喷射混凝土

6 喷射混凝土

6、1一般规定

6.1.1喷射混凝土适用于隧道、洞室、边坡与基坑等工程的面层支护。

6.1.2喷射混凝土的设计强度等级不应低于C20;用于大型洞室及特殊条件下的

工程支护时,其设计强度等级宜不低于C25。

6.1.3开挖后呈现明显塑性流变或高应力易发生岩爆的岩体中的隧洞、受采动影

响、高速水流冲刷或矿石冲击磨损的隧洞与竖井,宜采用喷射钢纤维混凝土支护。

6.1.4大断面隧道及大型洞室喷射混凝土支护,宜采用湿拌喷射法施工;基坑、边

坡喷射混凝土支护,宜采用干拌喷射法施工;矿山井巷及小断面隧洞喷射混凝土支护,宜采用半湿拌喷射法施工。

6、2原材料

6.2.1水泥:应符合第4、4、7条规定的要求。

6.2.2骨料应符合下列要求:

1粗骨料应选用坚硬耐久的卵石或碎石,粒径不宜大于15mm;当使用碱性速凝剂时,不得使用含有活性二氧化硅的石料。

2细骨料应选用坚硬耐久的中砂或粗砂,细度模数不宜大于2、5。干拌法喷射时,骨料的含水率应保持恒定并不小于6%。

3喷射混凝土骨料级配宜控制在表6、2、2数据范围内。

表6、2、2喷射混凝土骨料通过各筛经的累计质量百分率(％)

6.2.3拌合水应符合第4、4、8条规定的要求。

6.2.4喷射混凝土速凝剂应符合下列要求:

1掺加正常用量速凝剂的水泥净浆初凝不应大于3min,终凝不应大于12min;

2加速凝剂的喷射混凝土试件,28d强度应不低于不加速凝剂强度的90%;

3宜用无碱或低碱型速凝剂。

6.2.5喷射混凝土中的矿物掺合料,应符合以下规定:

1粉煤灰的品质应符合现行国家标准《用于水泥与混凝土中的粉煤灰》GB1596的有关规定。粉煤灰的级别不应低于Ⅱ级,烧失量不应大于5%。

2硅粉的品质应符合表6、2、5的要求。

表6、2、5硅粉质量控制指标要求

3粒化高炉矿渣粉的品质应符合现行国家标准《用于水泥与混凝土中粒化高炉矿渣粉》GB/T18046的有关规定。

6.2.6纤维:喷射混凝土用钢纤维及合成纤维应符合以下规定:

1钢纤维

钢纤维的抗拉强度应不低于1000N/mm2,直径宜为0、40~0、80mm,长

度宜为25~35mm,并不得大于混合料输送管内径的0、7倍,长径比为

35~80。

2合成纤维

合成纤维的抗拉强度不应低于280N/mm2,直径宜为10~100μm,长度宜

为4~25mm。

6.2.7喷射混凝土中各类材料的总碱量(Na2O当量)不得大于3 kg / m3;氯离子

含量不应超过胶凝材料总量的0、1%。

6、3设计

6.3.1喷射混凝土1d 龄期的抗压强度应不低于5、0MPa;28d龄期的抗压强度

应不低于20MPa。

6.3.2不同强度等级的喷射混凝土的设计强度应按表6、3、2采用。

表6、3、2喷射混凝土的强度设计值(N/mm2)

6.3.3喷射混凝土与岩石或混凝土基底间的最小粘结强度应符合表6、3、3规定。

粘结强度的试验方法应符合附录L的规定。

表6、3、3 喷射混凝土与基底的最小粘结强度

注:表中粘结强度系三个试件龄期28d的平均值,其中粘结强度较低的不得低于表中要求值的75%。

6.3.4喷射混凝土的体积密度可取2200~2300kg/m3,弹性模量可按表6、3、4采

用。

表6、3、4喷射混凝土的弹性模量

6.3.5喷射钢纤维混凝土或喷射混凝土用于含有大范围粘土的剪切带、高塑性流

变或高应力岩层时,其抗弯强度应不小于表6、3、5的规定。

表6、3、5喷射混凝土的最小抗弯强度(MPa)

6.3.6处于大变形隧洞中的喷锚支护工程,宜采用具有高韧性的喷射钢纤维混凝

土。不同韧性等级的喷射钢纤维混凝土各韧性等级的残余抗弯强度应不小于表6、3、6的规定值。

表6、3、6 不同韧性等级的喷射钢纤维混凝土的残余抗弯强度

6.3.7喷射混凝土的抗渗等级不应小于P8,当设计有特殊要求时,可通过调整材

料的配合比,或掺加外加剂、掺合料配制出高于P8的喷射混凝土。

6.3.8处于受冻融侵蚀的永久性喷射混凝土工程,喷射混凝土的抗冻融循环能力

应不小于250次。

6.3.9处于侵蚀性介质中的永久性喷射混凝土工程,应采用由耐侵蚀水泥配制的

喷射混凝土。

6.3.10喷射混凝土支护的设计厚度,最小不应低于50mm。含水岩层中的喷射混

凝土支护设计厚度最小不应低于80mm。

6.3.11钢筋网喷射混凝土支护设计厚度不应小于80mm,且不宜大于250mm。钢

筋网设计应遵守下列规定:

1钢筋网材料宜采用HPB235或HRB335钢筋,钢筋直径宜为6~12mm;

2钢筋间距宜为150~300mm;

3钢筋保护层厚度不应小于20mm。

6.3.12下列情况下的隧洞工程,宜采用钢架喷射混凝土支护:

1围岩自稳时间很短,在喷射混凝土或锚杆的支护作用发挥以前就要求工作面稳定时;

2Ⅳ、Ⅴ类围岩中的大断面隧洞及高挤压、大流变岩体中的隧洞工程;

3土质隧洞。

6.3.13钢架喷射混凝土支护的设计应遵守下列规定:

1刚性钢架可用型钢拱架或由钢筋焊接成的格栅拱架;

2可缩性钢架宜选用U 型钢钢架,采用可缩性钢架时喷射混凝土层应在可缩性节点处设置伸缩缝;

3钢架间距一般不大于1、20m, 钢架之间应设置纵向钢拉杆钢架的立柱,埋入地坪下的深度不应小于250mm;

4覆盖钢架的喷射混凝土保护层厚度不应小于40mm。

6.3.14喷射混凝土用于边坡等工程时,应设置伸缩缝,伸缩缝宽20mm,间距不宜

大于30m。

6、4施工

(Ⅰ)施工设备

6.4.1干拌法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生产能力(混合料)为3~5m3/h,允许输送的骨料最大粒径为20mm;

3输送距离(混合料)水平不小于100m 垂直不小于30m。

6.4.2湿拌法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5m3/h,允许骨料最大粒径为15mm;

3混凝土输料距离水平不小于30m ,垂直不小于20m;

4机旁粉尘小于10mg/m3。

6.4.3干拌法喷射混凝土用空气压缩机的供风量应不小于9m3/min;泵送型湿拌

喷射混凝土用空气压缩机的供风量应不小于4m3/min。