噴射混凝土施工工藝工法

噴射混凝土施工工藝工法工藝概況噴射混凝土工藝上可分為干噴、潮噴和濕噴。近年來，濕噴工藝已成為鐵路、公路及水工隧道施工的主要噴射工藝。干噴、潮噴工藝使噴射作業(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，材料消耗高、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)。濕噴工藝可以使噴射作業(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，已成為噴射混凝土施工的主流施工方式，尤其是大型噴射混凝土機(jī)械手濕噴工藝施工技術(shù)的成功運(yùn)用，大大提高了噴射混凝土的速度，具有較好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。工藝原理噴射混凝土通過混凝土噴射機(jī)具（輸送泵）、壓縮空氣、噴射頭來實(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。潮噴是采用拌合機(jī)將骨料、水泥、少量水、增粘劑拌制成水灰比在?1的干硬混凝土，將干硬混凝土和粉狀速凝劑加入噴射機(jī)料斗，加有速凝劑的干硬混凝土通過噴射機(jī)轉(zhuǎn)子體輸送到出料口，通過壓縮空氣送至噴頭，在噴頭內(nèi)對(duì)其再次加水后噴射到巖土面上。濕噴是采用拌合機(jī)將骨料、水泥、水按照配合比拌制成混凝土后，采用濕噴機(jī)布料噴射，也可配合機(jī)械手噴射。工藝特點(diǎn)潮噴工藝設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、使用的粉狀速凝劑成本低；但噴射回彈量比干噴小，粉塵少，所噴射混凝土強(qiáng)度比干噴高，適用范圍比較廣。濕噴工藝相對(duì)前兩類工藝具有噴射回彈量小，粉塵少，對(duì)環(huán)境污染小，所噴射混凝土強(qiáng)度高的特點(diǎn)，是目前重點(diǎn)推廣的噴射工藝。適用范圍適用所有鐵路、公路隧道和水下通道以及高邊坡防護(hù)等工程的噴射混凝土施工。主要引用標(biāo)準(zhǔn)《高速鐵路隧道工程施工技術(shù)指南》《高速鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)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)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》施工方法

潮噴和小型濕噴機(jī)濕噴作業(yè)采用小型機(jī)具，配合作業(yè)平臺(tái)進(jìn)行，大型濕噴作業(yè)大多采用機(jī)械手進(jìn)行。工藝流程及操作要點(diǎn)工藝流程潮噴工藝工藝流程圖見圖1拌合站拌制干硬砼速凝劑噴射機(jī)壓縮空氣噴射管噴射頭—部分水噴射檢查噴射厚度及平整度是否合格%結(jié)束圖潮噴混凝土施工工藝圖潮噴混凝土現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)工藝流程說明）試驗(yàn)室嚴(yán)格控制好噴射混凝土的配合比。）噴射時(shí)噴嘴垂直于受噴巖面，保持左右距離，分片作螺旋往復(fù)運(yùn)動(dòng)，直到達(dá)規(guī)定厚度，并控制好噴射混凝土表面的平整度。）對(duì)滲漏水比較小的地方，噴射從無水處向有水處進(jìn)行；對(duì)于滲漏水較大的地方，先采取引流措施后再噴混凝土。）噴射先開風(fēng)，后開噴射機(jī)；停噴時(shí)先停噴射機(jī)、后停風(fēng)。）噴射前先調(diào)水，當(dāng)噴嘴噴射霧狀水時(shí)開始噴射，噴射中檢查噴射面是否有光澤，水量小出現(xiàn)干斑，水量大出現(xiàn)拉毛現(xiàn)象。濕噴工藝工藝流程圖見圖。拌合站拌制混凝土砼運(yùn)輸噴射機(jī)或噴射機(jī)械手噴射管速凝劑———噴射頭噴射檢查噴射厚度及平整度是否合格1是1結(jié)束圖濕噴混凝土施工工藝流程圖工藝流程說明）試驗(yàn)室嚴(yán)格控制好噴射混凝土的配合比，根據(jù)混凝土運(yùn)輸距離選擇好坍落度，防止運(yùn)輸過程中噴射混凝土坍落度損失過大。）噴射時(shí)噴嘴垂直于受噴巖面，保持左右距離，分片作螺旋往復(fù)運(yùn)動(dòng)，直到達(dá)規(guī)定厚度，控制好噴射混凝土表面的平整度。）對(duì)滲水比較小的地方，噴射從無水處向有水處進(jìn)行;對(duì)滲水較大的地方，采取引流措施后再噴混凝土。）噴射機(jī)械手噴射，根據(jù)噴射部位不同適當(dāng)調(diào)整噴射量。操作要點(diǎn)混合料或混凝土加工運(yùn)輸潮噴混凝土的加工一般也采用小型拌合站拌制，并嚴(yán)格按確定配合比將?的碎石、中粗砂進(jìn)行配料，通過拌合機(jī)將骨料、水泥與少量水均勻拌合而成干硬性混凝土（水灰比控制在?1,用自卸汽車運(yùn)至噴射地點(diǎn)。濕噴混凝土的加工一般采用大型拌合站拌制，并嚴(yán)格按確定配合比將?的碎石、中粗砂進(jìn)行配料，通過拌合機(jī)將骨料、水泥、水均勻拌合而成混凝土，用混凝土運(yùn)輸車運(yùn)至噴射地點(diǎn)。噴射混凝土現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備潮噴、濕噴混凝土噴射前先平整場(chǎng)地，并在存料底部鋪設(shè)薄鋼板，將噴射機(jī)移至噴射地點(diǎn)，將高壓風(fēng)管和噴射機(jī)連接，用電纜線將噴射機(jī)和配電箱連接，噴射管和噴射機(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，噴頭和噴射管連接。全部連接完成后先開風(fēng)調(diào)試噴射管路是否通暢，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)噴射機(jī)電源調(diào)試噴射機(jī)。外加劑的添加潮噴混凝土工藝外加劑一般采用人工添加，摻量控制誤差較大，隨意性也極大。濕噴混凝土工藝外加劑是機(jī)械添加，摻量控制比較準(zhǔn)確。特別是噴射機(jī)械手對(duì)外加劑摻量的控制極其標(biāo)準(zhǔn)，它是根據(jù)所設(shè)置的每小時(shí)噴射量及所設(shè)置的外加劑摻量進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)的?；炷羾娚渥鳂I(yè)三種噴射混凝土工藝的作業(yè)方法基本相同，都要求噴頭和噴射面呈垂直角度，噴頭距離噴射控制在?之間，從下往上分片作螺旋往復(fù)運(yùn)動(dòng)，直到達(dá)規(guī)定厚度。三種噴射混凝土工藝具體操作上有所不同。⑴潮噴的加水量由噴射手控制的，噴射手的經(jīng)驗(yàn)決定了水量的準(zhǔn)確程度，因此在噴射前水的調(diào)試比較關(guān)鍵，在噴射機(jī)進(jìn)料前先開風(fēng)，然后慢慢開水，觀察從噴頭出來的水是否成霧狀，噴水成霧狀后再啟動(dòng)噴射機(jī)進(jìn)行噴射。噴射中，噴射手隨時(shí)觀察噴射面情況，噴射面上出現(xiàn)干斑就說明水量小了，噴射面上出現(xiàn)拉毛就說明水量大了，只有噴射面上有光澤時(shí)才能說明水量合適。⑵潮噴作業(yè)中，上料人員和噴射手之間的配合也非常關(guān)鍵，若上料一直保持均勻，則噴射手就不用適時(shí)調(diào)節(jié)水量，若上料不均勻，則噴射手就要適時(shí)調(diào)節(jié)用水量。⑶潮噴作業(yè)中，受噴面找平，只有上料人員和噴射手默契配合才能很好進(jìn)行，噴射手調(diào)小水量，上料人員減少上料量，也就是減少每小時(shí)噴射量，才能將較小的凹坑找平，保證噴射面的平整度。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，噴射手主要控制噴射角度、距離、噴射厚度和平整度。勞動(dòng)力組織隧道施工中，初期支護(hù)的混凝土噴射應(yīng)在開挖后盡快施作，人員配置必須合理。潮噴施工人員配置見表1

表潮噴施工人員配置表（臺(tái)噴射機(jī)）一臺(tái)機(jī)噴射人員作業(yè)人人數(shù)輔助人員作業(yè)人人數(shù)噴射手拌合機(jī)指揮裝載機(jī)上料人汽車司外加劑空壓機(jī)電工合計(jì)合計(jì)濕噴施工人員配置見表2表濕噴施工人員配置表一臺(tái)機(jī)噴射人作業(yè)人人數(shù)輔助人員作業(yè)人人數(shù)噴射手拌合機(jī)噴射手裝載機(jī)上料揮人汽車機(jī)空壓司^工0主要機(jī)具設(shè)備噴射混凝土設(shè)備選型與配置噴射設(shè)備的選型與配置根據(jù)工程規(guī)模、施工場(chǎng)地、運(yùn)輸條件、文明施工和環(huán)境保護(hù)要求等因素綜合確定。一般的鐵路、公路、地鐵等較大斷面隧道均有條件采用濕噴工藝，設(shè)備選擇濕噴機(jī)。二次襯砌混凝土拌合站設(shè)在噴射地點(diǎn)附近，噴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噴射地點(diǎn)較遠(yuǎn)，單獨(dú)設(shè)噴射混凝土拌合站，混凝土運(yùn)輸車不少于臺(tái)。當(dāng)每循環(huán)受噴面較小，一次噴射作業(yè)量不大，或者無法采用混凝土罐車運(yùn)輸混凝土?xí)r，適宜采用潮噴工藝，選擇潮噴機(jī)。另在噴射地點(diǎn)附近配置小型拌合站，自卸汽車配置不少于臺(tái)。供風(fēng)設(shè)備配置空壓機(jī)的配置根據(jù)使用噴射機(jī)臺(tái)數(shù)而確定。每臺(tái)濕噴機(jī)需要的風(fēng)量，且風(fēng)壓要達(dá)到M濕噴工藝所配空壓機(jī)適宜采用風(fēng)壓比較穩(wěn)定的，不宜采用內(nèi)燃空壓機(jī)。每臺(tái)潮噴射機(jī)需要的風(fēng)量，風(fēng)壓5水壓。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、噴射機(jī)和照明等設(shè)備的配置功率，根據(jù)用電總功率和線路長(zhǎng)度配置相應(yīng)線徑的供電線路及總功率倍的變電系統(tǒng)。常用噴射混凝土設(shè)備潮噴工藝設(shè)備西安科達(dá)隧道物資生產(chǎn)的型潮噴機(jī)，型潮噴機(jī)。濕噴工藝設(shè)備一般濕噴射設(shè)備：成都巖鋒科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的

型濕噴機(jī)見圖5一局集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的噴機(jī)械手：長(zhǎng)沙中聯(lián)重工科技發(fā)展有限公司并購(gòu)的意大利國(guó)際混凝土噴射知名品牌公司生產(chǎn)原裝進(jìn)口的型噴射機(jī)械手見圖7圖型噴射機(jī)械手質(zhì)量控制易出現(xiàn)的質(zhì)量問題噴射手熟練程度差、技術(shù)水平低、責(zé)任4不強(qiáng)容易導(dǎo)致噴射混凝土表面平整度差；速凝劑質(zhì)量不穩(wěn)定，施工參量不匹配，容易引起噴射回彈量過大，甚至出現(xiàn)噴射后大面積掉塊現(xiàn)象。保證措施嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量水泥質(zhì)量控制⑴水泥一般選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，也可選用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⑵水泥是噴射混凝土最重要的原材料，嚴(yán)格把好水泥進(jìn)庫(kù)檢查關(guān)及使用前檢驗(yàn)關(guān)。對(duì)水泥強(qiáng)度、安定性、凝結(jié)時(shí)間進(jìn)行抽樣檢查，合格者準(zhǔn)予使用，不合格者不準(zhǔn)進(jìn)場(chǎng)和用于施工。粗骨料質(zhì)量控制⑴采用堅(jiān)硬耐久的卵石或碎石，粒徑不宜大于m⑵粗骨料級(jí)配、最大粒徑等質(zhì)量指標(biāo)符合《錨桿噴射混凝土支護(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)質(zhì)中粗河砂，細(xì)度模數(shù)為?范圍，含泥量、泥塊含量等質(zhì)量指標(biāo)滿足《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，“隧道施工技術(shù)規(guī)范”中暫無砂石材料技術(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)效果試驗(yàn)。所用速凝劑保證初凝時(shí)間不大于i終凝時(shí)間不大于。其它各項(xiàng)試驗(yàn)項(xiàng)目符合《噴射混凝土用速凝劑》技術(shù)要求后方可使用。水的質(zhì)量控制噴射混凝土所用水為無雜質(zhì)的潔凈水，不能使用污水及值小于的酸性水，也不能使用含硫酸鹽，其量按離子含量超過混合用水量的水。嚴(yán)格控制噴射混凝土強(qiáng)度配合比控制⑴噴射施工所用混合料和混凝土的配合比是在保證原材料合格前提下，通過試驗(yàn)試配出來。⑵配合比確定后，按其設(shè)計(jì)準(zhǔn)確稱量進(jìn)行攪拌。原材料按重量計(jì)，稱量允許偏差：水泥和速凝劑為土;砂、石料為土％⑶當(dāng)原材料規(guī)格、指標(biāo)發(fā)生變化，需靈活的調(diào)整配合比。噴射方法控制⑴噴射作業(yè)分段分片依次進(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噴射作業(yè)掌握好噴嘴與受噴巖面的距離和角度。距離最好為?8噴嘴與巖面垂直，并稍微偏向剛噴的部位，凹陷處先噴和多噴，凸出處后噴和少噴。⑶噴射時(shí)采用螺旋形或形往返移動(dòng)前進(jìn)，調(diào)節(jié)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根據(jù)產(chǎn)品說明書中提供的摻量范圍，通過試驗(yàn)確定其最佳摻量。認(rèn)真做好噴射混凝土質(zhì)量評(píng)估噴射混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)噴射混凝土的強(qiáng)度每一作業(yè)循環(huán)檢驗(yàn)一次，每個(gè)循環(huán)至少在拱部和邊墻各留置一組檢驗(yàn)試件。設(shè)計(jì)無明確要求時(shí)，噴混凝土強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到M強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到。當(dāng)檢測(cè)到不合格時(shí)，需查明原因并采取措施，可用加厚噴層或增設(shè)錨桿予以補(bǔ)強(qiáng)。噴射混凝土厚度檢測(cè)噴射混凝土厚度可采用埋釘法、鑿孔法或無損檢測(cè)等方法檢查。鑿孔檢查宜在混凝土噴后以內(nèi)，用短釬將孔鑿出，發(fā)現(xiàn)厚度不夠時(shí)可及時(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?檢查一次。每個(gè)斷面應(yīng)從拱頂起，每間隔布設(shè)一個(gè)檢查點(diǎn)檢查噴射混凝土的厚度。噴射混凝土厚度的檢查點(diǎn)數(shù)及以上大于設(shè)計(jì)厚度即為合格。當(dāng)發(fā)現(xiàn)噴射混凝土表面有裂縫、脫落、露筋、滲漏水情況，立即予以修補(bǔ)，鑿除重噴或進(jìn)行整治。3噴射混凝土平整度檢測(cè)①平整度用直尺檢測(cè)。噴射混凝土基面平整度：邊墻/<,拱頂/W。②基面無鋼筋、管件露頭等尖銳突出物。③隧道斷面變化或轉(zhuǎn)彎處陰角抹成三的圓弧，陽(yáng)角抹成三的圓弧。安全措施主要安全風(fēng)險(xiǎn)分析噴射作業(yè)時(shí)，機(jī)械手停放位置和噴射手作業(yè)位置，隧道危石、懸石應(yīng)清除干凈，噴射手要配帶防護(hù)用品，機(jī)械各部位完好正常，嚴(yán)禁將噴漿口對(duì)人放置和噴射。保證措施噴射作業(yè)前檢查噴射機(jī)和噴射管連接是否牢固、噴射管之間連接是否牢固、噴射管和噴頭之間連接是否牢固，避免噴射中連接處脫落，發(fā)生事故。試噴射機(jī)和噴射作業(yè)，噴頭不能對(duì)著人和設(shè)備。排除堵管需要開風(fēng)，先把出料端固定，避免噴射管擺動(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)問題的緊急處理。速凝劑操作過程中應(yīng)注意防止速凝劑泄漏灼傷。注意按周期進(jìn)行設(shè)備維護(hù)、保養(yǎng)。噴射手佩帶好面罩，避免回彈傷人，吸塵危害職業(yè)健康。環(huán)保及節(jié)能措施采用機(jī)