新建张唐铁路**标段
喷射混凝土施工作业指导书
工程名称：
编 号： 编 制： 周 松 宁 审 核： 批 准 人：
中铁**局集团张唐铁路项目经理部**项目部
二〇一一年四月
方案修改记录
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目 录
1.适用范围 ................................................................................................. 1 2.编制依据 ................................................................................................. 1 3.作业准备 ................................................................................................. 1 3.1内业准备 .............................................................................................. 1 3.2外业准备 .............................................................................................. 1 4.技术要求 ................................................................................................. 1 5.施工程序与工艺流程 ............................................................................. 2 5.1施工程序 .............................................................................................. 2 5.2工艺流程 .............................................................................................. 2 6.施工要求 ................................................................................................. 3 6.1施工准备 .............................................................................................. 3 6.2施工步骤 .............................................................................................. 3 6.3施工控制要点 ...................................................................................... 5 7.劳力配置 ................................................................................................. 6 8.材料要求 ................................................................................................. 7 8.1水泥 ...................................................................................................... 7 8.2粗、细骨料 .......................................................................................... 7 8.3外加剂 .................................................................................................. 7 8.4速凝剂 .................................................................................................. 7 8.5水 .......................................................................................................... 8 8.6微纤维 .................................................................................................. 8 9.设备机具配置 ......................................................................................... 8 10.质量控制及检验 ................................................................................... 8
10.1主控项目 ............................................................................................ 8 10.2一般项目 .......................................................................................... 10 11.安全及环保要求 ................................................................................. 10 11.1 安全要求 ......................................................................................... 11 11.2 环保要求 ......................................................................................... 11
喷射混凝土施工作业指导书
1.适用范围
适用于中铁**局张唐铁路工程*标段第*项目分部**双线隧道进口洞身喷射混凝土施工。 2.编制依据
(1)《铁路隧道工程施工技术指南》(TZ204-2008)； (2)《铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10417-2003)； (3)《**隧道设计图》；
(4)《双线隧道复合式衬砌参考图》；
(5)《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》(修订后2009年)； (6)《铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10417-2003 修订后 2009年)；
(7)项目经理部下发的《喷射混凝土施工工艺标准》 3.作业准备 3.1内业准备
⑴施工前现场技术人员充分掌握隧道设计图纸及相关文件内容，并及时与现场进行核对；
⑵依据本作业指导书进行施工技术交底；
⑶作业人员应进行岗前作业培训和安全教育，特殊工种的作业人员应持证上岗。 3.2外业准备
⑴施工机械配备应满足正常施工需求；
⑵用于喷射混凝土作业的台架必须牢固可靠，并设置安全护栏； ⑶喷射作业区有良好的通风和有效的降低粉尘量措施； ⑷现场作业人员要检查防尘口罩、防护服、防护眼罩等完好性。 4.技术要求
喷射混凝土在拌和站集中拌和，由混凝土搅拌运输车运至洞内，采用湿喷机作业；喷射混凝土设计强度为C25，施工强度需符合设计要求。各种围岩级别喷射混凝土部位及厚度见表4.1.1
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表4.1.1 喷射砼部位及厚度一览表
加宽值(cm) C25混凝土喷射厚度(cm) 衬砌类型 拱部 Ⅱ级 Ⅲ级 0～100 Ⅳ级 Ⅳ级加强 Ⅴ级偏压 5 10 20 22 25 边墙 5 10 20 22 25 仰拱 / / 10 15 25 5.施工程序与工艺流程 5.1施工程序
施工程序为：拌和站集中拌制→混凝土运输车运至洞内→湿喷机喷射作业。 5.2工艺流程
原材料质量 检查点一 喷射砼检验批验收记录表（一）（二） 混凝土拌合 混凝土运输检查点二 车运送 喷射砼试件拌合时间≮3min 水泥砂 石子水 外加剂 受喷围纤维 岩150-200cm 面 筛网 喷射砼质量湿式混凝土喷射机 风压控制在0.5~0.7MPa 液体速凝剂(水泥用量×4%) 检查点三 喷射砼养护 检查点四 图5-2-1 湿喷砼施工工艺流程图
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6.施工要求 6.1施工准备
⑴喷射混凝土应在开挖完毕并检查轮廓线后及时进行；
⑵检查开挖断面净空尺寸，清除松动岩块和拱墙脚处的泥块岩屑等杂物；
⑶用高压水冲洗受喷面，当受喷岩面遇水容易潮解、泥化时，采用高压风吹净岩面；
⑷检查机具设备和风、水、电等管线路，并试运转，保证作业区内具备良好通风和照明条件；
⑸当受喷面有滴水、漏水、集中出水等情况，应进行凿槽引流处理。 6.2施工步骤 6.2.1 喷射前准备
⑴喷射前应对受喷岩面进行处理；一般岩面可用高压水冲洗受喷岩面的浮尘、岩屑，当岩面遇水容易潮解、泥化时，宜采用高压风吹净岩面；
⑵设置控制喷射混凝土厚度的标志，一般采用埋设钢筋头做标志，亦可在喷射时插入长度比设计厚度大5cm的铁丝，每1～2m设一根，作为施工控制用；
⑶检查机具设备和风、水、电等管线路，湿喷机就位，并试运转； ①选用的空压机应满足湿喷机工作风压和耗风量的要求；压风进入湿喷机前必须进行油水分离；
②输料管应能承受0.8MPa以上的压力，并应有良好的耐磨性能； ③保证作业区内具有良好通风和照明条件； ④喷射作业的环境温度不得低于5℃。
⑷若遇受喷面有涌水、渗水或潮湿的岩面，喷射前应按不同情况进行处理。
①大股涌水宜采用注浆堵水后再喷射混凝土；隧道开挖后，大股涌水应先进行注浆堵水，一般顺涌水出露点打孔，压注速凝浆液(水泥－水玻璃浆液)；
②小股水或裂隙渗漏水宜采用岩面注浆或导管引排后再喷射混凝土。小股水或裂隙渗漏水，视具体情况进行岩面注浆(布孔宜密，钻孔宜浅)，
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或采用小导管沿隧道周边环形注浆；股水根据情况，或顺股水出露点打孔压注速凝浆液，或插排水管引流；围岩裂隙渗漏注浆孔布孔宜疏，钻孔宜深，或顺水路(节理、裂隙)扣排水半管，将水引到隧底水沟或纵向排水盲管；待受喷面上无流淌水后再喷混凝土。
③大面积潮湿的岩面采用粘结性强的混凝土，有渗水和大面积潮湿的的岩面与喷混凝土不易粘结，为了增加粘结性，初喷在岩面上的混凝土可适当增加水泥用量；也可在混凝土中掺入高效减水剂或添加各种增粘剂。
④喷混凝土作业前，应认真清除作业面拱脚或墙脚的虚碴和回弹物料，以防止拱墙脚因喷混凝土强度不足出现失稳现象。 6.2.2混凝土搅拌、运输
湿喷砼搅拌采取全自动计量强制式搅拌机，施工配料应严格按配合比进行操作，速凝剂在湿喷机喂料时加入。
微纤维混凝土的搅拌工艺应确保微纤维在拌合物中分散均匀，不产生结团，宜优先采用将微纤维、水泥、粗细骨料先干拌后加水湿拌的方法，且干拌时间不得少于1.5min，或采用先投放水泥、粗细骨料和水，在拌合过程中分散加入微纤维的方法。搅拌时间应通过现场搅拌试验确定，并应较普通混凝土规定的搅拌时间延长1～2min，采用先干拌后加水的搅拌方式时，干拌时间不宜小于1.5min，搅拌时间不宜小于3min。
运输采用砼运输罐车，随运随拌。喷射砼时，多台运输车应交替运料，以满足湿喷砼的供应。在运输过程中，要防止混凝土离析、水泥浆流失、坍落度变化以及产生初凝等现象。 6.2.3喷射作业
⑴喷射操作程序应为：打开速凝剂辅助风→缓慢打开主风阀→启动速凝剂计量泵、主电机、振动器→向料斗加混凝土。
⑵喷射混凝土作业应采用分段、分片、分层依次进行，喷射顺序应自下而上，分段长度不宜大于6m。喷射时先将低洼处大致喷平，再自下而上顺序分层、往复喷射。
⑶喷射混凝土分段施工时，上次喷混凝土应预留斜面，斜面宽度为200～300mm，斜面上需用压力水冲洗润湿后再行喷射混凝土。
⑷分片喷射要自下而上进行并先喷钢架与壁面间混凝土，再喷两钢架
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之间混凝土。边墙喷混凝土应从墙脚开始向上喷射，使回弹料不致裹入最后喷层。
⑸分层喷射时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1h后再进行喷射时，应先用风水清洗喷层表面。一次喷混凝土的厚度以喷混凝土不滑移不坠落为准，既不能因厚度太大而影响喷混凝土的粘结力和凝聚力，也不能太薄而增加回弹量。边墙一次喷射混凝土厚度控制在7～10cm，拱部控制在5～6cm，并保持喷层厚度均匀。顶部喷射混凝土时，为避免产生堕落现象，两次间隔时间宜为2～4h。
⑹喷射速度要适当，以利于混凝土的压实。风压过大，喷射速度增大，回弹增加；风压过小，喷射速度过小，压实力小，影响喷射混凝土密实度。因此在开机后要注意观察风压，起始风压达到0.5MPa后，才能开始操作，并据喷嘴出料情况调整风压。一般工作风压：边墙0.3～0.5MPa，拱部0.4～0.65MPa。
⑺喷射时使喷嘴与受喷面间保持适当距离，喷射角度尽可能接近90°，以使获得最大压实和最小回弹。喷嘴与受喷面间距宜为1.5～2.0m；喷射作业应分段分片依次进行，喷射顺序均应先墙后拱，自下面上，如岩面凹凸不平时，应先喷凹处找平，然后向上喷射。喷射路线呈小螺旋形绕圈运动，绕圈直径30cm左右为宜。后一圈压前一圈的1/3～1/2，喷射路线呈“S”形运动，每次“S”形运动长度为3～4m，喷射纵向第二行时，要依顺序从第一行的起点处开始，行与行间须搭接2～3cm，料束旋转速度，原则上要均匀不宜太慢或太快；若受喷面被钢架、钢筋网覆盖时，可将喷嘴稍加偏斜，但不宜小于70°。如果喷嘴与受喷面的角度大小，会形成混凝土物料在受喷面上的滚动，产生出凹凸不平的波形喷面，增加回弹量，影响喷射混凝土的质量。 6.2.4养护
喷射混凝土终凝2小时后，应进行养护。采用喷雾养护，养护时间不小于14d。当气温低于+5℃时，不得洒水养护。 6.3施工控制要点
⑴喷射混凝土原材料先检验合格后才能使用，速凝剂应妥善保管，防止变质。严格控制拌合物的水灰比，经常检查速凝剂注入环的工作状况。
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喷射混凝土的坍落度宜控制在8～13cm，过大混凝土会流淌，过小容易出现堵管现象。喷射过程中应及时检查混凝土的回弹率和实际配合比。喷射混凝土的回弹率：边墙不应大于15%，拱部不应大于25%。
⑵喷射混凝土拌合物的停放时间不得大于30min。
⑶必须在隧道开挖后及时进行施作。喷射混凝土严禁选用具有潜在碱活性骨料。喷混凝土厚度应预埋厚度控制标志，严格控制喷射砼的厚度。
⑷喷射前应仔细检查喷射面，如有松动土块应及时处理。湿喷机应布置在安全地带，并尽量靠近喷射部位，便于掌机人员与喷射手联系，随时调整工作风压。
⑸喷射完成后应检查喷射混凝土与岩面粘结情况，可用锤敲击检查。同时测量其平整度和断面，并将此断面与开挖断面对比，确认喷射砼厚度是否满足设计和规范要求。当有空鼓、脱壳时，应及时凿除，冲洗干净进行重喷，或采用压浆法充填。
⑹在喷射边墙下部时，需将上半断面喷射时的回弹物清理干净，防止将回弹物卷入下部喷层中形成“蜂窝”而降低支护强度。
⑺经常检查湿喷机出料弯头、输料管和管路接头，发现问题及时处理。管路堵塞时，必须先关闭主机，然后才能进行处理。
⑻喷射完成后应先关主机，再依次关闭计量泵、震动棒和风阀，然后用清水将机内、输送管路内残留物清除干净。
⑼喷射混凝土冬期施工时，洞口喷射混凝土的作业场合应有防冻保暖措施；作业区的气温和混合料进入湿喷机的温度均不应低于5°C；在结冰的层面上不得进行喷射混凝土作业；混凝土强度未达到6MPa前，不得受冻。 7.劳力配置
**隧道进口工区施工人员数量及职责见表7.1.1：
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表7.1.1 人员配置数量及职责
序号 1 职务 管理人员 数量 1 负责项目及工作内容 **队长负责现场施工组织协调以及班前点名和安全教育。 **对每循环喷射混凝土的指标和喷射工艺的正确性负责；**对喷射混凝土所需各种材料的合格性及喷射混凝土的合格性负责； **对施工过程中的安全监督及人员出入洞登记负责。 艾学勇、邓前福、阳安得负责操控一台喷浆头，对喷射的圆顺度和厚度负责；焉大国、贾浩月、王军杰、王豪杰、林永平、徐永同负责操控湿喷机、放料； **负责检查每循环喷射混凝土的平整度及厚度，并督促及时整改到位； 2 现场工程师 3 3 熟练工人 9 4 质检工程师 1
8.材料要求 8.1水泥
喷射混凝土采用P.O.42.5普通硅酸盐水泥。 8.2粗、细骨料
粗骨料采用坚硬耐久的碎石，严禁选用具有潜在碱活性骨料。喷射混凝土中的碎石最大粒径不宜大于15mm，骨料级配采用连续级配。按重量计含泥量不应大于1%，泥块含量不应大于0.25%。
细骨料采用坚硬、耐久的中砂，细度模数应大于2.5，含水率控制在5%～7%。砂中小于0.075mm的颗粒不大于20%。含泥量不大于3%，泥块含量不大于1%。 8.3外加剂
应对混凝土的强度及围岩的粘结力基本无影响；对混凝土和钢材无腐蚀作用；对混凝土的凝结时间影响不大(除速凝剂外)；易于保存；不污染环境，对人体无害。 8.4速凝剂
速凝剂掺量严格参照配合比要求。在使用速凝剂前，应做水泥的相容性试验及水泥净浆凝结效果试验，严格控制掺量，并要求初凝时间不大于5min，终凝不大于10min。
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8.5水
水质应符合工程用水的有关标准，水中不含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质。一般应采用饮用水。 8.6微纤维
速凝剂掺量严格参照配合比要求。在使用速凝剂前，应做水泥的相容性试验及水泥净浆凝结效果试验，严格控制掺量，并要求初凝时间不大于5min，终凝不大于10min。 9.设备机具配置
设备配置见表9.1.1
表9.1.1 设备配置表
设备名称 搅拌机 装载机 混凝土运输车 湿喷机 型号 JS1000 ZL50C 红岩 TK600 性能 1000L 3 m3 8m3 6 m3 数量 1台 1台 2台 1台 10.质量控制及检验 10.1主控项目
喷射混凝土总体控制及检验验收按《铁路隧道工程施工技术指南》(TZ204-2008)和《铁路隧道工程质量验收标准》(TB10417-2003)规定的试验方法检验。
⑴喷射混凝土掺加外加剂后，其性能必须满足设计要求。在使用速凝剂前，应做与水泥的相容性试验及水泥浆凝结效果试验，初凝不大于5min，终凝不大于10min；采用其他类型的外加剂或几种外加剂复合使用时，也应做相应的性能试验和使用效果试验。
检验数量：同一生产厂家、同一批号、同一品种、同一生产日期且连续进场的外加剂，每5t为一批，不足5t应按一批计。每批抽检一次。
检验方法：采用现场取样试验。
⑵喷射混凝土的配合比设计应根据原材料性能、混凝土的技术条件和设计要求通过试验选定，并应符合下列规定：
①胶骨比宜为1:4～1:5。 ②水胶比宜为0.40～0.50。
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③砂率宜为50%～60%。
④胶凝材料用量不宜小于400kg/m3。 ⑤微纤维的掺量为1Kg/ m3。
检验数量：施工单位对同强度等级、同性能喷射混凝土进行一次混凝土配合比设计，施工过程中，如水泥、外加剂等主要原材料的品种和规格发生变化，应重新进行配合比设计；监理单位全部检查。
检验方法：施工单位进行配合比选定试验；监理单位检查配合比选定单。
⑶喷射混凝土的早期(1d)强度不低于10Mpa。 检验数量：每一喷射循环检查一次。 检验方法：采用贯入法或拔出法检测。
⑷喷射混凝土的强度必须符合设计要求。用于检查喷射混凝土强度的试件，应采用大板切割法制取；当不具备切割条件时也可采用边长150mm的立方体无底试模，在其内喷射混凝土制作试件，试件成型的喷射方向应与边墙相同,喷射混凝土标准养护试件的试验龄期为28d。当对强度有怀疑时，可在混凝土喷射地点采用钻芯取样法随机抽取制作试件做抗压试验。
检验数量：每一作业循环检验一次，每个循环至少在拱部和边墙各留置一组检验试件；
检验方法：混凝土强度试验。
⑸喷射混凝土的厚度和表面平整度应符合下列要求： ①平均厚度大于设计厚度。
②检查点数的80%及以上大于设计厚度。 ③最小厚度不小于设计厚度2/3。 ④表面平整度的允许偏差为100mm。
检验数量：每一作业循环检查一个断面，每个断面应从拱顶起，每间隔２ｍ布设一个检查点检查喷射混凝土的厚度。
检验方法：检查控制喷层厚度的标志、凿孔或无损检测测量厚度，用自动断面仪或摄影仪等仪器测量断面轮廓检查表面平整度。
⑹喷射混凝土终凝2h后，应按施工技术方案及时采取有效措施进行养护，养护时间不少于14d。
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检验数量：全部检查。
检验方法：观察，检查施工记录。
⑺喷射混凝土冬期施工时，作业区的气温和混合料进入湿喷机的温度均不应低于5°C。
检验数量：全部检查。 检验方法：测温。
⑻喷射混凝土原材料每盘称量的允许偏差应符合下表的规定。 检验数量：每工作班抽查不少于一次。 检验方法：复称。
表10.1.1 原材料每盘称量的允许偏差
序号 1 2 3 4 材料名称 水泥 粗、细骨料 水、外加剂 微纤维 允许偏差 ±2% ±3% ±2% ±2% ⑼喷射混凝土表面应密实、平整，无裂缝、脱落、漏喷、露筋、空鼓和渗漏水，锚杆头钢筋无外露。
检验数量：全部检查。 检验方法：观察、敲击。 10.2一般项目
⑴喷射混凝土拌合物的坍落度应符合设计配合比要求。 检验数量：每工作班不少于一次。 检验方法：坍落度试验。
⑵喷射混凝土拌制前，应测定砂、石含水率，并根据测试结果和理论配合比调整材料用量，提出施工配合比。
检验数量：每工作班不应少于一次。雨天或含水率有显著变化时，应增加含水率检测次数。
检验方法：砂、石含水率测试。 11.安全及环保要求
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11.1 安全要求
洞身喷射混凝土工序的危险源辨识及应对措施要求见表11.1.1。
表11.1.1 危险源辨识及应对措施表
序号 1 危险源辨识 机动车触碰伤害 应对措施要求 所有司机必须持证上岗，车辆保养要及时，严禁车辆带病上路； 电线包皮应完好，开关应装在固定闸刀盒内并上锁；非电工人员严禁触碰闸刀 现场坚持安全员24小时值班制，喷混凝土作业时安全员必须现场监控，发现异常时及时通知撤离 每班结束时必须对喷浆管进行清理；开始前必须对喷浆管进行检查，有破损的及时更换 每班开始前由安全员对喷浆管接头进行检查，以确保接头牢固 加强通风，喷射混凝土时，所有操作工人必须带安全帽，防尘口罩，防尘工作服，雨靴，橡胶手套。 每班作业前检查安全员必须检查台架是否座牢，台架自身有无损坏，作业人员必须佩戴安全带 备注 2 触电伤害 3 坠物伤害 4 喷浆管爆裂伤害 5 喷浆管接头脱落伤害 浆料或粉尘对操作员皮肤或眼部伤害 高空坠落伤害 6 7 11.2 环保要求
环境因素辨识及环保要求见表11.2.1。
表11.2.1 环境因素辨别及环保要求
序号 1 2 3 环境影响因素辨识 粉尘污染 噪声影响 施工污水污染农田及水源 环保要求 1、在拌合场地及洞内施工位置洒水降尘；2、加强通风，改善洞内环境； 车辆夜间和清晨在途经村庄时严禁鸣笛 每循环施工完毕后严禁在现场或路上清洗混凝土输送车，必须回到拌合场地内清洗，生产污水必须经过沉淀过滤后方可排放； 11
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