地鐵工程噴射混凝土施工工藝工法

地鐵工程發(fā)射混凝土施工工藝工法1前言1.1工藝大概發(fā)射混凝土工藝上可分為干噴、潮噴和濕噴。近來幾年來，濕噴工藝已成為鐵路、公路及水工地道施工的主要發(fā)射工藝。干噴、潮噴工藝使發(fā)射作業(yè)還停留在手工小作坊時(shí)代（單機(jī)攪拌、小型機(jī)械運(yùn)輸、人工上料、人工控制水灰比與速凝劑），作業(yè)環(huán)境差、勞動(dòng)強(qiáng)度大、質(zhì)量控制水平低，資料耗資高、生產(chǎn)效率低。與目前的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平極不適應(yīng)。濕噴工藝能夠使發(fā)射作業(yè)實(shí)現(xiàn)集中攪拌（攪拌站）與自動(dòng)計(jì)量、機(jī)械化運(yùn)輸與上料，已成為發(fā)射混凝土施工的主流施工方式，特別是大型發(fā)射混凝土機(jī)械手濕噴工藝施工技術(shù)的成功運(yùn)用，大大提升了發(fā)射混凝土的速度，擁有較好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。1.2工藝原理發(fā)射混凝土經(jīng)過混凝土發(fā)射機(jī)具（輸送泵）、壓縮空氣、發(fā)射頭來實(shí)現(xiàn)混凝土布料、輸送、添外加劑并把混凝土直接噴貼到巖土面的施工方法。潮噴是采納拌合機(jī)將骨料、水泥、少許水、增粘劑拌制成水灰比在0.16～0.19內(nèi)的干硬混凝土，將干硬混凝土和粉狀速凝劑加入發(fā)射機(jī)料斗，加有速凝劑的干硬混凝土經(jīng)過發(fā)射機(jī)轉(zhuǎn)子體輸送到出料口，經(jīng)過壓縮空氣送至噴頭，在噴頭內(nèi)對(duì)其再次加水后發(fā)射到巖土面上。濕噴是采納拌合機(jī)將骨料、水泥、水依據(jù)配合比拌制成混凝土后，采納濕噴機(jī)布料發(fā)射，也可配合機(jī)械手發(fā)射。工藝特色2.1潮噴工藝設(shè)備簡單、操作方便、使用的粉狀速凝劑成本低；但發(fā)射回彈量比干噴小，粉塵少，所發(fā)射混凝土強(qiáng)度比干噴高，適用范圍比較廣。2.2濕噴工藝相對(duì)前兩類工藝擁有發(fā)射回彈量小，粉塵少，對(duì)環(huán)境污染小，所發(fā)射混凝土強(qiáng)度高的特色，是目前重點(diǎn)實(shí)行的發(fā)射工藝。適用范圍適用所有鐵路、公路地道和水下通道以及高邊坡防備等工程的噴射混凝土施工。主要引用標(biāo)準(zhǔn)《高速鐵路地道工程施工技術(shù)指南》《高速鐵路地道工程施工質(zhì)量查收標(biāo)準(zhǔn)》《鐵路混凝土工程施工技術(shù)指南》《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量查收標(biāo)準(zhǔn)》施工方法潮噴和小型濕噴機(jī)濕噴作業(yè)采納小型機(jī)具，配合作業(yè)平臺(tái)進(jìn)行，大型濕噴作業(yè)大多采納機(jī)械手進(jìn)行。工藝流程及操作重點(diǎn)6.1工藝流程潮噴工藝1工藝流程圖見圖1。拌合站拌制干硬砼砼運(yùn)輸速凝劑發(fā)射機(jī)壓縮空氣發(fā)射管發(fā)射頭部分水發(fā)射檢查發(fā)射厚度及平展度可否合格是結(jié)束圖1潮噴混凝土施工工藝圖2潮噴混凝土現(xiàn)場作業(yè)工藝流程說明1）試驗(yàn)室嚴(yán)格控制好發(fā)射混凝土的配合比。2）發(fā)射時(shí)噴嘴垂直于受噴巖面，保持1m左右距離，分片作螺旋來往運(yùn)動(dòng)，直到達(dá)規(guī)定厚度，并控制好發(fā)射混凝土表面的平展度。3）對(duì)滲漏水比較小的地方，發(fā)射從無水處向有水處進(jìn)行；對(duì)于滲漏水較大的地方，先采納引流舉措后再噴混凝土。4）發(fā)射先開風(fēng)，后開發(fā)射機(jī)；停噴時(shí)先停發(fā)射機(jī)、后停風(fēng)。5）發(fā)射前先調(diào)水，當(dāng)噴嘴發(fā)射霧狀水時(shí)開始發(fā)射，發(fā)射中檢查發(fā)射面可否有光彩，水量小出現(xiàn)干斑，水量大出現(xiàn)拉毛現(xiàn)象。濕噴工藝1工藝流程圖見圖3。拌合站拌制混凝土砼運(yùn)輸發(fā)射機(jī)或發(fā)射機(jī)械手發(fā)射管速凝劑發(fā)射頭發(fā)射檢查發(fā)射厚度及平展度可否合格是結(jié)束圖3濕噴混凝土施工工藝流程圖工藝流程說明1）試驗(yàn)室嚴(yán)格控制好發(fā)射混凝土的配合比，依據(jù)混凝土運(yùn)輸距離選擇好坍落度，防備運(yùn)輸過程中發(fā)射混凝土坍落度損失過大。2）發(fā)射時(shí)噴嘴垂直于受噴巖面，保持1m左右距離，分片作螺旋來往運(yùn)動(dòng)，直到達(dá)規(guī)定厚度，控制好發(fā)射混凝土表面的平展度。3）對(duì)滲水比較小的地方，發(fā)射從無水處向有水處進(jìn)行；對(duì)滲水較大的地方，采納引流舉措后再噴混凝土。4）發(fā)射機(jī)械手發(fā)射，依據(jù)發(fā)射部位不同樣適合調(diào)整發(fā)射量。6.2操作重點(diǎn)混雜料或混凝土加工運(yùn)輸1潮噴混凝土的加工一般也采納小型拌合站拌制，并嚴(yán)格按確立配合比將0～15mm的碎石、中粗砂進(jìn)行配料，經(jīng)過拌合機(jī)將骨料、水泥與少許水平均拌合而成干硬性混凝土（水灰比控制在0.16～0.19），用自卸汽車運(yùn)至發(fā)射地址。2濕噴混凝土的加工一般采納大型拌合站拌制，并嚴(yán)格按確立配合比將0～15mm的碎石、中粗砂進(jìn)行配料，經(jīng)過拌合機(jī)將骨料、水泥、水平均拌合而成混凝土，用混凝土運(yùn)輸車運(yùn)至發(fā)射地址。發(fā)射混凝土現(xiàn)場準(zhǔn)備潮噴、濕噴混凝土發(fā)射前先平展場所，并在存料底部鋪設(shè)薄鋼板，將發(fā)射機(jī)移至發(fā)射地址，將高壓風(fēng)管和發(fā)射機(jī)連接，用電纜線將發(fā)射機(jī)和配電箱連接，發(fā)射管和發(fā)射機(jī)連接潮噴時(shí)高壓水管和噴頭連接，濕噴時(shí)速凝劑管和噴頭連接，噴頭和發(fā)射管連接。所有連接完成后先開風(fēng)調(diào)試發(fā)射管路可否暢達(dá)，潮噴開水調(diào)試水壓和水量，濕噴啟動(dòng)速凝劑泵并設(shè)置速凝劑摻量，最后啟動(dòng)發(fā)射機(jī)電源調(diào)試發(fā)射機(jī)。外加劑的增添潮噴混凝土工藝外加劑一般采納人工增添，摻量控制偏差較大，隨意性也極大。濕噴混凝土工藝外加劑是機(jī)械增添，摻量控制比較正確。特別是發(fā)射機(jī)械手對(duì)外加劑摻量的控制極其標(biāo)準(zhǔn)，它是依據(jù)所設(shè)置的每小時(shí)發(fā)射量及所設(shè)置的外加劑摻量進(jìn)行自動(dòng)調(diào)治的?；炷涟l(fā)射作業(yè)1三種發(fā)射混凝土工藝的作業(yè)方法基真同樣，都要求噴頭和發(fā)射面呈垂直角度，噴頭距離發(fā)射控制在0.8～1.2m之間，從下往上分片作螺旋來往運(yùn)動(dòng)，直到達(dá)規(guī)定厚度。三種發(fā)射混凝土工藝詳盡操作上有所不同樣。⑴潮噴的加水量由發(fā)射手控制的，發(fā)射手的經(jīng)驗(yàn)決定了水量的準(zhǔn)確程度，所以在發(fā)射前水的調(diào)試比較重點(diǎn)，在發(fā)射機(jī)進(jìn)料前先開風(fēng)，今后慢慢開水，察看從噴頭出來的水可否成霧狀，噴水成霧狀后再啟動(dòng)發(fā)射機(jī)進(jìn)行發(fā)射。發(fā)射中，發(fā)射手隨時(shí)察看發(fā)射面狀況，發(fā)射面上出現(xiàn)干斑就說明水量小了，發(fā)射面上出現(xiàn)拉毛就說明水量大了，只有發(fā)射面上有光彩時(shí)才能說明水量適合。⑵潮噴作業(yè)中，上料人員和發(fā)射手之間的配合也特別重點(diǎn)，若上料素來保持平均，則發(fā)射手就不用合時(shí)調(diào)治水量，若上料不平均，則發(fā)射手就要合時(shí)調(diào)治用水量。⑶潮噴作業(yè)中，受噴面找平，只有上料人員和發(fā)射手默契配合才能很好進(jìn)行，發(fā)射手調(diào)小水量，上料人員減少上料量，也就是減少每小時(shí)發(fā)射量，才能將較小的凹坑找平，保證發(fā)射面的平展度。⑷濕噴作業(yè)中的上料速度和外加劑摻量都是由機(jī)械控制的，水灰比也是標(biāo)準(zhǔn)的，發(fā)射手主要控制發(fā)射角度、距離、發(fā)射厚度和平展度。勞動(dòng)力組織地道施工中，早期支護(hù)的混凝土發(fā)射應(yīng)在開挖后趕忙施作，人員配置必定合理。潮噴施工人員配置見表1。表1潮噴施工人員配置表（1臺(tái)發(fā)射機(jī)）作業(yè)人員人數(shù)(人)作業(yè)人員人數(shù)(人)發(fā)射手1拌合機(jī)司機(jī)1一臺(tái)機(jī)指揮1輔助人裝載機(jī)司機(jī)1發(fā)射人上料人員2員汽車司機(jī)2員外加劑人員1空壓機(jī)司機(jī)1電工1合計(jì)5合計(jì)6濕噴施工人員配置見表2。表2濕噴施工人員配置表作業(yè)人員人數(shù)(人)作業(yè)人員人數(shù)(人)發(fā)射手1拌合機(jī)司機(jī)1一臺(tái)機(jī)指揮1輔助人裝載機(jī)司機(jī)1發(fā)射人上料人員1汽車司機(jī)2員員空壓機(jī)司機(jī)1電工1合計(jì)3合計(jì)6主要機(jī)具設(shè)備8.1發(fā)射混凝土設(shè)備選型與配置發(fā)射設(shè)備的選型與配置依據(jù)工程規(guī)模、施工場所、運(yùn)輸條件、文明施工和環(huán)境保護(hù)要求等要素綜合確立。一般的鐵路、公路、地鐵等較大斷面地道均有條件采納濕噴工藝，設(shè)備選擇濕噴機(jī)。二次襯砌混凝土拌合站設(shè)在發(fā)射地址周邊，發(fā)射混凝土拌合站和二次襯砌混凝土拌合站可合設(shè)一個(gè)；若二次襯砌混凝土拌合站距離發(fā)射地址較遠(yuǎn)，單獨(dú)設(shè)發(fā)射混凝土拌合站，混凝土運(yùn)輸車很多于2臺(tái)。當(dāng)每循環(huán)受噴面較小，一次發(fā)射作業(yè)量不大，也許沒法采用混凝土罐車運(yùn)輸混凝土?xí)r，適合采納潮噴工藝，選擇潮噴機(jī)。另在發(fā)射地址周邊配置小型拌合站，自卸汽車配置很多于2臺(tái)。8.2供風(fēng)設(shè)備配置空壓機(jī)的配置依據(jù)使用發(fā)射機(jī)臺(tái)數(shù)而確立。3每臺(tái)濕噴機(jī)需要10m/min的風(fēng)量，且風(fēng)壓要達(dá)到0.7MPa。濕噴工藝所配空壓機(jī)適合采納風(fēng)壓比較牢固的，不宜采納內(nèi)燃空壓機(jī)。3每臺(tái)潮發(fā)射機(jī)需要6m/min的風(fēng)量，風(fēng)壓0.15MPa，水壓0.3MPa。8.3供電系統(tǒng)配置供電系統(tǒng)配置充分考慮空壓機(jī)、拌合站、發(fā)射機(jī)和照明等設(shè)備的配置功率，依據(jù)用電總功率和線路長度配置相應(yīng)線徑的供電線路及總功率1.2倍的變電系統(tǒng)。8.4常用發(fā)射混凝土設(shè)備潮噴工藝設(shè)備西安科達(dá)地道物質(zhì)生產(chǎn)的CP-5型潮噴機(jī)，PZ-5B型潮噴機(jī)。濕噴工藝設(shè)備1一般濕發(fā)射設(shè)備：成都巖鋒科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的TK-500型濕噴機(jī)見圖5，中國中鐵一局公司有限公司生產(chǎn)的XZPS-30型濕噴機(jī)見圖6。圖5TK-500型濕噴機(jī)圖6XZPS-30型濕噴機(jī)濕噴機(jī)械手：長沙中聯(lián)重工科技發(fā)展有限公司并購的意大利國際混凝土發(fā)射有名品牌CIFA公司生產(chǎn)原裝入口的CSS3型發(fā)射機(jī)械手見圖7。圖7CSS3型發(fā)射機(jī)械手質(zhì)量控制9.1易出現(xiàn)的質(zhì)量問題發(fā)射手熟練程度差、技術(shù)水平低、責(zé)任心不強(qiáng)簡單致使發(fā)射混凝土表面平展度差；速凝劑質(zhì)量不牢固，施工參量不般配，簡單引起發(fā)射回彈量過大，甚至出現(xiàn)發(fā)射后大面積掉塊現(xiàn)象。9.2保證舉措嚴(yán)格控制原資料質(zhì)量水泥質(zhì)量控制⑴水泥一般采納硅酸鹽水泥或一般硅酸鹽水泥，也可采納礦渣硅酸鹽水泥或火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥，強(qiáng)度等級(jí)不低于32.5MPa。⑵水泥是發(fā)射混凝土最重要的原資料，嚴(yán)格把好水泥進(jìn)庫檢查關(guān)及使用前查驗(yàn)關(guān)。對(duì)水泥強(qiáng)度、平定性、凝結(jié)時(shí)間進(jìn)行抽樣檢查，合格者準(zhǔn)予使用，不合格者禁止進(jìn)場和用于施工。粗骨料質(zhì)量控制⑴采納堅(jiān)硬長久的卵石或碎石，粒徑不宜大于15mm。⑵粗骨料級(jí)配、最大粒徑等質(zhì)量指標(biāo)切合《錨桿發(fā)射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定。細(xì)骨料質(zhì)量控制砂子宜選擇優(yōu)秀中粗河砂，細(xì)度模數(shù)為2.5～3.3范圍，含泥量、泥塊含量等質(zhì)量指標(biāo)知足JTJ041《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》中的相關(guān)技術(shù)要求。（特注：目前，“地道施工技術(shù)規(guī)范”中暫無砂石資料技術(shù)要求。）外加劑質(zhì)量控制速凝劑使用前，需做與水泥的相容性試驗(yàn)和水泥凈漿凝結(jié)奏效試驗(yàn)。所用速凝劑保證初凝時(shí)間不大于5min，終凝時(shí)間不大于10min。其余各項(xiàng)試驗(yàn)項(xiàng)目切合JC477-2005《發(fā)射混凝土用速凝劑》技術(shù)要求后方可使用。水的質(zhì)量控制發(fā)射混凝土所用水為無雜質(zhì)的潔凈水，不能夠使用污水及pH值小于4的酸性水，也不能夠使用含硫酸鹽，其量按SO42-離子含量高出混雜用水量1%的水。嚴(yán)格控制發(fā)射混凝土強(qiáng)度配合比控制⑴發(fā)射施工所用混雜料和混凝土的配合比是在保證原資料合格前提下，經(jīng)過試驗(yàn)試配出來。⑵配合比確立后，按其設(shè)計(jì)正確稱量進(jìn)行攪拌。原資料按重量計(jì)，稱量贊成偏差：水泥和速凝劑為±2%；砂、石料為±3%。⑶當(dāng)原資料規(guī)格、指標(biāo)發(fā)生變化，需靈便的調(diào)整配合比。發(fā)射方法控制⑴發(fā)射作業(yè)分段分片挨次進(jìn)行，嚴(yán)格按先墻后拱，先下后上的順序，以減少混凝土因重力作用而引起滑脫現(xiàn)象發(fā)生。⑵發(fā)射作業(yè)掌握好噴嘴與受噴巖面的距離和角度。距離最好為0.6～1.8m，噴嘴與巖面垂直，并略微傾向剛噴的部位，凹陷處先噴和多噴，凸出處后噴和少噴。⑶發(fā)射時(shí)采納螺旋形或S形往返搬動(dòng)前進(jìn)，調(diào)治好風(fēng)壓和水壓，水壓稍高于風(fēng)壓。外加劑摻量控制外加劑摻量依據(jù)產(chǎn)品說明書中供給的摻量范圍，經(jīng)過試驗(yàn)確立其最正確摻量。認(rèn)真做好發(fā)射混凝土質(zhì)量評(píng)估發(fā)射混凝土抗壓強(qiáng)度檢測發(fā)射混凝土的強(qiáng)度每一作業(yè)循環(huán)查驗(yàn)一次，每個(gè)循環(huán)最少在拱部和邊墻各留置一組查驗(yàn)試件。設(shè)計(jì)無明確要求時(shí)，噴混凝土3h強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到1.5MPa，24h強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到10.0MPa。當(dāng)檢測到不合格時(shí)，需查明原由并采納舉措，可用加厚噴層或增設(shè)錨桿予以補(bǔ)強(qiáng)。發(fā)射混凝土厚度檢測發(fā)射混凝土厚度可采納埋釘法、鑿孔法或無損檢測等方法檢查。鑿孔檢查宜在混凝土噴后8h之內(nèi)，用短釬將孔鑿出，發(fā)現(xiàn)厚度不夠時(shí)可實(shí)時(shí)補(bǔ)噴。全斷面開挖時(shí)，每一作業(yè)循環(huán)檢查一次，分部開挖時(shí)，每3～5m檢查一次。每個(gè)斷面應(yīng)從拱頂起，每間隔2m布設(shè)一個(gè)檢查點(diǎn)檢查發(fā)射混凝土的厚度。發(fā)射混凝土厚度的檢查點(diǎn)數(shù)90%及以上大于設(shè)計(jì)厚度即為合格。當(dāng)發(fā)現(xiàn)發(fā)射混凝土表面有裂縫、零散、露筋、滲漏水狀況，立刻予以維修，鑿除重噴或進(jìn)行整頓。3、發(fā)射混凝土平展度檢測①平展度用直尺檢測。發(fā)射混凝土基面平展度：邊墻D／L≤1/6，拱頂D／L≤1/8。②基面無鋼筋、管件露優(yōu)等尖利突出物。③地道斷面變化或轉(zhuǎn)彎處陰角抹成R≥5cm的圓弧，陽角抹成R≥10cm的圓弧。安全舉措10.1主要安全風(fēng)險(xiǎn)剖析發(fā)射作業(yè)時(shí)，機(jī)械手停放地址和發(fā)射手作業(yè)地址，地道危石、懸石應(yīng)除去潔凈，發(fā)射手要配帶防備用品，機(jī)械各部位圓滿正常，禁止將噴漿口對(duì)人放置和發(fā)射。10.2保證舉措發(fā)射作業(yè)前檢查發(fā)射機(jī)和發(fā)射管連接可否牢固、發(fā)射管之間連接可否牢固、發(fā)射管和噴頭之間連接可否牢固，防備發(fā)射中連接處零散，發(fā)惹禍故。試發(fā)射機(jī)和發(fā)射作業(yè)，噴頭不能夠?qū)χ撕驮O(shè)備。除去堵管需要開風(fēng)，先把出料端固定，防備發(fā)射管搖動(dòng)傷及人和物。施工中注意水、電、風(fēng)、液體速凝劑連接檢查及出現(xiàn)問題的緊迫辦理。速凝劑操作過程中應(yīng)注意防備速凝劑泄露灼傷。注意按周期進(jìn)行設(shè)備保護(hù)、養(yǎng)護(hù)。發(fā)射手佩帶好面罩，防備回彈傷人，吸塵危害職業(yè)健康。環(huán)保及節(jié)能舉措11.1采納機(jī)械手濕噴混凝土，充分利用動(dòng)力電壓，減少了油料的耗資，同時(shí)發(fā)射同