1、8 喷射混凝土施工8.1 原 材 料8.1.1 应优先选用硅酸盐水泥,也可选用矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥,必要时,采用特种水泥。水泥强度等级不应低于 32.5MPa。8.1.2 应采用坚硬耐久的中砂或粗砂,细度模数宜大于 2.5。干法喷射时,砂的含水率宜控制在 5%7%;当采用防粘料喷射机时,砂含水率可为 7%10%。8.1.3 应采用坚硬耐久的卵石或碎石,粒径不宜大于 15mm;当适用碱性速凝剂时,不得适用含有活性二氧化硅的石材。8.1.4 喷射混凝土用的骨料级配宜控制在表 8.1.4 所给的范围内。表 8.1.4 喷射混凝土骨料通过各筛径的累计重量百分数(%)骨料粒径( mm)项目
2、0.15 0.30 0.60 1.20 2.50 5.00 10.00 15.00优 57 1015 1722 2331 3443 5060 7882 100良 48 522 1331 1841 2654 4070 6290 1008.1.5 应采用符合质量要求的外加剂,掺外加剂后的喷射混凝土性能必须满足设计要求。在适用速凝剂前,应做与水泥的相容性试验及水泥净浆凝结效果试验,初凝不应大雨5min,终凝不应大于 10min;在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适用效果试验。8.1.6 当工程需要采用外掺料时,掺量应通过试验确定,加外掺料后的喷射混凝土性能必须满足设
3、计要求。8.1.7 混合水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质,不得适用污水及 pH 值小于 4 的酸性水和含硫酸盐量按 SO4计算超过混合用水重量 1%的水。8.2 施工机具8.2.1 干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 35m 3h;允许输送的骨料最大粒径为 25mm;3 输送距离(混合料) ,水平不小余 100m,垂直不小于 30m。8.2.2 湿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 5m3h,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 2
4、0m;4 机旁粉尘小于 10mg m3。8.2.3 选用的空压机应满足喷射机工作风压和耗风量的要求;当工程需要选用单台空压机工作时,其排风量不应小于 9m3 min;压风进入喷射机前,必须进行油水分离。8.2.4 混合料的搅拌宜采用强制式搅拌机。8.2.5 输料管应能承受 0.8MPa 以上的压力,并应有良好的耐磨性能。8.2.6 干法喷射混凝土施工供水设施应保证喷头处的水压为 0.150.20MPa。8.3 混合料的配合比与拌制8.3.1 混合料配合比应遵守下列规定:1 干法喷射水泥与砂、石之重量比宜为 1.0:4.01.0:4.5;水灰比宜为 0.400.45;湿法喷射水泥与砂、石之重量比
5、宜为 1.0:3.51.0:4.0;水灰比宜为.:.,砂率宜为 50%60%。2 速凝剂或其他外加剂的掺量应通过试验确定。3 外掺料的添加量应符合有关技术标准的要求,并通过试验确定。8.3.2 原材料按重量计,称量的允许偏差应符合下列规定:1 水泥和速凝剂均为2%;2 砂、石均为3%。8.3.3 混合料搅拌时间应遵守下列规定:1 采用容量小于 400L 的强制式搅拌机时,搅拌时间不得少于 60s;2 采用自落式或滚筒式搅拌机时,搅拌时间不得少于 120s;3 采用人工搅拌时,搅拌次数不得少于 3 次;4 混合料掺有外加剂或外掺料时,搅拌时间应适当延长。8.3.4 混合料在运输、存放过程中,应严
6、防雨淋、滴水及大块石等杂物混入,装入喷射机前应过筛。8.3.5 干混合料宜随拌随用。无速凝剂掺入的混合料,存放时间不应超过 2h,干混合料掺速凝剂后,存放时间不应超过 20min。8.3.6 用于湿法喷射的混合料拌制后,应进行坍落度测定,起坍落度宜为 812cm。8.4 喷射前的准备工作 8.4.1 喷射作业现场,应做好下列准备工作:1 拆除作业面障碍物、清除开挖面的浮石和墙脚的岩渣、堆积物;2 用高压风水冲洗受喷面;对遇水易潮解、泥化的岩石,则应用压风清扫岩面;3 埋设控制喷射混凝土厚度的标志;4 喷射机司机与喷射手不能直接联系时,应配备联络装置;5 作业区应有良好的通风和足够的照明装置。8
7、.4.2 喷射作业前,应对机械设备、风、水管路,输料管路和电缆线路等进行全面检查及试运转。8.4.3 收喷面有滴水、淋水时,喷射钱应按下列方法做好治水工作:1 有明显出水点时,可埋设导管排水;2 导水效果不好的含水岩层,可设盲沟排水;3 竖井淋帮水,可设截水圈排水。8.4.4 采用湿法喷射时,宜备有液态速凝剂,并应检查速凝剂的泵送及计量装置性能。8.5 喷射作业8.5.1 喷射作业应遵守下列规定:1 喷射作业应分段分片依次进行,喷射顺序应自下而上;2 素喷混凝土一次喷射厚度应按照表 8.5.1 选用;表 8.5.1 素喷混凝土一次喷射厚度(mm )喷射方法 部位 掺速凝剂 不掺速凝剂边墙 70
8、100 5070干法拱部 5060 3040边墙 80150 湿法拱部 60100 3 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;4 喷射作业紧跟开挖工作面时,混凝土终凝到下一循环放炮时间,不应小于 3h。8.5.2 喷射机司机的操作应遵守下列规定:1 作业开始时,应先送风,后开机,再给料;结束时,应待料喷完后,再关风;2 向喷射机供料应连续均匀;机器正常运转时,料斗内应保持足够的存料;3 喷射机的工作风压,应满足喷头处的压力在 0.1MPa 左右;4 喷射作业完毕或因故中断喷射时,必须将喷射机和输料管内的积料清除干净。8.5.3
9、喷射手的操作应遵守下列规定:1 喷射手应经常保持喷头具良好的工作性能;2 喷头与受喷面应垂直,宜保持 0.601.00mm 的距离;3 干法喷射时,喷射手应控制好水灰比,保持混凝土表面平整,呈湿润光泽,无干斑或滑移流淌现象。8.5.4 喷射混凝土的回弹率,边墙不应大于 15%,拱部不应大于 25%。8.5.5 竖井喷射作业应遵守下列规定:1 喷射机宜设置在地面;喷射机如置于井筒内时,应设置双层吊盘。2 采用管道下料时,混合料应随用随下。3 喷射与开挖单行作业时,喷射区段高宜与掘进段高相同,在每一段高内,可分成1.502.00m 的小段,各小段的喷射作业应由下而上进行。8.5.6 喷射混凝土养护
10、应遵守下列规定:1 喷射混凝土终凝 2h 后,应喷水养护;养护时间,一般工程不得少于 7d,重要工程不得少于 14d。2 气温低于+5时,不得喷水养护。8.5.7 冬期施工应遵守下列规定:1 喷射作业区的气温不应低于+5;2 混合料进入喷射机的温度不应低于+5;3 喷射混凝土强度在下列数值时,不得受冻:1)普通硅酸盐水泥配制的喷射混凝土低于设计强度等级 30%时;2)矿渣水泥配制的喷射混凝土低于设计强度等级 40%时。8.9 水泥裹砂喷射混凝土施工8.9.1 水泥裹砂喷射混凝土施工所用设备除应遵守本规范第 8.2 节的规定外,还应符合下列要求:1 砂浆输送泵宜选用液压双缸式、螺旋式或挤压式,也
11、可采用单缸式。砂浆泵的性能应符合下列要求:1)砂浆输送能力不应小于 4m3h;2)砂浆输送能力在 04m 3h 内宜为无级可调;3)砂浆输出压力应能保证施工过程中输料管叉管处砂浆的压力不小于 0.3MPa;4)使用单缸式砂浆输送泵时,应保证喷射作业时砂浆的输送脉冲间隔时间不超过0.4s。2 砂浆拌制设备宜采用反向双转式或行星式水泥裹砂机,也可以采用强制式混凝土搅拌机。8.9.2 水泥裹砂喷射混凝土的配合比除应遵守本规范第 8.3 节有关条文规定外,还应符合下列要求:1 水泥用量宜为 350400kg m 3;2 水灰比宜为 0.40.52;3 砂率宜为 55%70%;4 裹砂砂浆内的含砂量宜为
12、总用砂量的 50%75% ;5 裹砂砂浆内的水泥用量宜为总水泥用量的 90%;砂浆内宜掺高效减水剂。8.9.3 水泥裹砂砂浆的搅制应遵守下列规定:1 水泥裹砂造壳时的水灰比宜为 0.20.3,造壳搅拌时间为 60150s;二次加水后的搅拌时间宜为 3090s;减水剂应在二次加水时加入搅拌机。2 使用掺合料时,则掺合料应与水泥同时加入搅拌机。8.9.4 混合料的拌制应遵守本规范第 8.3 节有关条文的规定。8.9.5 水泥裹砂喷射混凝土作业除应遵守本规范第 8.5 节有关规定外,还应遵守下列规定:1 作业开始时,喷射机先送风;砂浆泵按预定输送量送裹砂砂浆;待喷头开始喷出砂浆时,喷射机输送混合料。
13、2 调整砂浆泵的压力,使喷出的混凝土具有适宜的稠度。3 喷射作业结束时,喷射机先停止送料后,砂浆泵停止输送砂浆,待喷头处没有物料喷出时,停止送风。4 一次喷射厚度可按本规范表 8.5.1 的规定增加 20%。8.10 喷射混凝土强度质量的控制8.10.1 重要工程的喷射混凝土施工,宜根据喷射混凝土现场 28d 龄期抗压强度的试验结果,按本规范附录 D 的格式绘制抗压强度质量图,控制喷射混凝土抗压强度。8.10.2 喷射混凝土的匀质性,可以现场 28d 龄期喷射混凝土抗压强度的标准差和变异系数,按表 8.10.2 的控制水平表示。表 8.10.2 喷射混凝土的匀质性指标施工控制水平 优 良 及格 差母体的离散 4.5 4.55.5 5.56.5 6.5标准差(MPa) 一次试验的离散 2.2 2.22.7 2.73.2 3.2母体的离散 15 1520 2025 25变异系数(%) 一次试验的离散 7 79 911 118.10.3 喷射混凝土施工中应达到的平均抗压强度可按下式计算:ck = C + S (8.10.3)式中 ck 施工阶段喷射混凝土应达到的平均抗压强度(MPa) ;C 喷射混凝土抗压强度设计值(MPa) ;S 标准差( MPa) 。