鐵路工程石頭崗隧道明洞開挖噴射混凝土施工作業指導書.doc
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上傳人:職z****i
編號:1079256
2024-09-06
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1、鐵路工程石頭崗隧道、明洞開挖噴射混凝土施工作業指導書編 制: 審 核: 批 準: 發 布: 二XX年X月噴射混凝土施工作業指導書1、編制目的明確隧道噴射混凝土施工作業的工藝流程、操作要點和相應的工藝標準,指導、規范隧道噴射混凝土施工作業。2、適用條件及范圍本作業指導書適用于中國路橋改建鐵路xx線xx至xx段擴能改造工程xx標第六項目部管段石頭崗隧道、明洞開挖所有的噴射混疑土作業。3、噴射混凝土施工準備工作3.1、內業技術準備應在開工前組織技術人員認真學習實施性施工組織設計,熟悉、審核施工圖紙,規范及技術標準,制定施工安全保證措施,提出應急預案,對施工人員進行技術交底,對參加施工人員進行上崗前技2、術培訓,進行必要的考核3.2外業技術準備原材料:水泥:應優先采用普通硅酸鹽水泥,也可采用礦渣硅酸鹽水泥;在軟弱圍巖宜選用早強水泥。水泥標號不應低于42.5號。使用前應做強度復查試驗。速凝劑:必須采用質量合格的產品。應注意保管,不使其變質。使用前應做速凝效果試驗,要求初凝不超過5min,終凝不超過10min。應根據水泥品種、水灰比等,通過試驗確定速凝劑的最佳摻量,并應在使用時準確計量。砂:噴射混凝土應采用硬質潔凈的中砂或粗砂,細度模數宜大于2.5,含水率一般為5%-7%,使用前均應過篩,并應事先沖洗干凈。石料:采用堅硬耐久的碎石或卵石,粒徑不宜大于20,且級配良好。當使用堿性速凝劑時,石料不得含3、活性二氧化硅。水:水質應符合工程用水的有關標準,水中不得含有影響水泥正常凝結與硬化的有害雜質。纖維:噴射混凝土中的合成纖維宜采用聚丙烯纖維,材質應滿足設計要求。、機械及管路:噴射機、混凝土攪拌機、皮運輸機等使用前均應檢修完好,就位前要進行試運轉。管路及接頭要保持良好,要求風管不漏風,沿風、水管路每隔4050米裝一閥門接頭,以便當噴射機移動時,聯結風、水管。、其它:檢查開挖斷面,欠挖處要補鑿夠。敲幫找頂、清除浮石,用高壓水沖洗巖面,附著于巖面的泥污應沖洗干凈,每次沖洗長度以510米為宜。對裂隙水要進行處理。不良地質處應先進行加固(如采用錨桿、鋼筋網或金屬支架等)。對設計要求或施工使用的預埋件要安4、裝準確。備好腳手架或噴射臺車,以便于噴射邊墻上部或拱部。埋設測量噴混凝土厚度的標志,如利用錨桿預留一定長度作標記時,應及時將多余長度鋸掉,以免噴射后露在表面。噴射作業面必須有充足的照明,照明燈上應罩上鐵絲網,以免回彈物打壞照明燈。作好回彈物的回收和使用的準備,噴射前先在噴混凝土地段鋪設薄鐵板或其它易于回收回彈物的設備。4、噴射作業工藝流程4.1、干噴:噴射混凝土噴漿料在洞外集中拌制,運輸車運至作業點,采用PZ5(5m3/h)型干噴機配合簡易臺車進行噴射施工。其施工工藝如下框圖所示。復噴至設計厚度噴射混凝土施工工藝框圖清理施工機具噴混凝土配合比選定檢查開挖斷面尺寸,清除浮碴,清理受噴面施工機具就5、位噴射混合料拌合噴射混合料運輸初噴混凝土不大于6cm施作錨桿、鋼架、掛鋼筋網清除初噴面粉塵加入速凝劑加入合成纖維或鋼纖維4.2、濕噴:將骨料、水泥和水按設計比例拌和均勻,用濕式噴射機壓送拌和好的混凝土混合料至噴頭處,再在噴頭上添加速凝劑后噴出。其施工工藝如下圖所示。噴頭濕式噴射機水泥細骨料水噴頭壓縮空氣速凝劑粗骨料外加劑攪拌機干噴產生的粉塵量和回彈量均很大,且噴射質量和操作手的熟練程度有直接關系,但使用的機械較簡單,機械清洗和故障處理較容易;濕噴混凝土的質量較容易控制,噴射過程中的粉塵和回彈量較少,是值得推薦的一種噴射工藝,但其對機械要求較高。4.3、潮噴:噴漿料拌和時可采用將骨料預加少量水,6、使之呈潮濕狀,再加水泥拌和的方法,以降低上料、拌和和噴射時的粉塵。施工工藝同干噴。三種噴射方法在施工中應結合實際情況合理選用。5、噴射作業基本要求5.1、風壓及水壓風壓與輸送距離、高程、管的彎曲半徑及數量、干拌合料配合比、砂石的種類、級配、含水率等有關。為了保證噴混凝土的質量,降低回彈率,減少粉塵,噴射作業時,要求風壓穩定,壓力大小調整適當。當輸料距離不大時,雙罐式混凝土噴射機的風壓和水平輸送距離的關系為:空載壓力(100kpa)=0.01輸料管長度(m)工作壓力(100kpa)=1+0.013輸料管長度(m)但當向上垂直輸送時,風壓比水平輸送約每10 m增高20-30 kpa。水壓一般要比風7、壓高50-100 kpa,要求在噴頭水環處形成水霧,使干拌合料充分濕潤。噴射作業區的系統水壓應大于400 kpa,系統水壓不足時,須采用壓力水箱來提高水壓。5.2、水灰比的控制合理的給水量是保證噴混凝土質量、降低回彈率和減少粉塵的重要因素。由于噴混凝土施工工藝的特點,水灰比的控制,目前只能憑借噴射手的經驗目測掌握。如噴射的混凝土易粘著,回彈小,表面濕潤光澤,說明水量合適,此時的水灰比一般在0.40.5之間。如果表面無光澤,或出現干斑,回彈物增加,灰塵飛揚,混凝土不密實,則說明水量?。蝗绻砻嫠苄源蠡虺霈F流淌、滑動現象,說明水量大。噴射手應根據這些現象,及時調整水量。5.3、噴射角度與噴射距離噴8、嘴與巖面的角度,一般應垂直于巖面。但在噴邊墻時,宜將噴嘴略向下俯10左右,使混凝土束噴射在較厚的混凝土頂端。由于混凝土束噴射在呈粘塑性狀態的混凝土上,可避免料束中的粗骨料直接與巖面撞擊,減少回彈量。噴射距離是以噴混凝土最小的回彈和最高的強度來確定的。原則上以能看清噴射情況,使料束集中,回彈量小為宜;同時也取決于噴頭出口壓力大小。一般以0.61.2 m較好。噴射手應視具體情況,選用適當的噴射距離。5.4、一次噴射厚度一次噴射厚度,主要由噴混凝土顆粒間的凝聚力和噴射層與受噴面間的粘結力而定。厚度太薄會增大回彈率;厚度太大會使混凝土顆粒間的凝聚力減弱,同時會引起大片坍落或形成混凝土與巖面脫離。適宜的9、一次噴射厚度就是混凝土層在不錯裂、不脫落的情況下達到的最大厚度。分層噴射厚度主要和噴射部位有關。噴射厚度和噴射部位項目一次噴射厚度(cm)摻速凝劑不摻速凝劑拱部5-634邊墻7-1057分層噴射厚度一般為粗骨料最大粒徑的二倍,如一次噴射厚度小于5cm,使用石子的最大粒徑也要相應減小。5.5、分層噴射的間隔時間分層噴射合理的間隔時間不僅與水泥品種、速凝劑摻量有關,而且與施工溫度、速凝劑種類和水灰比大小等有關。5.6、噴射順序噴射施工按一定順序有條不紊地進行,噴射作業區段的寬度依坑道具體條件而定。一般應以1.52.0米進行。對于水平坑道,噴射的順序應先墻后拱,自下而上。如巖面凹凸不平時,應先噴凹處10、找平,然后向上噴射。噴射時噴嘴料束應呈旋轉軌跡運動,一圈壓半圈,縱向按蛇形進行。如因工程需要適當美觀時,可在噴混凝土表面上再噴射一層同標號水泥砂漿,此時噴射順序應自上而下,噴頭料束呈橫掃方式運動,不能旋轉或停留,以使表面平整光滑。當巖石松散或處理坍方時,噴射作業應緊跟作業面,初噴應先拱后墻,復噴則先墻后拱。5.7、噴射操作對不同的噴射機,要嚴格按規定的操作方法進行操作,否則容易發生堵管、反風等現象。噴射機的開、停順序為:開動時,先開風后給水,最后停電供料;停止時,先停止供料,待料罐中的存料噴完后再停電,最后關水停風,同時要根據輸送距離的變化,隨時調整風壓、噴嘴的操作,噴射開始時先給水再送料;結11、束時,先停風后停水。在噴射時,要隨時觀察圍巖、噴層表面、回彈和粉塵等情況,及時調整水灰比。當噴嘴不出料時,應將噴嘴對準前下方,避開人員。處理堵管時的工作風壓不得超過0.4Mpa。5.8、養護為使水泥充分水化,減少和防止收縮裂縫,在噴射混凝土終凝后,即開始灑水養護。養護時間和噴水次數,取決于水泥品種和空氣濕度,在任何情況下,養護時間不少于14d。冬季施工時,應使噴射混凝土的溫度保持在攝氏零度以上。6、錨噴作業注意事項6.1、噴射混凝土作業需緊跟開挖面時,下次爆破距噴混凝土作業完成時間的間隔,不得小于3小時。6.2、噴射混凝土回彈率應與控制,拱部不應超過25%,邊墻不應超過15%;6.3、錨桿鉆孔12、前應根據設計要求定出孔位,做出標記,孔位允許偏差為15毫米。6.4、采用鋼筋網噴射混凝土時,可在巖面噴射一層混凝土后再進行鋼筋網的鋪設,并在錨桿安設后進行鋼筋使用前應清除銹蝕;鋼筋網應隨受噴面的起伏鋪設,與受噴面的間隙一般不大于3cm,鋼筋網應與錨桿或其他固定裝置連接牢固,在噴射混凝土時不得晃動。6.5、冬季施工時,噴射作業區的氣溫不應低于5。在結冰的層面上不得噴射混凝土?;炷翉姸任催_到6Mpa前,不得受凍。混合料應提前運進洞內。6.6、采用鋼架噴射混凝土時,鋼架的型式、制作和架設應符合下列要求:1)鋼架支撐可選用H型鋼、工字鋼、U型鋼、鋼軌、鋼管或鋼筋格柵等制作。鋼架加工尺寸等應符合設計要13、求。2)鋼架支撐必須具有必要的強度和剛度,剛架的設計強度,應保證能單獨承受24米高的松動巖柱重量,其形狀應與開挖斷面相適用。3)支撐接頭由螺栓連接牢靠,當作為襯砌骨架時,接頭應焊接。4)鋼管鋼架應在鋼管上設置注漿孔,架設后應注滿水泥砂漿。5)鋼架應按設計位置架設,鋼架之間必須用縱向鋼筋聯接,拱腳必須放在牢固的基礎上。鋼架與圍巖應盡量靠近,但應留23cm間隙作混凝土保護層。當鋼架和圍巖之間的間隙過大時應設墊塊。如鋼架支撐作為襯砌混凝土骨架時,應用預制混凝土背板或填塊固定牢靠。6)鋼架應于隧道中線,上下、左右允許偏差5cm,鋼架傾斜度不得大于2cm。拱腳標高不足時,不得用土、石回填,而應設置鋼板進14、行調整,必要時可用混凝土加固基底。拱腳高度應低于上半斷面底線1520cm,當拱腳處圍巖承載力不夠時,應向圍巖方向加大拱腳接觸面積。7)當鋼架噴射混凝土作為永久性支護結構時,鋼架與圍巖間的間隙必須用噴射混凝土充填密實。間隙過大時,可用鋼楔或混凝土楔塊頂緊,其點數單側不得少于8個。噴射混凝土應由兩側拱腳向上對稱噴射,并將鋼架覆蓋。7、勞動組織表一工程名稱工序名稱普工噴射工修理工安全員電工運輸司機噴射工人班長合計噴錨施工10411141123安質員負責檢查噴射混疑土的厚度,專業技工需經技術培訓考試合格后持證上崗。8、設備機具配備表二 序號名稱數量備注1多功能作業臺架12裝載機13風鉆4錨桿鉆孔4錨桿15、注漿機25風鎬46強制攪拌機1生產拌合料7濕噴機2為提高機械化水平,減少勞動強度,可以采用混疑土噴射機械手或混疑土噴射三聯機。9、質量控制及檢驗9.1、質量驗收規范鐵路隧道工程施工技術指南(TZ204-2008)鐵路隧道工程質量驗收標準(J287-2004)鐵路混疑土工程驗收補充標準(鐵建設(2005)160號)9.2 分項驗收標準 主控項目(1)噴射混凝土摻加外加劑后,其性能必須滿足設計要求。在使用速凝劑前,應做與水泥的相容性試驗及水泥漿凝結效果試驗,初凝不大于5min,終凝不大于10min;采用其他類型的外加劑或幾種外加劑復合使用時,也應做相應的性能試驗和使用效果試驗。檢驗數量:同一生產廠16、家、同一批號、同一品種、同一生產日期且連續進場的外加劑,每50t為一批,不足50t應按一批計。每批抽檢一次。檢驗方法:采用現場取樣試驗。(2)噴射合成纖維混凝土中的微纖維應滿足下列規定:合成纖維的品種、規格、性能應符合設計要求。 合成纖維抗拉強度不宜小于280MPa。合成纖維長度和直徑允許偏差應為設計尺寸的10%。合成纖維不得有妨礙鋼纖維與水泥粘結的雜質,也不得混有妨礙水泥硬化的化學成分。檢驗數量;同一生產廠家、同一批號、同一品種、同一出廠日期且連續進場的微纖維,每5t為一批,不足5t應按一批計。施工單位每批抽檢一次;監理單位檢測次數為施工單位抽檢次數的20%,并至少一次。檢驗方法:施工單位檢17、查產品合格證、出廠檢驗報告,在每批中分別隨機抽取10根進行抗拉強度和用精度不低于0.02mm的卡尺測量長度、直徑;監理單位檢查全部產品合格證、出場檢驗報告、試驗報告,并進行規定比例的見證取樣檢測。(3)噴射混凝土的配合比設計應根據原材料性能、混凝土的技術條件和設計要求,通過試驗選定,并應符合下列規定: 膠骨比宜為1:41:5。 水膠比宜為0.400.50。 砂率宜為45%60%。 膠凝材料用量不宜小于400kg/m3。 鋼(合成)纖維的摻量應符合設計要求。檢驗數量:施工單位對同強度等級、同性能噴射混凝土進行一次混凝土配合比設計,施工過程中,如水泥、外加劑等主要原材料的品種和規格發生變化,應重新18、進行配合比設計;監理單位全部檢查。檢驗方法:施工單位進行配合比選定試驗;監理單位檢查配合比選定單。(4)噴射混凝土的早期(1d)強度必須符合設計要求。檢驗數量:施工單位、監理單位每一噴射循環檢查一次。檢驗方法:施工單位采用貫入法或拔出法檢測;監理單位見證檢測。噴射混凝土的強度必須符合設計要求。用于檢查噴射混凝土強度的試件,應采用大板切割法制取;當不具備切割條件時也可采用邊長150mm的立方體無底試模,在其內噴射混凝土制作試件,試件成型的噴射方向應與邊墻相同,噴射混凝土標準養護試件的試驗齡期為28d。當對強度有懷疑時,可在混凝土噴射地點采用鉆芯取樣法隨機抽取制作試件做抗壓試驗。檢驗數量:施工單位19、每一作業循環檢驗一次,每個循環至少在拱部和邊墻各留置一組檢驗試件;監理單位按施工單位檢查次數的20%見證取樣檢測或按施工單位檢查次數的10%平行檢驗。檢驗方法:施工單位進行混凝土強度試驗。監理單位檢查混凝土強度試驗報告并進行見證取樣檢測或平行檢驗。噴射混凝土的厚度和表面平整度應符合下列要求:平均厚度大于設計厚度。檢查點數的80%及以上大于設計厚度。最小厚度不小于設計厚度2/3。表面平整度的允許偏差為100mm。檢驗數量:每一作業循環檢查一個斷面,每個斷面應從拱頂起,每間隔布設一個檢查點檢查噴射混凝土的厚度。監理單位見證檢查或按施工單位檢查斷面的20%抽查。檢驗方法:施工單位、監理單位檢查控制噴20、層厚度的標志、鑿孔或無損檢測測量厚度,用自動斷面儀或攝影儀等儀器測量斷面輪廓檢查表面平整度。噴射混凝土終凝2h后,應按施工技術方案及時采取有效措施進行養護,養護時間不少于14d。檢驗數量:施工單位、監理單位全部檢查。檢驗方法:觀察,檢查施工記錄。噴射混凝土冬期施工時,作業區的氣溫和混合料進入噴射機的溫度均不應低于5C。檢驗數量:施工單位、監理單位全部檢查。檢驗方法:測溫。噴射混凝土原材料每盤稱量的允許偏差應符合表1的規定。表3 原材料每盤稱量的允許偏差序號材料名稱允許偏差1水泥1%2粗、細骨料2%3水、外加劑1%4鋼(合成)纖維2%檢驗數量:施工單位、監理單位每工作班抽查不少于一次。檢驗方法:21、復稱。噴射混凝土表面應密實、平整,無裂縫、脫落、漏噴、露筋、空鼓和滲漏水,錨桿頭鋼筋無外露。檢驗數量:施工單位、監理單位全部檢查。檢驗方法:觀察、敲擊。 一般項目噴射混凝土拌合物的坍落度應符合設計配合比要求。檢驗數量:每工作班不少于一次。檢驗方法:坍落度試驗。噴射混凝土拌制前,應測定砂、石含水率,并根據測試結果和理論配合比調整材料用量,提出施工配合比。 檢驗數量:每工作班不應少于一次。雨天或含水率有顯著變化時,應增加含水率檢測次數。 檢驗方法:砂、石含水率測試。10、故障的預防和處理10.1、堵管原因:1)篩選不嚴,有雜物或大石塊、結塊水泥混入拌合料中;2)砂、石含水率過大,引起管壁粘結;3)22、噴射作業結束后,噴射機未進行清洗,儲料筒內壁有灰、砂粘結,以后在運轉中有大塊粘結物脫落。4)輸料膠管內壁磨損后翻起,造成輸料不暢,堵塞;5)輸料管漏風,風壓降低;6)輸料管出現死彎或彎度過大;7)噴射風壓過低或風量不足;堵管現象:1)料罐內有拌合料,但噴槍不出料;2)噴射壓力表指針突然上升,工作料罐內壓力增大;3)噴射機突然出現反風現象;排除方法:1)立即停止上料,并停機關風,打開排氣閥,放出罐內壓縮空氣;2)找出堵塞部位;3)如在輸料管堵塞,可將膠管托起,用木棍沿堵塞部位的前端逐漸向堵塞部位敲打至膠管松軟,如在噴出彎管或在噴槍出口處堵塞,可卸下彎管或噴槍,用鐵條疏通;4)最后打開風閥送風,排23、出積料;預防措施:1)噴射機在使用前或結束后,要檢查、清理料罐中的余料雜物,停止工作時,上料口應加蓋蓋嚴,防止雜物、石子掉入;2)嚴格掌握操作順序,并在操作過程中經常用木槌敲打罐體,使拌合料不致粘結在料罐內壁;3)把好材料篩選質量關,在噴射機的上料口處再增設一道篩子;4)對已磨損的輸料管要及時包扎或更換;5)輸料膠管的彎度要適宜,避免死彎;6)噴射前要檢查風壓、風量,風壓或風量不足時不噴;10.2、出料不勻原因:1)裝料不勻; 2)風源風壓波動;處理方法:1)噴射時要求連續均勻上料;2)加大風壓能力,增設小風包,錯開用風的設備及工具的作業時間;10.3、噴干料沒有水原因:1)水環處水眼堵塞;224、)水壓低,水量不足;3)供水管路漏水;處理方法:1)疏通水眼;2)保持足夠水壓、水量;3)處理管路漏水;11、 濕噴砼質量保證措施按照施工工藝施工,嚴格執行操作規程。請濕噴機廠家進行現場培訓、指導,按照濕噴機操作方法進行嚴格執行。對于原材料進貨,由試驗部門進行進場前試驗,不合格材料一律不得進場。制定質量保證體系,抓好每一環節、每一步驟的監控,并責任到人,狠抓落實。每次噴射作業前,做好人員、機具、物資、技術、測量、試驗、運輸等準備工作。施工技術人員對噴射作業環節進行認真檢查(內容包括:噴層厚度、噴層與受噴面粘結情況、噴射作業中各種參數),嚴格把關。12、安全技術和防塵措施12.1、安全注意事項125、)嚴禁將噴槍對準施工人員,以免突然出料傷人。2)噴射作業時,如壓力表指針突然上升,并出現往復擺動時,可能有大石塊堵住噴射機噴出彎管,此時應立即停機排除,切勿將大石塊強行吹出。3)用震動疏通的方法處理噴管時,噴射手和輔助操作人員要緊握噴槍,以免送風時噴槍甩動傷人。處理堵管時,料罐工作風壓不能超過0.4Mpa。4)處理噴出彎管堵塞或清理料罐時,嚴禁在開動電機、分配盤運轉的情況下將手伸入噴出彎管或工作料罐內。5)平行作業中處理堵管時,應通知附近工作人員避開噴槍出口方向。6)噴射手應必須帶安全帽配防護面罩或防護眼鏡、膠布雨衣和手套,洞內工作人員帶防塵口罩,加速凝劑的工作人員應帶膠皮手套。12.2、防塵26、措施:1)適當增加砂石的含水率,是減少砂、石在攪拌、上料和噴射過程中產生粉塵的有效方法。砂的含水率宜控制在5%-7%;石子的含水率以2%左右為宜。2)加強通風和水幕噴霧,對降塵有顯著效果。一般通風管距工作面以1015米為宜。同時在噴射工作面的回風流中設置噴霧器進行水幕噴霧,以降低粉塵。3)適當增加攏料管長度,可使料、水混合均勻,減少粉塵噴出。攏料管長度以4060cm為宜。因太長操作不便,同時會出現管口淌漿。4)嚴格控制工作壓力。在滿足工藝要求的條件下,工作風壓不宜過大,水灰比要控制適當,避免干噴。5)如采用普通攪拌機時,應增加密封蓋。上料盡可能采用皮帶上料機。6)在施工布置上,根據設備、操作技術等條件,盡量采用遠距離管道輸料噴射。