大型喷射混凝土机械手湿喷工艺施工工法.doc

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1、大型喷射混凝土机械手湿喷工艺施工工法中国中铁四局集团第二工程有限公司1.前言近年来，湿喷工艺取代了原干喷工艺，成为公路、铁路、水工隧道施工主要喷射工艺。国内现有的湿喷设备，大多结构简单、功能单一、生产效率低，施工时需要人工手持喷枪进行喷射，工人劳动强度大，骨料的反弹及喷射产生的粉尘对施喷人员健康有极大的危害,且混凝土的喷射质量主要依赖于工人的技术水平，随意性大，混凝土的回弹率高达30-40%，造成比较大的浪费。随着人员工费上涨和机械化程度的不断提高，选择喷射速度快、机械化程度高、回弹率低的大型喷射混凝土机械手将成为公路

2、、铁路、水工隧道施工发展的必然。吉图珲香水隧道位于吉林省蛟河市境内，全长4560m，隧道围岩以Ⅲ、IV级为主,设计喷射混凝土14800m³，施工中采用大型喷射混凝土机械手进行施工，显著改善了喷射混凝土质量，提高了工效，减少了回弹量，取得了较好的效果。经总结施工经验形成该工法。2.工法特点2.1施工速度快，每小时喷射混凝土量可达到10~25m³。2.2喷射混凝土附着力较好、密实度较高，工艺可控性高、强度较传统干喷混凝土高出20%左右，喷射混凝土表面平顺性较干喷好。2.3机械化程度高，操作人员较少，操作人员劳动强度低。2.

3、4作业范围大，最大喷射宽度可达30m，最大喷射高度可达17m。2.5喷射回弹率低，回弹率可控制在15%以内。2.6作业环境较好，也较安全。3.适用范围本工法适用于铁路、公路及水工隧道喷射混凝土施工。4.工艺原理大型喷射混凝土机械手工作原理是将水泥、骨料、水和外加剂等按设计配合比经强制式搅拌机搅拌均匀后，利用混凝土运输罐车运送至喷射地点加入喷射机，通过喷射机泵将稠密流料泵送至喷头处，与电脑全自动配比掺量控制的液体速凝剂混合，再用高压空气进行喷射的一种方法。大型喷射混凝土机械手工作基本原理见图4.1。图4.1大型喷射混凝土

4、机械手工作基本原理5.施工工艺流程及操作要点5.1工艺流程大型喷射混凝土机械手湿喷工艺流程见图5.1。施工准备原材料进场检验受喷面处理选定混凝土配合比埋设喷层厚度标钉混凝土喷射机械手就位合格自动计量搅拌混凝土连通电源，开机调试清洗、保养喷射机械手混凝土运输车运输初喷混凝土加入液体速凝剂施作锚杆、钢架（如果有）、挂钢筋网补喷，调整配合比复喷混凝土作业质量检查不合格合格机械手退出，结束图5.1大型喷射混凝土机械手湿喷工艺流程5.2操作要点5.2.1机械手湿喷C25混凝土推荐配合比1、配合比设计技术规范根据TB10424-2

5、010《铁路混凝土工程施工质量验收标准》规定，喷射混凝土水胶比不大于0.50，胶凝材料用量不小于400kg/m3，粗骨料最大料径不大于16mm，细骨料细度模数应大于2.5。2、原材料的选用1）水泥：PO42.5普通硅酸盐水泥；2）细骨料：天然河砂、细度模数2.9，石粉含量2.4%，泥块含量0.1%；3）粗骨料：5~10mm碎石，连续级配，含泥量0.7%，泥块含量0.1%；4）速凝剂：ZB-6型液体速凝剂，掺量为凝胶材料的4%；5）减水剂：RAWY101型，聚羧酸系高性能减水剂，掺量为凝胶材料的0.5%；6）水：饮用水。

6、3、基准配合比计算配制强度：fcu，o=25+1.645×5.0=33.2(MPa)水胶比：w/c=0.45用水量:W=207L（根据前期坍落度调试后取值）胶凝材料用量：C=207/0.45=460(kg/m³)速凝剂用量：460×4%=18.4(kg/m³)减水剂用量：460×0.5%=2.3(kg/m³)砂率选用:SP=50%（根据前期混凝土和易性调试后取值）混凝土容重：ρ取2400(kg/m³)细集料用量：S=（2400-207-460-18.4-2.3）×50%=856(kg/m³)粗集料用量：G=2400-2

7、07-460-18.4-2.3-856=856(kg/m³)4、试拌调整，确定理论配合比在计算配合比的基础上进行试拌，试拌后进行喷射实验，经过多次调整，确定基准配合比见表5.2。表5.2喷射混凝土基准配合比项目水泥（kg）粗骨料（kg）细骨料（kg）速凝剂（kg）减水剂（kg）水（L）用量460701100918.44.6207按此配合比进行拌制，混凝土坍落度为170mm，混凝土粘聚性良好，混凝土拌合物性能符合施工要求。对试拌确定的配合比进行三个不同水胶比的28d强度试验验证，所选配合比能满足设计及施工要求，且经济性合

8、理，确定为理论配合比。5.2.2大型喷射混凝土机械手湿喷工艺操作要点机械手湿喷混凝土作业时，骨料最大粒径、混凝土的和易性、风压大小、岩面整洁度、速凝剂掺量、一次喷射厚度、操作手经验水平、喷射距离、角度、喷射顺序、喷头移动等对喷射混凝土质量、回弹都有很大影响。1、喷射顺序喷射应先墙后拱，从下至上、以S曲线移动进行喷射。隧道从两侧边墙