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，含超粒徑孤石和粉質砂土，有滴水現象，圍巖穩定性較差，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，節里面發育，層狀水平分布，局部巖層較厚，巖壁潮濕，圍巖穩定性差。目前施工支洞已經貫通，主洞新增兩個掘進工作面，施工支洞與主洞交叉加強段受力復雜，為保證施工安全，建議對交叉加強段補噴鋼纖維混凝土；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1、水利水電工程施工組織設計手冊；2、國家和水利部有關水利施工規范和驗收標準及行業標準；3
2、、中華人民共和國建筑行業標準鋼纖維混凝土JGT30641999；4、中國工程建設標準化協會標準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和管理經驗。三、施工原則1、堅持節約成本，確保質量、安全和工期的原則；2、堅持均衡生產、突出重點、統籌兼顧、合理安排和信息化施工的原則；3、堅持專業化施工的原則；4、堅持“改造自然、保護自然、環保同行”和“以人為本”的原則。四、施工任務對交叉加強段補噴鋼纖維混凝土，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10cm15cm，使之形成鋼性混凝土封閉環，保證施工安全。五、鋼纖維噴射
3、混凝土優點1、抗拉強度、抗彎強度和抗剪強度高。在混凝土中摻入適量鋼纖維,其抗拉強度提高25%50%,抗彎強度提高40%80%,抗剪強度提高50%100%。2、抗凍融性強。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150次凍融循環,其抗壓和抗彎強度下降約20%,而其他條件相同的普通混凝土卻下降60%以上,經過200次凍融循環,鋼纖維混凝土試件仍保持完好。3、抗裂性好，韌性強，抗沖擊性好。能夠承受較大的結構沖擊力；在通常的纖維摻量下,韌性可提高27倍, 收縮值降低7%9%。4、在較短時間內更容易提高圍巖的自承能力，能承受較大的圍巖和土體
4、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和聯結作用，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被拔出時，鋼纖維混凝土就變成脆性材料，發生斷裂破壞，因而要求鋼纖維具有較高的抗拉強度，同時鋼纖維兩端要設有彎段，鋼纖維長徑比和體積率越大，則抗拉強度越高，相應的鋼纖維噴射混凝土的抗拉強度、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、抗彎強度、抗壓強度、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生了不同的影響。1、韌性：鋼纖維對噴射混凝土的韌性有顯著改善，表現在鋼纖維摻入后，噴射混凝土結構即使產生裂紋后
5、仍然繼續承載。2、抗壓強度：噴射混凝土中摻加適量鋼纖，并優化配合比，能夠提高其抗壓強度。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為塑性破壞。3、抗收縮裂縫性能：通過噴射混凝土環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。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隧道工程。開挖完成后，立即將混凝土噴射到隧道洞開挖面，數小時后混凝土體即能承受噴射壓力，同時鋼纖維噴射混凝土能更好地抵抗結構遭受的沖擊力，如結構坍塌等。七、施工工藝1.對鋼纖維的基本要求為了達到最佳施工質量及相關要求，在進行噴射鋼纖維混凝土
6、施工時，對鋼纖維的幾何參數及體積率都有具體的要求。1.1 鋼纖維的幾何參數鋼纖維混凝土的增強效果與鋼纖維的長度、直徑、長徑比有關。鋼纖維增強作用隨長徑比增大而提高。鋼纖維長度太短起不到增強作用，太長施工困難，影響拌和質量，直徑過細在拌和時易彎折，過粗則在同體積率時，其增強效果差。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，質量難以保證。所以體積率采用0.8%。2. 配合比設計及要求因噴射鋼纖維混凝土地段相對分散，同時受機具設備和開挖方法的限制，在施工時均采用干噴法施工。2.1 配合比設計:噴射混凝
7、土設計強度為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）鋼纖維內不得含有明顯的銹蝕、油脂及其他妨礙鋼纖維與水泥粘結的雜質，其中因加工不良造成的粘連片、鐵屑及雜質不應超過鋼纖維重量的1%。鋼纖維參數及摻量：根據采用GSP-A型混凝土噴射機型，選用鋼纖維類型為DJ-0525冷拉鋼絲，長度為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。
8、3. 噴射鋼纖維混凝土施工3.1 關鍵技術（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，而且受攪拌機械和投料方法影響更大。試驗表明：采用強制攪拌機比自落式攪拌機效果好。本隧道施工中采用強制攪拌機，采用先投水泥、砂和碎石，在拌和過程中分散加入鋼纖維進行拌和，拌和時間不少于2min，播撒鋼纖維時,鋼纖維應避免在攪拌機葉片處集結,因鋼纖維絞結的機會相對較大。鋼纖維混凝土施工時，噴錨料應盡量隨拌隨用，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?；旌狭贤ㄟ^膠管長距離的高速輸
9、送，在噴頭處已稍有分離，水在距受噴面lm 左右處加入，噴射應根據其當前標定的給水速度調整水閥，按混凝土配合比設計確定的水灰比供水。噴射混凝土時，噴槍要垂直正對工作面，連續平穩地自下而上水平橫向移動，噴頭一圈壓半圈的旋轉噴射。在施工時還應注意風壓對噴射鋼纖維混凝土的影響。在混合料輸送時，采用適當的風壓是鋼纖維均勻分布、減少回彈損失的主要條件。風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% ，這種現象產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，降低風壓
10、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以內時，噴射風壓控制在0.150.2MPa為宜。（3）養護?；炷潦┕べ|量的好壞，受養護的影響相當明顯。因此在混凝土噴射完畢后要及時灑水或噴水霧養護。避免因養護不及時而導致噴射鋼纖維混凝土的質量不合格。八、設備及人員配置設備名稱型號及規格數量已使用臺時數檢修情況進場時間備注拌合站JS10001150良好拌合站5001全新良好拌合站5001全新良好五征車5噸3全新良好2010.5.25空壓機L3.5-20/83420良好空壓機GRF-175D-83全新良好鋼筋加工設備套137
11、0良好冷彎機自制1310良好噴漿機GSP-A型8全新良好交流電焊機5008220良好液壓注漿泵HJZB型1全新良好液壓注漿泵HS-B09型1全新良好2010.6.10人員配備：管理人員11人，技術人員15人，普工24人。九、質量保證措施1、噴射混凝土原材料先檢驗合格后才能使用，速凝劑應妥善保管，防止受潮變質。嚴格控制拌合物的水灰比，經常檢查速凝劑注入環的工作狀況。噴射混凝土的坍落度宜控制在813cm，過大混凝土會流淌，過小容易出現堵管現象。噴射過程中應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：側壁不應大于15%，拱部不應大于25%。2、噴射混凝土拌合物的停放時間不得大于30min
12、。3、必須在隧道開挖后及時進行施作。噴射混凝土嚴禁選用具有潛在堿活性骨料。噴混凝土厚度應預埋厚度控制標志，嚴格控制噴射砼的厚度。4、噴射前應仔細檢查噴射面，如有松動土塊應及時處理。噴射機應布置在安全地帶，并盡量靠近噴射部位，便于掌機人員與噴射手聯系，隨時調整工作風壓。5、噴射完成后應檢查噴射混凝土與巖面粘結情況，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，確認噴射砼厚度是否滿足設計和規范要求。當有空鼓、脫殼時，應及時鑿除，沖洗干凈進行重噴，或采用壓漿法充填。6、在噴射側壁下部時，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”而降低支護強度。7、
13、經常檢查噴射機出料彎頭、輸料管和管路接頭，發現問題及時處理。管路堵塞時，必須先關閉主機，然后才能進行處理。8、噴射完成后應先關主機，再依次關閉計量泵、震動棒和風閥，然后用清水將機內、輸送管路內殘留物清除干凈。9、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；在結冰的層面上不得進行噴射混凝土作業；混凝土強度未達到6MPa前，不得受凍。10、設備的操作離不開施工人員,他們素質水平的高低、責任感的強否直接影響施工的質量。而施工現場規范化、制度化的管理則是為施工創造良好的環境,為有良好的施工質量提供保證,也有利于增強施工人員的責任感和使命感。 11、施工單位應對施工人員經常進行崗位培訓教育,明確崗位責任,加強相關專業知識學習。對于施工現場的管理、施工進度的安排、施工質量的檢查等應作出明確的規定,并由質量負責人不定時的抽檢,以確保施工的質量。十、安全保證措施1、噴射混凝土時，所有操作工人必須帶安全帽，防塵口罩，防塵工作服，雨靴，橡膠手套。2、噴射手，控制好風壓、噴射距離，避免回彈骨料傷人。3、電線包皮應完好，開關應裝在固定閘刀盒內。4、安全員應隨時觀察地質變化，發現有松動滑塊現象，應立即撤離工作面。5、噴漿結束后，應清洗噴射機及管路，避免堵管炸裂傷人。
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