海南东环铁路工程Ⅲ标（隧道工程）喷射混凝土施工作业指导书编制:审核:批准:中铁十九局集团海南东环铁路工程Ⅲ标项目分部二○○七年十月二十日喷射混凝土作业指导书1 目的对喷射混凝土施工进行过程控制，以保证喷射混凝土的施工质量和减少回弹量，节约成本。

2适用的范围条件本作业指导书适用于该标段隧道喷射作业，包括耐腐蚀混凝土和耐腐蚀纤维混凝土两种类型，此处仅对喷耐腐蚀纤维混凝土的施工方法和施工工艺进行详细论述，而耐腐蚀混凝土喷射施工作业参照耐腐蚀纤维混凝土的喷射进行。

3施工设备及机具喷射砼全部采用生产能力为50m3/h的全自动计量搅拌站拌制，汽车运送砼；采用湿式喷射机（TK-961），生产能力：10m3/h；混凝土输料水平方向的最大运输距离不小于30m，垂直方向不小于20m；最大骨料粒径为15mm；输料管直径φ50mm，并能承受0.8MPa以上的压力，并有良好的耐磨性能；工作风压0.3～0.6mPa；耗风量12～15m3/min；上料高度1.35m；电动机功率11kw，整机重量1500kg；外型尺寸2.6×1.1×1.35m。

4材料要求（1）水泥：根据设计图纸及铁路工程有关文件规定要求选用符合国家标准的水泥型号，应优先采用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，水泥强度等级为42.5MPa。

（2）粗细骨料：粗骨料采用坚硬耐久的碎石。

喷射混凝土的石子粒径不大于15mm，喷射纤维混凝土中的石子粒径不宜大于15mm，骨料级配宜采用连续级配。

细骨料应采用洁净坚硬耐久的中砂或粗砂，细度模数宜大于2.5，使用时含水率宜控制在5%～7%。

（3）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，化验合格方可使用。

（4）速凝剂：本隧道工程全部采用液体速凝剂，应根据水泥的品种、水灰比等，通过不同掺量的混凝土试验选择最佳掺量。

使用前应做速凝效果试验，速凝剂的选用须经监理工程师批准，要求初凝不应大于5min，终凝不应大于10min。

（5）耐腐蚀剂：满足抗腐蚀要求等级。

（6）合成纤维（改性聚酯纤维）：设计采用100％改性聚酯，单丝长度7～18mm，直径约40～50um，抗拉强度≥400MPa，比重1.3～1.4，弹性模量≥1.4×104MPa,极限延伸率≥16%。

每方混凝土中合成纤维掺量为1.2kg。

5配合比（1）喷射混凝土的配合比应通过室内试验和现场试验选定，应满足混凝土强度和喷射工艺要求。

在保证喷层性能指标的前提下，尽量减少水泥和水的用量，配合比试验结果报送监理单位审批。

（2）配料:各种材料均高水平经过试验室试验合格后方可使用，配料时的称量偏差为：水泥+2%，砂石+3%，向搅拌机投料的次序为：先装砂子，再装水泥，最后装石子，并用电子计量严格控制水的用，搅拌时间不小于4～5mins。

（3）骨料的含水率：控制在4%～6%内，砼宜随拌随用，随着骨料含水率的变化，应适当调整水的用量。

6 施工工艺流程6.1 施工工艺原理喷射砼混合料由强制式拌和机搅拌均匀后，经砼搅拌运输车运至工作面，再经湿喷机二次拌和，以高压风为动力，经喷头射至受喷面，喷射机采用成都岩锋科技开发公司设计生产的TK-961型湿喷机。

该法具有粉尘少、回弹小的优点。

喷砼分二次进行，第一次喷射厚度为4cm，按设计要求施作锚杆、架立型钢支撑，再进行第二次喷射至设计厚度。

6.2 施工工艺流程图喷射耐腐蚀纤维混凝土施工工艺流程见《湿喷混凝土施工工艺图》。

喷射混凝土施工工艺图6.3 施工作业说明6.3.1施工顺序喷射砼作业分段分片一次进行，一般按先墙后拱、自下而上的顺序进行。

喷射时，喷嘴垂直受喷面做反复缓慢的螺旋形运动，螺旋直径约20～30cm，若受喷面被钢筋网或钢支撑覆盖时，可将喷头稍加倾斜，但不小于70°，以保证砼喷射密实。

详见下图。

6.3.2施工准备①喷射混凝土应在开挖后及时进行。

②在喷射砼之前应认真检查受喷面尺寸、几何形状是否符合设计要求；清除松动岩块和拱墙脚处的岩硝和堆积物。

③用高压水将受喷面上的浮尘、岩屑或杂物清理干净，当受喷岩面遇水容易潮解、泥化时，采用高压风吹净岩面。

④对欠挖部分及所有开裂、破碎、出水点、崩解的破损岩石进行处理；⑤埋设喷射厚度检查钎；⑥检查施工机具设备和风、水、电等管线路，并试运转；保证作业区内具备良好通风和照明条件。

6.3.3施工操作①混合料在运输、存放过程中，严防雨淋及大块石等杂物混入，装入喷射机前过筛。

②喷射应分段、分片由下而上按螺旋顺序进行，每段长度一般不超过6m，喷射时喷嘴要正对受喷面作均匀顺时针方向的螺旋转动，以使混凝土喷射密实，当岩面存在坑洼时应先喷凹处，然后找平。

③喷射混凝土应分二次施喷完成，在第一次喷射5cm砼后，施作系统锚杆、钢支撑，再复喷至设计厚度。

后一层喷射应在前层混凝土终凝后进行，若终凝1h后再喷射时，应先用风水清洗喷层表面。

④复喷先喷平凹面，后喷凸面，每段长度约4～5米，⑤严格控制喷嘴与岩面的距离和角度。

喷嘴至岩面的距离一般以0.6～1.2m为宜，在上部，可适当增加到1.5～2.0m，喷射过程中及时检查混凝土的回弹率：侧壁不应大于15%，拱部不应大于25%。

⑥喷嘴与岩面的角度，应尽量垂直。

有钢筋时角度适当放偏，使其背面喷射密实，粘贴紧密、牢固。

详见下图。

喷射砼施工示意图⑦严格执行喷射机操作规程：连续向喷射机供料；保持喷射机工作风压稳定；完成或因故中断喷射作业时，将喷射机和输料管内的积料清除干净。

⑧喷射作业紧跟开挖工作面，喷射混凝土终凝3小时内不得进行爆破作业。

⑨喷射作业结束，应待料斗中的砼喷射完时，及时通知喷射手将喷头从受喷面移开，从料斗中加水清洗料管和砼管道。

当喷头喷出清水后，先关主电机，稍后关主风阀。

喷射作业结束后，要当班进行喷射机保养，清洗料斗。

并将湿喷机退出工作面，移至安全地点停放。

6.4 技术要求及质量标准6.4.1 喷射砼的施工技术要求（1）供料：按重量配合比将砂、石子和水泥装入混凝土搅拌机中，经过充分拌合后，再装入喷射机中与速凝剂一起喷出到受喷面。

（2）加水量的调整：根据输料的不均匀、不稳定，工作风压及水量突然变化等特殊情况，及时判断并调整用水量，使喷射在岩面上的砼湿润有光泽、无干斑或流淌现象。

（3）施工时采用强制式搅拌机拌制。

拌制过程如下：先投入碎石，然后投入纤维，再投入砂子搅拌两分钟，使纤维充分打开，然后投入水泥和水搅拌均匀即可。

也可按常规工艺顺序进行施工，但应适当延长搅拌时间，以使纤维分散均匀。

（4）混凝土搅拌时间宜为4～5min。

搅拌完成后随机取样，如纤维已经均匀分散成单丝，则混凝土可投入使用，若仍有成束纤维，则至少延长搅拌时间30S才可使用。

（5）喷射混凝土拌合物的停放时间不得大于30min。

（6）供风：由空压机出来的压缩空气进入贮气罐中，经高压风管再进入混凝土喷射机中，喷射机内的混凝土混合料在压缩空气的推动下，均匀连续地沿输送管送到喷头，以较高的速度和压力喷射到受喷面，水泥颗粒与骨料受到反复的冲击和压实，而形成致密的混凝土。

（7）工作风压的调整：一般为0.15～0.2mPa之间。

根据喷射砼的部位变化，距离远近及喷射混合料的具体含水率大小，及时调整工作风压。

（8）保证喷射砼时的温度，同时在喷射混凝土终凝2小时后，进行喷水养护(气温低于+5℃时，不得喷水养护)，养护时间不少于14天。

当周围的空气湿度达到或超过85%时，经监理同意，可自然养护。

（9）喷射混凝土的配合比及拌和均匀性每班检查不得小于两次。

6.4.2 施工质量检测及标准（1）混凝土的检测标准①喷射混凝土厚度检测标准：《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》规定：喷射砼喷射厚度（包括钢筋网喷射砼）应符合设计要求。

合格：全部检验标志处的喷层厚度应有80%及以上不小于设计厚度，其余最小厚度不得小于设计厚度的2/3。

优良：喷层厚度应有90%及以上符合设计厚度，且喷面平顺，无漏喷。

检验数量：全断面开挖时每一作业循环检查一次，分部开挖时，每3～5m检查一次。

每个断面应小于拱顶每隔2m检验一点（拱部不应少于3点）。

②初期支护表面应平整，无空鼓、裂缝、松酥，并用喷射混凝土对基面进行找平处理，平整度用2m靠尺检查，表面平整度允许偏差：侧壁5cm，拱部7cm。

（2）喷射混凝土厚度检测①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。

当有空鼓、脱壳时，应及时凿除，冲洗干净进行重喷，或采用压浆法填充。

②喷射混凝土厚度的检查可在喷射混凝土8小时后用钢钎凿孔，若混凝土与围岩的颜色相近不易区别时，可用酚酞试液涂抹孔壁，呈现红色者为混凝土厚度。

（3）喷射混凝土强度的检测①喷大板切割法在施工的同时，将混凝土喷射在45cmX35cmX12cm（可制成3块）的模型内，当混凝土达到一定强度后，加工成10cmX10cmX10cm的立方体试件，在标准条件下养护至28d进行试验（精确到0.1MPa）。

②凿方切割法在具有一定强度的支护上，用凿岩机打密排钻孔，取出长35cm、宽约15cm的混凝土块，加工成10cmX10cmX10cm的立方体试件，在标准条件下养护至28d，进行试验（精确到0.1MPa）。

③钻孔取芯法在具有28d强度的支护上，用钻孔取芯机钻取并加工成长10cm、直径10cm的圆柱体进行试验（精确到0.1MPa）。

7 施工质量控制要点（1）喷射砼的回弹物不能重复利用，所有回弹物应从工作面清除。

（2）已完成喷射表面上，不允许有开裂、漏水，也不允许钢筋、锚杆外露和砼侵占隧道净空。

（3）喷射厚度控制采用标桩法。

当安设锚杆时，利用锚杆外露长度作标桩。

如果不设锚杆，则可在岩面上钻孔锚固一些铁钉或Φ6mm钢筋头，其长度比要求的喷射砼厚度长1cm，每平方米约设1—2根，梅花型布置，作施工控制用。

（4）在喷射侧壁下部（台阶法施工上半断面拱脚）及仰拱时，需将上半断面喷射时回弹物清理干净，防止将回弹物卷入下部喷层中形成“蜂窝”而降低支护强度。

（5）有涌水、渗水或潮湿的岩面，喷射砼应采取下列措施：①大股涌水宜采用注浆堵水及采用凿槽、埋排水盲沟等措施，将水引导疏出后，然后增加水泥用量，改变配合比，先喷干混合料，等其与涌水混合后，再逐渐增加水湿喷，喷射时由远而近逐渐向涌水逼近，将散水集中，然后再喷射混凝土。

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。

③大面积潮湿的岩面宜采用粘接性强的混凝土，如添加外加剂、掺合料以改善混凝土的性能，保证初喷后，再按原配比施工。

④当岩面有较大凹处时，应先将凹处喷平。

（5）混凝土开裂预防措施①保证喷射砼施工后14天内洒水养护。

②在满足喷射砼强度和工艺要求的情况下，尽量减少单位水泥用量，每立方水泥用量不超过450kg。

8 施工注意事项（1）喷射砼厚度应按照设计要求进行施工，同时应根据围岩状态判定围岩级别合理确定施工方法，必要时应根据实际围岩及量测结果调整支护参数。