铁路隧道湿喷混凝土施工工艺.doc

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1、沪昆铁路客运专线云南段TJ-1标段上坪子隧道c级围岩湿喷混凝土1天强度工艺试验编制 审核 批准 中铁五局沪昆铁路客运专线云南段项目经理部二一二年七月十二日目 录1 工程概况11.1工程简介11.2工程地质及水文地质条件12试验时间23 试验参加人员24 试验地点25 试验目的26试验参数选择37 所用原材料38 配合比设计49主要机具设备510施工人员511 C30喷射混凝土工艺试验过程612 试喷射混凝土回弹量检测及24h混凝土强度检测613 C30喷射混凝土工艺试验结论614施工注意事项715 质量控制与检查716 质量保证措施817 安全、环保措施918附件、照片10上坪子隧道Vc级围岩

2、湿喷混凝土1天强度工艺试验根据设计文件和规范的相关要求，我单位于2012年7月10日对上坪子隧道D1K1011+952.4+954.8段进行了湿喷混凝土1天强度工艺性试验，目的为确定施工参数后方可Vc围岩湿喷混凝土大规模施工，该湿喷混凝土已按照混凝土湿喷工艺试验方案顺利完成。现将该工艺试验施工情况总结如下：1 工程概况1.1工程简介上坪子隧道位于云贵高原侵蚀构造中低山区，区内地形总体为东高西低，隧址区内最高点位于隧道轴线北侧的山顶，海拔高程2100m，最低点位于隧道出口北侧的采石场，海拔高程2040m，相对高差60m。隧道洞身穿越区域岩性为灰岩，具有构造剥蚀溶蚀槽谷地貌特点；坡麓自然斜坡陡峻，

3、自然坡度2530。进口处缓坡地带覆盖有坡残积黏土，植被较发育。1.2工程地质及水文地质条件隧道通过地层岩性为二叠系茅口组灰岩，节理裂隙较发育。隧道进口段主要发育两组节理，节理产状分别为：N6085E/40-60SE、N1030E/90较规则，以构造型为主，节理间距多数小于0.40m，多呈密闭型，部分为微张裂隙，少有充填物。节理发育发育，岩体被节理切割成块状。隧区地表水以大气降水为主，水量较大，雨季时沟内水量增加明显，普遍在23L/S。局部具有承压性。灰岩地区岩溶、节理、裂隙发育故隧道穿越区地表水发育，主要以季节性水流为主。本区地下水类型主要为第四系覆盖孔隙水、岩溶水。隧止范围基岩以灰岩类可溶岩

4、为主，地表存在岩溶溶蚀洼地、垂直溶隙等现象；钻探揭示局部发育全充填溶洞及空溶洞，地下水多赋存于网络状岩溶裂隙、岩溶管道中，局部岩溶洞穴可能有一定量的静态储水。上坪子隧道各级围岩喷射混凝土厚度一览表序号围岩级别喷射混凝土施作部位厚度（cm）备注1aC25耐腐蚀混凝土拱墙142aC30耐腐蚀纤维混凝土拱墙25仰拱103bC30耐腐蚀纤维混凝土拱墙25仰拱254cC30耐腐蚀纤维混凝土拱墙25仰拱255bC30耐腐蚀纤维混凝土拱墙28仰拱286cC30耐腐蚀纤维混凝土拱墙28仰拱282试验时间2012年7月10日3 试验参加人员中铁五局沪昆铁路客运专线云南段项目经理部中心试验室：董登峰中铁五局沪昆铁

5、路客运专线云南段项目经理部一分部工地试验室：张晓红、伍海洋、王传连中铁五局沪昆铁路客运专线云南段项目经理部一分部桥梁一队：陈茂华、陈彦桌中铁五局沪昆铁路客运专线云南段项目经理部一分部：曾鹏、赵林军华铁咨询/德铁国际沪昆铁路客专专线云南段监理项目部驻地试验监理：彭玉山4 试验地点上坪子隧道D1K1011+952.4+954.8 5 试验目的1）检验设备之间的匹配性2）原材料及拌合物是否与设备相符3）满足喷射要求时的风压值4）喷射混凝土回弹量5）喷射混凝土1d强度及28d强度6）检验设备的喷射速度 6试验参数选择2012年7月10日上午08：10于上坪子隧道进行了现场施喷工艺性能试验，试验进行到当

6、天上午12：20，做了C30强度的混凝土喷射，并进行了试喷，C30试件3个， C30相应参数见后附施工配料通知单。湿喷混凝土具备较强的防水性能，能够有效的抑制隧道内粉尘的产生（与干喷相比）。在施工喷射混凝土支护体系时，应仔细观察和分析围岩的渗水情况，对渗水量大的应采取埋管排水或径向注浆堵水等措施进行处理。通过工艺试验取得合理的湿喷砼参数，用于指导以后的湿喷砼施工，并保证湿喷混凝土强度、厚度、回弹量等达到设计及规范要求。参数名称参数范围参数名称参数范围高压空气压力0.30.7MPa喷头与受喷面倾斜角度6090喷头距受喷面距离13m混凝土强度大于设计强度回弹量边墙不大于15%，拱部不大于20%一次

7、喷混凝土厚度025cm（1）采用埋设钢筋作为控制喷射混凝土厚度的标志。（2）在喷浆管头处连接压力表测定高压风压力，压力表量程大于0.8MPa。（3）湿喷混凝土取样：在现场布置试模，喷砼取样。（4）回弹量测定：现场布置彩条布，喷完后回收回弹料称重测定回弹率。（5）喷头与受喷面距离及倾斜角度由喷射手调整确定。7 所用原材料湿喷混凝土材料的进场必须进行检验，除应符合国家、铁道部现行的有关标准外，并应符合下列要求：（1）水泥：选用P.042.5普通硅酸盐水泥，检验合格，采用云南远东水泥。（2）粗骨料：采用坚硬耐久、级配良好的碎石或卵石，级配组成5-10mm，最大粒径16mm，检验合格。（3）细骨料：采

8、用坚硬耐久的中砂或粗砂，细度模数3.1，表观密度2680kg/m3，检验合格。（4）外加剂：应对混凝土的强度及与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。本工程隧道外边仰坡湿喷砼采用聚羧酸高性能减水剂，隧道内湿喷砼采用聚羧酸高性能减水剂及防腐剂两种，检验合格。（5）速凝剂：采用湿喷专用液体速凝剂，使用前进行与水泥相溶性和速凝效果试验，并要求初凝不应大于5min，终凝不应大于12min，检验合格。（6）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，不应使用污水、

9、PH值小于4的酸性水、硫酸盐含量按计超过水重1的水，采用山谷地表水。8 配合比设计喷射混凝土的配合比设计根据原材料性能、混凝土的技术条件和设计要求通过试验选定，初期强度满足施工需要， 24h强度达到大于等于12MPa。隧道内初期支护为C30耐腐蚀纤维混凝土。C30耐腐蚀纤维混凝土配合比水泥砂子碎石减水剂防腐剂速凝剂纤维拌合用水11.841.840.0060.080.0450.0030.37每方砼所用材料量表（kg）水泥砂子碎石减水剂防腐剂速凝剂纤维拌合用水4458848833.5635.626.71.21789主要机具设备根据上坪子隧道喷射混凝土支护施工方法，配置以下主要施工机械设备，见表2表

10、2 主要施工机械设备配置一览表（按每个开挖作业面配备）机械设备名称单 位数 量用 途混凝土喷射机台2混凝土喷射作业自卸汽车辆2喷射混凝土运输空压机台2提供风压JS1000搅拌机台2喷射混凝土拌制装载机台1作业台架台110施工人员根据实际喷射混凝土支护的需要，每个开挖作业面按照表1进行施工人员配置。 表1 喷射混凝土支护施工人员配置一览表（按每个开挖作业面配备）人员类型数 量备注现场技术负责人1人现场施工协调及技术指导喷射混凝土拌制2人负责搅拌站喷射混凝土的拌制喷射混凝土施工8人负责喷射混凝土作业电 工1人负责接电、电力维修自卸车司机2人负责喷射混凝土的运输质量员1人质量检查、监督安全员1人安全

11、检查、监督11 C30喷射混凝土工艺试验过程1）C30混凝土拌制：上午进行C30混凝土拌制时，第一盘，每方混凝土加入了140Kg的水，测试得到坍落度为140mm水量过多，导致最终塌落度测试得到坍落度为140mm，不符合要求。进行第二盘拌制，每方混凝土加入135Kg水，运至现场进行坍落度检测，得到坍落度为115mm，满足设计要求，监理同意使用此盘混凝土进行喷射实验。2）C30混凝土试拌原因分析：第一盘由于用水量过多，导致最终坍落度过大，不符合要求。用水调整至135Kg后，混凝土运至现场坍落度检测为110mm，满足设计要求。3）试喷过程：上午11:04开始试喷，混凝土湿喷试验时喷头射程为1.5米，

12、喷射角度接近90，整个喷射过程设备运行正常，出料顺畅，无异常现象，经目测回弹相对较小，说明当坍落度为110mm时，喷射混凝土适合此湿喷机喷射。12 试喷射混凝土回弹量检测及24h混凝土强度检测C30混凝土喷射试验结束，收集在铁皮上的混凝土，经计算测得回弹率为11.7%。2011年7月11日下午在上坪子隧道试验喷射现场进行试验，测得C30一天强度为14.5MPa。13 C30喷射混凝土工艺试验结论1）强度：设计要求一天强度应大于12MPa，实测C30为14.5Mpa，满足设计要求。2）边墙的喷射混凝土的回弹量不应大于15，拱部不应大于25，实测C30为11.7%，满足设计要求。整个现场施喷工艺性

13、能试验达到了预期效果，表明现场施喷完全可以满足工艺性能要求，监理单位参与整个过程的见证，得到了很多经验，将会在以后的工作中起到至关重要的作用。通过这次现场施喷工艺性能试验，考验了项目部拌合站的出料能力；考验了工程人员、试验人员现场检测和控制的能力；考验了所使用湿喷机等设备的工作能力；同时也考验了整个项目部在现场施工操作的协调能力。14施工注意事项（1）喷射混凝土前，应对受喷岩面进行处理后再喷射混凝土，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，采用高压风吹净岩面。（2）若为泥、砂质岩面时挂设钢筋网，用环向钢筋、锚杆或钢架固定，使其密贴受喷面，以提高喷混凝土的附着力。

14、（3）检查机具设备和风、水、电等管线路，并试运转，需满足以下要求：A、选用的空压机应满足喷射机工作风压和耗风量的要求；压风进入喷射机前必须进行油水分离；B、输料管应能承受0.8MPa以上的压力，并应有良好的耐磨性能；C、保证作业区内具有良好通风和照明条件；D、湿喷机的密封性能良好，输料连续均匀；E、湿喷机生产率为6m3/h，允许骨料最大粒径为16mm；F、加强通风，保证机旁粉尘浓度小于10mg/m3。15 质量控制与检查7.1喷射混凝土的原材料、配合比、拌和、运输等，符合现行铁路隧道喷锚构筑法技术规范和客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准 有关规定。7.2喷射混凝土的厚度检查：现场共布设1

15、0个点，喷完混凝土后用尺量法检查最小厚度及最大厚度，算出平均厚度（以厘米计）。7.3喷射混凝土表面应密实、平整，无裂缝、松酥、脱落、漏喷、露筋、空鼓和渗漏水，锚杆头及钢筋无外露。7.4平整度检查：用2m靠尺检查五处边墙，测得表面平整度最大值及最小值，算出平均值（以厘米计）。 16 质量保证措施混凝土湿喷工艺施工安全质量小组组长：曾 鹏（联系电话:18788699696）、李亚光（联系电话:18685807299），全面负责项目部施工安全质量工作，进行施工技术难点课题的研究。混凝土湿喷工艺施工安全质量小组副组长：赵林军(联系电话：15870300788)、胡斌（联系：18788699585），张

16、晓红（联系：18286809632）负责施工现场质量安全，制定完善的安全措施，协助组长和有关专家进行施工技术难点的攻关。混凝土湿喷工艺施工安全质量小组组员：马文博（联系电话:15287866063）、陈茂华（联系电话: 18287499260）具体负责施工过程安全质量措施的实施与监督，指导施工队伍进行安全文明施工。准确掌握施工过程中的情况，发现问题及时汇报组长。8.1喷射手必须经过岗前培训。8.2各项准备工作做好后，按照施工配合比拌料、进行湿喷混凝土施工。混凝土采用自动计量配料、强制搅拌机拌和；混凝土搅拌运输车运输。8.3喷射混凝土随拌随用，向喷射机供料应连续。喷射混凝土必须满足设计的强度、厚

17、度及其与岩面粘结力要求，喷射相关作业（初喷、锚杆、钢筋网、钢架、复喷等）应连续进行，并符合下列规定：（1）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。（2）.喷射作业时，喷头与受喷面角度为8090，喷头距受喷面的距离为1.52.0m。喷头做连续、缓慢移动，使喷层厚度均匀，当岩面有较大凹洼时先将凹处喷平。（3）喷射作业应分段分片依次进行，喷射顺序应自下而上，分段长度不宜大于6m；分层喷射时，一次喷射厚度不小于40mm，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1

18、h后再进行喷射时，应先用风水清洗喷层表面。（4）喷射作业宜连续施工，人工掌握喷头时宜两人合力操作或采用简易支架。（5）有钢筋网时:A.钢筋网一般应在喷射一层混凝土后铺挂；B.开始喷射时，应减小喷头至受喷面的距离，并调整喷射角度；C.钢筋保护层厚度不得小于4cm。（6）有钢架时:A.钢架与围岩间的间歇必须用喷射混凝土充填密实；B.喷射顺序应由下向上对称进行，先喷射钢架与围岩间的间隙，后喷射钢架与钢架间的混凝土；C.各种形式的钢架应全部被喷射混凝土覆盖，保护层厚度不得小于40mm。8.4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：A.大股涌水宜采用注浆堵水后再喷射混凝土；B.小股水或裂隙

19、渗漏水宜采用岩面注浆或导管引排后再喷射混凝土；C.喷射时，应从远离渗漏水处开始，逐渐向渗漏水处逼近，将散水集中安设导管，使水引出，再向导管逼近喷射；D.大面积潮湿的岩面宜采用粘结性强的混凝土，如添加外加剂、掺合料以改善混凝土的性能。8.5喷射混凝土养护应遵守下列规定：喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护，时间不得少于14d。喷水次数以能保持混凝土具有足够的湿润状态为度。当围岩条件不允许喷水养护时，以采用喷雾养护为宜，防止喷水过多软化下部土层。17 安全、环保措施（1）加强作业区的通风、照明、采取防尘措施降低粉尘浓度。（2）作业人员应配戴必要的防护用品，如口罩、眼罩、雨衣裤、长统胶靴和乳胶手套等。（3）机具设备应置于安全地段。喷射机必须装置压力表和安全阀，喷浆管定期进行耐压试验，合格方可使用。（4）突然断水或断料时，喷头应迅速移离受喷面。（5）发生堵管时，应尽快疏通。处理堵管时喷嘴前严禁站人。18附件、照片附件：1天强度报告、混凝土施工配料通知单。一天强度检测仪器一天强度测试的现场打孔一天强度测试的现场测试