隧道支护中喷射混凝土施工控制要点

隧道支护中喷射混凝土施工控制要点
关键词：隧道支护喷射混凝土
本文主要通过阐述隧道工程施工中，更好的保证了隧道工程围岩应力适量释放度和变形，增加结构安全度和施工方便。

隧道支护工程喷射混凝土原材料选择、配合比控制要求及喷射混凝土拌和、运输、喷射质量检查等环节的控制，
1、喷射混凝土材料的进场必须进行检验，除应符合国家、部现行的有关标准外，并应符合下列要求：
⑴水泥：应优先采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，强度等级不小于
32.5MPa，必要时可采用特种水泥。

水泥的安定性、凝结时间均应合格。

当有抗冻、抗渗要求时，水泥强度等级不宜低于42.5MPa；
当喷射混凝土遇含有较高可溶性硫酸盐的地层或地下水地段，应按侵蚀类型和侵蚀程度采用相应的抗硫酸盐水泥；
当骨料与水泥中的碱可能发生反应时，应选用低碱水泥；
当需要喷混凝土有较高的早期强度时，可选用硫铝酸盐水泥或其它早强水泥；
有特殊要求时，应使用相应的特种水泥。

⑵细骨料应符合以下要求：
1)粗骨料应采用坚硬耐久的碎石或卵石（豆石），或两者混合物。

严禁选用具有潜在碱活性骨料，当使用碱性速凝剂时，不得使用含有活性二氧化硅的石料。

喷射混凝土中的石子最大粒径不宜大于15mm，骨料级配宜采用连续级配。

按重量计含泥量不应大于1％，泥块含量不应大于0.25％。

2)细骨料应采用坚硬耐久的中砂或粗砂，细度模数应大于2.5，含水率宜控制在5%～7%。

砂中小于0.075mm的颗粒不应大于20％。

含泥量不应大于3％，泥块含量不应大于1％。

3)喷射混凝土用的骨料级配宜控制在规定的范围内。

⑶外加剂：应对混凝土的强度及与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（除速凝剂和缓凝剂外）；吸湿性差，易于保存；不污染环境，对人体无害。

⑷速凝剂：喷射混凝土宜采用液体速凝剂，其掺量不宜大于水泥用量的5％。

在使用速凝剂前，应做与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，并要求初凝不应大于5min，终凝不应大于10min。

在采用其它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。

⑸水：水质应符合工程用水的有关标准，水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质，不应使用污水、海水、PH值小于4的酸性水、硫酸盐含量按计超过水重1％的水。

⑹钢纤维：钢纤维内不得有明显的锈蚀、油脂及其它妨碍钢纤维与水泥粘结的杂质，其中因加工不良造成的粘连片、铁屑及杂质不应超过钢纤维重量的1％。

⑺喷射混凝土胶凝材料用量不宜小于400kg/m3。

2 、喷射混凝土的性能、回弹率、粉尘浓度应符合国家现行《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086）的规定，“初期强度”应满足施工需要，即3h强度达到1.5MPa，24h强度达到5.0MPa。

3 、喷射混凝土的原材料、配合比、拌和、运输、喷射、质量检查等，应符合现行规范要求有关规定。

喷射混凝土因施工方法及环境条件的不同而要求其性能不同，应以试验喷射确认以上项目的选定。

下列数据可供选择：
⑴灰骨比宜为1:4～1:5；
⑵水灰比宜为0.40～0.50；
⑶砂率宜为45％～60％。

4 、喷射混凝土强度宜采用制作试块进行抗压试验。

喷射混凝土拌合物的坍落度宜为8cm～13cm。

5 、喷射混凝土应采用湿喷工艺；混凝土宜采用自动计量配料、强制搅拌机拌和，搅拌时间不得少于1.5min；混凝土搅拌运输车（轮胎式或轨行式）运输；喷射作业宜采用喷射机械手作业，并应符合《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086）的有关要求。

6、喷射混凝土前，应对受喷岩面进行处理后再喷射混凝土。

喷射作业应连续进行，并做好以下各项准备工作：
⑴一般岩面可用高压水冲洗受喷面上的浮尘、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若为泥、砂质岩面时应挂设细钢筋网（网格宜不大于20×20mm、线径宜小于3mm），用环向钢筋和锚钉或钢架固定，使其密贴受喷面，以提高喷混凝土的附着力。

喷混凝土前，宜先喷一层水泥砂浆，待终凝后再喷射混凝土。

⑶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。

⑷检查机具设备和风、水、电等管线路，并试运转：
1) 选用的空压机应满足喷射机工作风压和耗风量的要求；压风进入喷射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℃。

⑸喷射混凝土机的性能应符合下列要求：
1) 密封性能良好，输料连续均匀；
2) 生产率大于10m3/h，允许骨料最大粒径为16mm；
3) 混凝土输料距离：水平方向不小于30m，垂直方向不小于20m；
4) 喷射混凝土时粉尘含量不得大于2mg/m3。

7、对有涌水、渗水或潮湿的岩面喷射前应按不同情况进行处理：
⑴大股涌水宜采用注浆堵水后再喷射混凝土。

⑵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。

⑶大面积潮湿的岩面宜采用粘结性强的混凝土，如添加外加剂、掺合料以改善混凝土的性能。

⑷当岩面有较大凹处时，应先将凹处喷平。

8 、喷射作业应遵守下列规定：
⑴喷射混凝土必须满足设计的强度、厚度及其与岩面粘结力要求。

⑵喷射作业应分段分片依次进行，喷射顺序应自下而上，分段长度不宜大于
6m。

⑶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。

⑷喷射混凝土的一次喷射厚度可按喷射部位和要求厚度确定，或按下表选用。

喷射混凝土一次喷射厚度（mm）
⑸初喷混凝土在开挖后及时进行，复喷应根据掌子面的地质情况和一次爆破药量分层、分时段进行喷射作业，以确保喷射混凝土的支护能力和喷层的设计厚度；喷射混凝土终凝后3h内不得进行爆破作业。

⑹喷射混凝土拌合物的停放时间不得大于30min。

⑺喷嘴宜与喷射面垂直，其间距宜为1.5～2.0m；喷嘴应连续、缓慢作横向环行移动，喷层厚度均匀。

⑻喷射在岩面上的混凝土表面应无滑移下坠现象。

当表面有松动、开裂、下坠、滑移等现象时，应及时清除重喷。

⑼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：侧壁不应大于15%，拱部不应大于25%。

⑽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。

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。

9、初期支护表面应平整，无空鼓、裂缝、松酥，并用喷混凝土（或砂浆）对基面进行找平处理，平整度用2m靠尺检查，表面平整度允许偏差：侧壁5cm、拱部7cm。

10、喷射混凝土的厚度应符合下列要求：
⑴喷射混凝土平均厚度不应小于设计厚度。

⑵喷射混凝土厚度检查点数的80％及以上大于设计厚度。

⑶喷射混凝土最小厚度不小于设计厚度的2/3。

11、在喷射侧壁下部（台阶法施工上半断面拱脚）及仰拱时，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。

12、喷射混凝土终凝2h后，应进行湿润养护，养护时间不得小于14d。

喷射混凝土在隧道施工中应用已经非常广泛，喷射混凝土的质量直接影响着结构受力、防护、耐久性等情况，所以对喷射混凝土施工，必须按质量控制系统的要求，通过各种措施强化质量意识，加强质量管理，制定操作规程，使喷射混凝土在隧道防护中发挥越来越重要的作用。

参考文献：
《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》（TB10108）
《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086）。