鋼纖維噴射混凝土施工方案

1、鋼纖維噴射混凝土施工方案一、工程概況引水隧洞洞身砂礫石段均為砂卵礫石層， 無膠結(jié)，含超粒徑孤石和粉質(zhì)砂土，有滴水現(xiàn)象，圍巖穩(wěn)定性較差，施工支洞存在常流水。引水隧洞 洞身泥巖段為泥巖、砂礫石互層，弱膠結(jié)，節(jié)里面發(fā)育，層狀水平分布， 局部巖層較厚，巖壁潮濕，圍巖穩(wěn)定性差。 目前施工支洞已經(jīng)貫通， 主洞 新增兩個掘進(jìn)工作面，施工支洞與主洞交叉加強(qiáng)段受力復(fù)雜，為保證施工安全，建議對交叉加強(qiáng)段補(bǔ)噴鋼纖維混凝土； 同時，對施工支洞有水地段全斷面噴射鋼纖維混凝土， 對引水隧洞洞身段沉降收斂變形較大處全斷面噴射鋼纖維混凝土。二、編制依據(jù)1、水利水電工程施工組織設(shè)計手冊；2、國家和水利部有關(guān)水利施工規(guī)范和驗收標(biāo)

2、準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；3 、中華人民共和國建筑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鋼纖維混凝土JG T3064 1999；4、中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)鋼纖維混凝土試驗方法 ； 5、我單位施工類似工程積累的技術(shù)和管理經(jīng)驗。三、施工原則1、堅持節(jié)約成本，確保質(zhì)量、安全和工期的原則；2、堅持均衡生產(chǎn)、突出重點、統(tǒng)籌兼顧、合理安排和信息化施工的原則；3、堅持專業(yè)化施工的原則；4、堅持“改造自然、保護(hù)自然、環(huán)保同行”和“以人為本”的原則。四、施工任務(wù)對交叉加強(qiáng)段補(bǔ)噴鋼纖維混凝土，同時，對施工支洞有水地段全斷面 噴射鋼纖維混凝土，對引水隧洞洞身段沉降收斂變形較大處全斷面噴射鋼 纖維混凝土，噴射厚度 10cm 15cm , 使之形成鋼性混凝

3、土圭寸閉環(huán)，保證施工安全。五、鋼纖維噴射混凝土優(yōu)點1 、抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度高。在混凝土中摻入適量鋼纖維 其抗拉強(qiáng)度提高25% 50%,抗彎強(qiáng)度提高40% 80%,抗剪強(qiáng)度提高50%100% 。2、抗凍融性強(qiáng)。由于鋼纖維混凝土抗裂性、整體性好, 因而耐凍融性、 耐熱性、耐磨性均有顯著提高。摻有1.5%的鋼纖維混凝土經(jīng)150 次凍融 循環(huán) , 其抗壓和抗彎強(qiáng)度下降約 20%, 而其他條件相同的普通混凝土卻下降60%以上, 經(jīng)過 200次凍融循環(huán), 鋼纖維混凝土試件仍保持完好。3 、抗裂性好，韌性強(qiáng)，抗沖擊性好。能夠承受較大的結(jié)構(gòu)沖擊力； 在通常的纖維摻量下 , 韌性可提高 2 7 倍,

4、收縮值降低7% 9% 。4 、在較短時間內(nèi)更容易提高圍巖的自承能力，能承受較大的圍巖和土體的變形作用而保持良好的整體性。5、噴混凝土由于鋼纖維的成網(wǎng)和聯(lián)結(jié)作用，回彈率能夠降低10%六、鋼纖維噴射混凝土的性能鋼纖維混凝土的破壞主要是因為鋼纖維被拉斷或從裂縫兩側(cè)被拔出時，鋼纖維混凝土就變成脆性材料，發(fā)生斷裂破壞，因而要求鋼纖維具有較高的抗拉強(qiáng)度，同時鋼纖維兩端要設(shè)有彎段，鋼纖維長徑比和體積率越大，則抗拉強(qiáng)度越高，相應(yīng)的鋼纖維噴射混凝土的抗拉強(qiáng)度、抗沖擊性、 抗裂性等越好。鋼纖維噴射混凝土的特性主要是指韌性、抗彎強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗收 縮裂縫性能，鋼纖維摻入普通噴射混凝土中使其特性產(chǎn)生了不同的影響。1

5、、韌性：鋼纖維對噴射混凝土的韌性有顯著改善，表現(xiàn)在鋼纖維摻入后，噴射混凝土結(jié)構(gòu)即使產(chǎn)生裂紋后仍然繼續(xù)承載。2、抗壓強(qiáng)度：噴射混凝土中摻加適量鋼纖，并優(yōu)化配合比，能夠提高其抗壓強(qiáng)度。在噴射混凝土中摻入鋼纖維使噴射混凝土的破壞方式從脆 性破壞變?yōu)樗苄云茐摹?、抗收縮裂縫性能：通過噴射混凝土環(huán)狀試件實驗觀察和實際施工中對鋼纖維噴射混凝土和普通噴射混凝土收縮裂縫比較，摻入鋼纖維可以 明顯減小裂縫寬度。1.00.90.80.70.655 0.40.30.20.10隧道工4、抗沖擊性：實踐證明，加入速凝劑的鋼纖維噴射混凝土尤其適用程。開挖完成后，立即將混凝土噴射到隧道洞開挖面，數(shù)小時后混 凝土體即能承 受

6、噴射壓力，同時鋼纖維噴射混凝土能更好地抵抗結(jié)構(gòu)遭受 的沖擊力，如結(jié)構(gòu)坍塌等。七、施工工藝1. 對鋼纖維的基本要求為了達(dá)到最佳施工質(zhì)量及相關(guān)要求，在進(jìn)行噴射鋼纖維混凝土施工時，對鋼纖維的幾何參數(shù)及體積率都有具體的要求。1.1 鋼纖維的幾何參數(shù)鋼纖維混凝土的增強(qiáng)效果與鋼纖維的長度、直徑、長徑比有關(guān)。鋼纖 維增強(qiáng) 作用隨長徑比增大而提高。鋼纖維長度太短起不到增強(qiáng)作用，太長 施工困難，影 響拌和質(zhì)量，直徑過細(xì)在拌和時易彎折，過粗則在同體積率時，其增強(qiáng)效果差。1.2 鋼纖維的體積率選用范圍鋼纖維混凝土中鋼纖維的體積率過小，其增強(qiáng)作用較差， 一般以0.5%為最小體積率。鋼纖維體積率超過2% 時，施工困難，

7、質(zhì)量難以保證。所 以體積率采用 0.8% 。2. 配合比設(shè)計及要求 因噴射鋼纖維混凝土地段相對分散，同時受機(jī)具設(shè)備和開挖方法的限制，在施工時均采用干噴法施工。2.1 配合比設(shè)計: 噴射混凝土設(shè)計強(qiáng)度為 C25 混凝土，其理論配合比 為：42.5MPa 普通硅酸鹽水泥， 569kg ；砂石混合料， 1523kg ；鋼纖維 63kg 。2.2 原材要求（ 1 ）鋼纖維內(nèi)不得含有明顯的銹蝕、油脂及其他妨礙鋼纖維與水泥粘 結(jié)的雜質(zhì)，其中因加工不良造成的粘連片、鐵屑及雜質(zhì)不應(yīng)超過鋼纖維重量的 1% 。鋼纖維參數(shù)及摻量：根據(jù)采用 GSP-A 型混凝土噴射機(jī)型，選用 鋼纖維類型為 DJ-0525冷拉鋼絲，長

8、度為 25mm ,直徑0.5mm ,體積率為0.8%。（ 2）水泥：42.5MPa 普通硅酸鹽水泥。（ 3 ）細(xì)骨料：采用中砂。（4）粗骨料：天然河卵石，平均粒徑在5-10mm 。（ 5 ）水：山泉水。（6） 外加劑：按2%? 4%的摻量加入速凝劑。3. 噴射鋼纖維混凝土施工3.1 關(guān)鍵技術(shù)(1) 1) 混凝土拌制、存放和運輸。鋼纖維在拌和料中的分布均勻性，不 僅與原材料和攪拌工藝有關(guān)，而且受攪拌機(jī)械和投料方法影響更大。試驗表明：采用強(qiáng)制攪拌機(jī)比自落式攪拌機(jī)效果好。本隧道施工中采用強(qiáng)制攪 拌機(jī)，采用先投水泥、 砂和碎石，在拌和過程中分散加入鋼纖維進(jìn)行拌和， 拌和時間不少于2min ，播撒鋼纖維

9、時 , 鋼纖維應(yīng)避免在攪拌機(jī)葉片處集結(jié) 因鋼纖維絞結(jié)的機(jī)會相對較大。鋼纖維混凝土施工時，噴錨料應(yīng)盡量隨拌隨用，不摻入速凝劑時干混 合料存放時間不超過2h ，否則被視為廢料， 不可再行使用。 在運輸和存放過程中不得淋雨、流入水或混合雜物。(2) 噴射作業(yè)。混合料通過膠管長距離的高速輸送，在噴頭處已稍有 分離，水在距受噴面lm 左右處加入，噴射應(yīng)根據(jù)其當(dāng)前標(biāo)定的給水速度 調(diào)整水閥，按混凝土配合比設(shè)計確定的水灰比供水。噴射混凝土?xí)r，噴槍要垂直正對工作面，連續(xù)平穩(wěn)地自下而上水平橫向移動，噴頭一圈壓半圈 的旋轉(zhuǎn)噴射。在施工時還應(yīng)注意風(fēng)壓對噴射鋼纖維混凝土的影響。在混合料輸送 時，采用適當(dāng)?shù)娘L(fēng)壓是鋼纖維均

10、勻分布、減少回彈損失的主要條件。風(fēng)壓 太大鋼纖維的分布就不均勻。試驗表明，鋼纖維混凝土噴射堆中心的鋼纖 維含量為噴堆周邊的85.3%，這種現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因是由于料流噴出后，分布在料束外緣的鋼纖維在接近受噴面前被橫向氣流吹至周圍 ( 其中 部分鋼纖維落地，部分鋼纖維滯留在噴堆周邊 ) ，因此，降低風(fēng)壓則橫向 氣流的壓力和流速也會降低，這樣不僅會減少鋼纖維的回彈損失，也會改善鋼纖維分布的不均勻性。一般混合料輸送距離在100m以內(nèi)時，噴射風(fēng) 壓控制在0.15? 0.2MPa為宜。(3) 養(yǎng)護(hù)?；炷潦┕べ|(zhì)量的好壞，受養(yǎng)護(hù)的影響相當(dāng)明顯。因此在混凝土噴射完畢后要及時灑水或噴水霧養(yǎng)護(hù)。避免因養(yǎng)護(hù)不及時

11、而導(dǎo)致噴射鋼纖維混凝土的質(zhì)量不合格。八、設(shè)備及人員配置設(shè)備名稱型號及規(guī)格數(shù)量已使用臺時數(shù)檢修情況進(jìn)場時間備注拌合站JS10001150良好2010.4.15拌合站5001全新良好2010.4.18拌合站5001全新良好2010.6.25五征車5噸3全新良好2010.5.25空壓機(jī)L3.5-20/83420良好2010.4.30空壓機(jī)GRF-175D-83全新良好2010.7.13鋼筋加工設(shè)備套1370良好2010.4.20冷彎機(jī)自制1310良好2010.4.20噴漿機(jī)GSP-A 型8全新良好2010.4.20交流電焊機(jī)5008220良好2010.4.15液壓注漿泵HJZB 型1全新良好2010

12、.5.17人員配備：管理人員11人，技術(shù)人員15人，普工24人。九、質(zhì)量保證措施1、噴射混凝土原材料先檢驗合格后才能使用，速凝劑應(yīng)妥善保管，防止受潮變質(zhì)。嚴(yán)格控制拌合物的水灰比，經(jīng)常檢查速凝劑注入環(huán)的工作 狀況。噴射混 凝土的坍落度宜控制在 8 13cm ,過大混凝土?xí)魈?，過小 容易出現(xiàn)堵管現(xiàn)象。 噴射過程中應(yīng)及時檢查混凝土的回彈率和實際配合比。噴射混凝土的回彈率：側(cè)壁不應(yīng)大于15%拱部不應(yīng)大于25%2、噴射混凝土拌合物的停放時間不得大于30min。3、必須在隧道開挖后及時進(jìn)行施作。噴射混凝土嚴(yán)禁選用具有潛在堿活性骨料。噴混凝土厚度應(yīng)預(yù)埋厚度控制標(biāo)志，嚴(yán)格控制噴射碎的厚度。4、噴射前應(yīng)仔細(xì)檢

13、查噴射面，如有松動土塊應(yīng)及時處理。噴射機(jī)應(yīng) 布置在 安全地帶，并盡量靠近噴射部位，便于掌機(jī)人員與噴射手聯(lián)系，隨 時調(diào)整工作風(fēng) 壓。5、噴射完成后應(yīng)檢查噴射混凝土與巖面粘結(jié)情況，可用錘敲擊檢查。同時測量其平整度和斷面，并將此斷面與開挖斷面對比，確認(rèn)噴射碎厚度 是否滿足設(shè) 計和規(guī)范要求。當(dāng)有空鼓、脫殼時，應(yīng)及時鑿除，沖洗干凈進(jìn) 行重噴，或采用壓 漿法充填。6、在噴射側(cè)壁下部時，需將上半斷面噴射時的回彈物清理干凈，防止將回彈物卷入下部噴層中形成“蜂窩”而降低支護(hù)強(qiáng)度7、經(jīng)常檢查噴射機(jī)出料彎頭、輸料管和管路接頭，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。管路堵塞時，必須先關(guān)閉主機(jī)，然后才能進(jìn)行處理。8、噴射完成后應(yīng)先關(guān)主機(jī)，再依次關(guān)閉計量泵、震動棒和風(fēng)閥，然后用清水將機(jī)內(nèi)、輸送管路內(nèi)殘留物清除干凈。9、噴射混凝土冬期施工時，作業(yè)區(qū)的氣溫和混合料進(jìn)入噴射機(jī)的溫度均不應(yīng)低于 5 °C ; 在結(jié)冰的層面上不得進(jìn)行噴射混凝土作業(yè)；混凝土強(qiáng) 度未達(dá)到 6MPa 前，不得受凍。10、設(shè)備的操作離不開施工人員 , 他們素質(zhì)水平的高低、 責(zé)任感的強(qiáng)否 直接影響施工的質(zhì)量。而施工現(xiàn)場規(guī)范化、制度化的管理則是為施工創(chuàng)造 良好的環(huán)境 , 為有良好的施工質(zhì)量提供保證, 也有利于增強(qiáng)施工人員的責(zé)任 感和使命感。11 、施工單位應(yīng)對施工人員經(jīng)常進(jìn)行崗位培訓(xùn)教育 , 明確崗位責(zé)任, 加 強(qiáng)相關(guān)專業(yè)知識學(xué)