷射混凝土支护施工质量的因素很多,对其施工过程每一环节都必须要严格按施工规范实施,本段作为我标段整个隧道工程喷射混凝土支护的首件工程,更对以后的喷射混凝土支护施工起着样板引路的作用,因
此对各种影响因素都必须有详细的考虑,施工前周密计划、合理安排,施工过程中严加控制,
施工后及时总结,最终达到首件工程资料详实、工程实体内实外光、工程成品优良。
一、工程概况
毛毡岭隧道左线 LK77+405~L K77+369段为小净距Ⅴ级加强衬砌类型,设计中采用喷射28cm 厚的混凝土进行支护。
二、施工时间
2008年12月26日开工,2009年2月27日完工。
三、劳力与机械配备
人员:项目配有专职技术员两名,施工队有现场队长及技术员各一名。
施工分为三班组,昼夜循环作业,每班组:凿岩工 12名,喷锚工10名,普通工 6 名,电焊工4 名,还配有三个综合班组,电工1名,空压机司机1 名,抽水泵站司机1名,普工 2 名。
设备:装载机 2 台、挖掘机2台、混凝土喷射机、搅拌机 2 台、混凝土运输车2辆。
四、施工准备
喷射作业前检查及施工准备工作
(1)对水泥、砂、石、速凝剂、水等的质量要进行检验,砂、石均应过筛,并事先冲洗干净,其含水率符合要求;
(2)喷射机、混凝土搅拌机、运输机械等均应检修完好,就位前要进行试运转,风水管不得漏风、漏水,沿风、水管路每隔40~50m应安装一阀门接头,以便于喷射机移动时联结风水管路;
(3)用高压风或高压水将初喷面的粉尘和杂物冲洗干净,有水处要先进行堵水或引水处理;
(4)喷砼作业面应有充足的照明,照明灯上罩上铁丝网或灯罩,以免回弹物打坏照明灯。
五、施工概述
1.工艺流程
初喷4cm 厚混凝土——施做锚杆——挂钢筋网——立拱架——喷射混凝土(复喷至设计
厚度28cm)
2.施工步骤
1) 先初喷 4cm 厚混凝土,以保护封闭围岩;
2) 待拱架立完之后,在进行二此喷射混凝土。
六、主要施工工艺
喷射混凝土前对喷射面进行净空检查,检查时先复核中线及高程,在确保中线高程准确后,用激光断面检测仪或坐标法检查开挖断面,认真做好记录,在确认断面不存在欠挖的情况下进行喷射作业。
喷射作业面检查合格后,对岩面进行清洗。
对于坚硬不软化已喷混凝土封闭的岩面采用高压水冲洗后用高压风吹净;对于遇水软化的泥质岩面,用高压风吹净岩面灰尘,在已清净的岩面上,按要求埋设钉子,作为量测喷射砼厚度之作用,然后进行砼喷射作业。
材料要求:优先选用质量符合标准的普通硅酸盐水泥,有防腐要求的按设计要求选择,水泥等级不低于 32.5 级。
细骨料以细度模数 2.3~3.0 的中砂最佳,含泥量不超过3%,其余各项指标符合有关标准。
粗骨料:选用豆石,最大粒径不超过 16mm,其它指标符合质量标准。
并根据设计要求加入优质速凝剂等外加剂,抗水压衬砌段和全封闭复合衬砌段按设计要求加入钢纤维。
喷配合比:按经验选择后通过试验确定,采用灰骨比为 1:4~1:5; 骨料含砂率 45~60%;水灰比 0.4~0.5。
第一层时,水泥:砂:石=1:2:(1.5~2),以利于混凝土与岩面的粘结和减少回弹。
采用混凝土湿喷机喷砼。
喷射作业分片进行,喷射顺序自下而上进行。
喷射操作沿水平方向以螺旋形划圈移动,并使喷头尽量保持与受喷面垂直喷嘴口至受喷面以 0.6~1.0m(本合同段要求为 0.8m)。
喷射时先给风、再开机、后送料;结束时先停机、后关风;喷射时工作风压满足喷射机工作风压的压力要求。
湿喷工艺特点:
(1)湿喷混凝土是将骨料、水泥和水按设计比例拌和均匀,用湿式喷射机把拌和好的混凝土混合料压送到喷头处,再在喷头上填加速凝剂后喷出;
(2)湿喷混凝土的质量较容易控制,喷射过程中的粉尘和回弹量较少;
(3)湿喷混凝土对湿喷机械要求较高,机械清洗和故障处理较困难,同时,供料较困难,操作也麻烦,设备占空间较大。
喷射混凝土工艺流程图
喷射混凝土施工要点:
开挖后及时初喷C20砼厚4cm,刚拱架施工完毕后复喷至设计厚度28cm,喷射混凝土采用湿喷作业以减少回弹量和粉尘。
(1)喷射作业时,应严格控制水灰比和速凝剂掺量,喷射后,使喷层表面平整光滑、无干斑或滑移流淌现象;
(2)喷射时应分段、分部、分块,按先墙后拱、自下而上地进行。
分段长度不超过6m,分部为先下后上,分块大小为2m×2m,这样以减少混凝土因重力作用而引起滑动或脱落现象的发生;
(3)喷射混凝土时,可按螺旋形移动前进,也可以采用S形往返移动前进;
(4)控制好喷嘴与受喷面的距离和角度,距离为0.6~1.2m为宜,过大或过小都回增加回弹量,喷嘴与受喷面垂直,并稍微偏向刚喷射的部位(倾斜角不宜大于100),则回弹量最小,喷射效果最佳。
对于岩面凹陷处应先喷和多喷,而凸出处应后喷或少喷。
(5)调节好风压、水压,风压过大则回弹量增大,过小则混凝土密实性差;
(6)喷射作业应分层进行,一次喷射太厚,会引起膨胀,影响混凝土的粘接力和凝聚力,容易造成离层或因自重而出现错裂引起大片坍落;一次喷射太薄,则粗骨料不宜粘接牢固,增加回弹量;因此,一次喷射太厚或太薄对喷射质量都有影响,但初喷厚度不得小于4~6cm。
(7)喷射混凝土作业完成后,喷射机和输送管内的积料必须及时清除干净;
(8)喷射混凝土作业必须紧跟开挖面,下次爆破与喷混凝土作业面完成时间的间隔不得小于4h;
有水地段喷射混凝土施工工艺说明:
改变砼配合比,增加水泥用量,先喷较干混凝土,待其与涌水融合后,再逐渐加水到湿喷砼配合比设计;喷射时,先从远离出水点处开始,逐渐向涌水点逼近,将散水集中,安设导管,
将水引出,再向导管逼近喷射;当涌水范围大时,设树枝状排水导管后再喷射;当涌水严重时,设置泄水孔,边排水边喷射。
七、主要问题处理及施工方法改进
1.喷射混凝土时出现的问题
在施工时,混凝土回弹量过大。
2.施工方法改进
喷头与受喷面垂直,喷枪手应调整喷嘴至受喷面距离为 0.8m,应不停且缓慢作横向环形喷射,不得停留某一块区域过长时间;喷射作业时先送风后开机,再给料;喷射时应控制好水灰比;料斗里应保持足够的存料;喷头处压力控制在0.1MPa 左右;喷头处的水压力应大于气压。
喷射混凝土支护外观效果照片
八、施工总结
施工过程中也遇到了很多情况,通过采取各种措施均得圆满解决,现对施工中遇到的情况及解决措施罗列下来供以后施工采用。
1、开工前认真熟悉设计图纸,编制实施性施工组织设计,并编制作业指导书,下发至管理人员和施工人员,更好地指导施工;
2、提高开挖质量是保证喷射混凝土质量的关键,控制好周边眼装药量,提高光面爆破的效果,以减少喷射砼回弹量;
3、含水地段应先治水。
若涌水量较小时用弹簧管进行对接排水,若涌水量范围较大时,用防水卷材将水汇集通过弹簧管进行排水,喷射混凝土时先喷干混合料,待其与涌水汇合后,再逐渐加水喷射,喷射时由远而近,逐渐向涌水点逼近;
4、喷射机应随时保养维修,使之处于不漏气、不堵塞的良好工作状态;
5、喷射混凝土在洞外自动计量拌合站集中拌制,并控制好速凝剂掺量。
喷射机的工作气
压应控制在0.1~0.15Mpa;可根据喷出料束情况适当调整气压;喷头处的水压应大于气压;
6、喷射混凝土的配合比及拌和均匀性每班检查不得少于两次。
喷射混凝土材料用量以质量计算,其允许误差为:水泥与速凝剂各为2%,砂与石料各为5%
7、严格按技术交底施作喷射混凝土支护,经施工技术人员检查合格后,方可进行下一道工序施工,并做好现场施工记录;
8、施工中不定期对拌和设备进行检查,发现问题立即进行修整,严格按喷射砼配合比进行施工;
中铁隧道集团有限公司
江肇高速公路G12合同段项目经理部
2009年04月12日。