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地铁工程喷射混凝土作业指导书 地铁工程喷射混凝土作业指导书 一、喷射混凝土材料 一、喷射混凝土材料 1、水泥 1）水泥采用普通硅酸盐水泥 2）水泥标号不应低于 32.5R 号水泥 3）防水工程宜采用硅酸盐膨胀水泥，膨胀性不透水水泥 2、砂 喷混凝土应采用坚硬耐久的中砂 （平均粒径为 0.35～0.5mm） 或粗砂 （平 均粒径0.5mm） ，细度模量应大于 2.5，含水率宜控制在 5%～7%，不宜采用 细砂，砂的技术要求见下表 砂的技术要求 筛孔尺寸（mm）0.15 0.30 1.20 5.0 颗粒级配 累计筛余 （以重量%计） 95～10070～95 20～55 0～10 泥土杂物含量(用冲洗法试验)按重量计不大于 3% 硫化物和硫酸盐含量(折算为 SO3),按重量计不大于 1% 有机物质含量(用比色法试验)，颜色不应深于标准色，如深于标准色， 则应以混凝土进行强度对比试验加以复核 3、石子 采用坚硬耐久的碎石或卵石，粒径不大于 15mm使用前应筛洗干净含 水率控制在 2%左右为宜石子的技术要求见下表 石子的技术要求 筛孔尺寸（mm） 5 10 20 颗粒 级配 累计筛余 （以重量%计） 90～100 30～60 0～5 强度——以岩石试块（边长≥5cm 的立方体）在水饱和状态下的抗压 极限强度与混凝土设计标号之比，碎石不得小于 200% 卵石软弱颗粒含量，按重量计 ，不得大于 5% 碎石、卵石中针状颗粒含量，按重量计，不得大于 15% 卵石中泥土、杂物含量（用冲洗法试验）不大于 1% 硫化物和硫酸盐（折算为 SO3） ，按重量计，不大于 1% 石粉含量，按重量计，不大于 2% 有机物质含量（用比色法试验） ，颜色不深于标准色，如深于标准色， 则应以混凝土进行强度对比试验加以复核 碎石、卵石应保持洁净，不得含有粘土团块或有机杂物，更不得混进 煅烧过的白云石和石灰石块等。

石子的级配（通过各筛孔的累计质量百分数%）见下表 石子级配表 骨料粒径 （mm） 0.150.30 0.60 1.20 2.50 5.0 10.0 15.0 优 5～7 10～ 15 17～ 22 23～ 31 35～ 43 50～ 60 73～ 62 100% 良 4～85～22 13～ 31 18～ 41 26～ 54 40～ 70 62～ 90 100% 4、速凝剂 速凝剂的用量与要求凝结时间、水泥品种、风化程度和成型温度等有关 使用前应根据施工工艺要求的凝结时间， 对所用水泥作不同掺量的凝结时间试 验和强度试验，以确定最佳掺量一般要求速凝剂掺量为水泥重量的 2%～4%， 初凝不大于 5min，终凝不大于 10min对速凝剂的运输、存放应保持干燥，防 止受潮 5、钢筋网 1）采用ф6mm 的Ⅰ级钢筋； 2）钢筋网为 150×150mm 网格； 3）钢筋保护层的厚度不应小于 20mm 6、水 喷混凝土用水的质量与混凝土相同，禁止使用下列几种水： 1）污水（包括井下污水） ； 2）pH4 的酸性水； 3）硫酸盐（SO4）含量大于 1%的水； 7、喷射混凝土的配合比、水灰比 选择喷射混凝土的配合比，既要考虑混凝土强度和其它物理力学性能 的要求，又要考虑施工工艺的要求，应通过试验确定。

配合比一般为： 胶骨比 1：4 ～ 1：5； 含砂率 45% ～ 60% 速凝剂掺量 2% ～ 4% 水灰比 0.4 ～ 0.55； 水泥用量 不宜超过 450kg/m 3 喷混凝土的配合比和水灰比 配合比 （水泥：砂：石子） 喷射 部位 水灰比 喷射 第一层 喷射 非第一层 附 注 拱部 0.4 ～ 0.45 1：2：1.51：2：2 墙部 0.45 ～ 0.5 1：2：2 1：2：2.5 拱部比墙部要少用石 子，岩面光滑时，为了减 少首层粗骨料的回弹量， 必要时可先喷一薄层水泥 砂浆，再喷混凝土 二、喷射混凝土的施工准备工作 二、喷射混凝土的施工准备工作 喷射作业施工准备工作 项目 内 容 及 要 求 材料 方面 对水泥、砂、石、速凝剂、水等的质量要进行检验砂、石 均应过筛，并应事先冲洗干净，砂、石含水率应符合要求，为控 制砂、石含水率，一般应设置防雨棚，干燥的砂子应适当洒水 机械 及管 路方 面 喷射机、混凝土搅拌机、皮带运输机等使用前均应检修完好， 就位前要进行试运转 管路及接头要保持良好，要求风管不漏风，水管不漏水，沿 风、水管路每隔 40～50m 装一阀门接头，以便当喷射机移动时， 联结风、水管。

其 它 检查开挖断面，欠挖处要补凿够敲帮找顶、清除浮石，用 高压水冲洗岩面，附着于岩面的泥污应冲洗干净，每次冲洗长度 方 面 以 10～20m 为宜对裂隙水要进行处理 不良地质处应事先进行加固（如采用锚杆、钢筋网或金属支架 等） 对设计要求或施工使用的预埋件要安装准确备好脚手架或 喷射台车，以便于喷射边墙上部或拱部埋设测量喷混凝土厚度 的标志，如利用锚杆预留一定长度作标记时，应及时将多余长度 锯掉，以免喷射后露在表面 喷射作业面需有充足的照明，照明灯上应罩上铁丝网，以免回 弹物打坏照明灯 当喷头作业与喷射机间的距离超过 30m 时， 宜设置电铃或信号 灯，作为通信联络信号做好回弹物的回收和使用的准备，喷射 前先在喷混凝土地段铺设薄铁板或其他易于回收回弹物的设备 三、喷射混凝土施工工艺流程 三、喷射混凝土施工工艺流程 喷射混凝土工艺流程见下图 喷头 输料管 水环 (a) 干法喷 喷混凝土工艺流程(之一) 料场 水 压力 水泵 配料 拌合机 喷射机 压风机 喷头 输料管 水 20cm 水 5～6m 水 环 环 环 1 2 3 (b) 潮法喷 喷混凝土工艺流程(之二) 喷浆施工工艺 项目 内 容 及 说 明 准备 工作 检查断面净空,用高压风水强力冲洗岩面,检查风、水、电供给 情况及机械运转等情况。

喷浆 材料 水泥、砂子、水、速凝剂等规格及要求可参照喷混凝土用料办 理 配 合 比 （1） 水泥与砂子的配合比一般选用 1：1.5～2； （2） 水灰比： 干喷时一般采用 0.40～0.48； 湿喷时一般以喷射时 稠度控制在 8～10cm（坍落度）为宜； （3） 速凝剂掺量：一般为水泥重量的 2%～4% 风压 水压 双罐式喷射机风压一般为 100～130Kpa，水压比风压高 50～ 100Kpa；单罐式喷浆机风压一般为 400～500Kpa 操作 方法 （1） 喷射机起动前应先开风， 后开水， 最后开动电动机送料喷射， 以免发生堵管现象停喷时先停电机，然后停风、停水； （2） 喷射角度：喷射应垂直于岩面或略有 5°～10°倾斜； 料场 配料 根据要求 预加水 水 拌合机 压力 水泵 喷射机 压风机 （3） 喷嘴距岩面一般保持 0.6～1.2m 为宜 （4） 喷射时，先喷两侧，由下向上，后喷拱顶，以螺旋状沿横向 往复移动，一圈压半圈，依此喷射 喷浆 厚度 喷浆厚度一般为 20～30mm，最薄不小于 20mm如一次喷射厚 度达不到要求，应进行多次喷射在不加速凝剂时，两次喷射间隔 时间一般为 7～8h;加速凝剂时,两次喷射间隔时间在 20min 左右 养护 喷浆终凝后要喷水养护，10d 内须保持湿润，以防干裂，影响质量 （1） 强度：制作试件进行强度试验 （2） 厚度：用铁丝插入砂浆层中，如发现厚度不够应及时补喷 （3） 与岩面粘结情况：喷浆层凝固后用小锤敲击，如发现空壳应 处理重喷 四、四、喷射作业基本要求 喷射作业基本要求 1、风压及水压 风压与输送距离、高程、管的弯曲半径及数量、干拌合料配合比、砂石 的种类、级配、含水率等有关。

为了保证喷混凝土的质量，降低回弹率，减 少粉尘，喷射作业时，要求风压稳定，压力大小调整适当当输料距离不大 时，双罐式混凝土喷射机的风压和水平输送距离的关系为： 空载压力（100Kpa）=0.1×输料管长度（m） 工作压力（100Kpa）=1+0.013×输料管长度（m） 但当向上垂直输送时，风压比水平输送约每 10m 增高 20～30Kpa 水压一般要比风压高 50～100Kpa，要求在喷头水环处形成水雾，使干 拌合料充分湿润喷射作业区的系统水压应大于 400Kpa，系统水压不足时， 须采用压力水箱来提高水压 2、水灰比的控制 合理的给水量是保证喷混凝土质量、降低回弹率和减少粉尘的重要因素 由于喷混凝土施工工艺的特点，水灰比的控制，目前只能凭借喷射手的经验 目测掌握如喷射的混凝土易粘着，回弹小，表面湿润光泽，说明水量合适， 此时的水灰比一般在 0.4～0.5 之间如果表面无光泽，或出现干斑，回弹物 增加，灰尘飞扬，混凝土不密实，则说明水量小；如果表面塑性大或出现流 淌、滑动现象，说明水量大.喷射手应根据这些现象,及时调整水量 3、喷射角度与喷射距离 喷嘴与岩面的角度，一般应垂直于岩面但在喷边墙时，宜将喷嘴略向 下俯 10°左右， 使混凝土束喷射在较厚的混凝土顶端，由于混凝土束喷射在呈粘塑性状 态的混凝土上，可避免料束中的粗骨料直接与岩面撞击，减少回弹量。

喷射距离是以喷混凝土最小的回弹和最高的强度来确定的原则上以能 看清喷射情况，使料束集中，回弹量小为宜；同时也取决于喷头出口压力大 小一般以 0.6～1.2m 较好喷射手应视具体情况，选用适当的喷射距离 4、一次喷射厚度 一次喷射厚度， 主要由喷混凝土颗粒间的凝聚力和喷射层与受喷面间的 粘结力而定厚度太薄会增大回弹率；厚度太大会使混凝土颗粒间的凝聚力 减弱，同时会引起大片坍落或形成混凝土与岩面脱离适宜的一次喷射厚度 就是混凝土层在不错裂、不脱落的情况下达到的最大厚度 分层喷射厚度主要和喷射部位有关，可参照下表 喷射厚度和喷射部位 一次喷射厚度（cm） 项目 掺速凝剂 不掺速凝剂 拱部 5～6 3～4 边墙 7～10 5～7 分层喷射厚度一般为粗骨料最大粒径的二倍，如一次喷射厚度小于 5cm， 使用石子的最大粒径也要相应减小 5、分层喷射的间隔时间 分层喷射合理的间隔时间不仅与水泥品种、速凝剂掺量有关，而且与施工 温度、速凝剂种类和水灰比大小等有关分层喷射间隔时间不宜过短，当掺 入（红星一型）速凝剂 2.5%～4%时，分层喷射的间隔时间一般为 15～20min 6、喷射顺序 喷射的顺序应先墙后拱，自下而上。

如岩面凸凹不平时，应先喷凹处找 平，然后向上喷射喷射时喷嘴料束应呈旋转轨迹运动，一圈压半圈，纵向 按蛇形进行转动半径一般在 15cm 左右，每次蛇行长度 3～4m 或根据速凝效 果而定喷射纵向第二行时，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 如因工程需要适当美观时，可在喷混凝土表面上在喷射一层同标号水泥 砂浆，此时喷射顺序应自上而下，喷头料束呈横扫方式运动，不能旋转或停 留，以使表面平整光滑 7、喷射厚度控制 控制喷混凝土厚度，有以下几种方法： （1）标桩法 当安设锚杆时，利用锚杆外露长度作标桩，如不安设锚 杆，则可在较平的岩面上，用速凝砂浆固定一些铁钉（或用φ2mm 的铁丝制 成“U”形钉） ，其长度比要求的喷射厚度长 1cm，每平方米约埋 1～2 根 （2）针探法及凿孔法 在喷混凝土表面，每隔一定距离将针插入新 喷而尚未凝固的混凝土中，以探测混凝土厚度但用此法得知正确厚度势 必多插多探，导致出现很多人为的孔眼，有损混凝土的密实性 凿孔法系在喷射混凝土后 2～4h，凿直径 20mm 的检查孔，探测混凝土 厚度，孔距约 5m。

（3）摄影法 是用一个“缝隙光源”照射坑道围岩表面，形成显示 某横断面围岩轮廓的“光带” 拍摄此光带即得到坑道围岩轮廓的图象在 喷混凝土后，于同一位置第二次拍摄光带，得到喷混凝土轮廓的图象 中线水平和比例尺，由安设在遮光板上的四个亮点（2.5V 电珠）控制 将这两次拍摄的。