喷射混凝土施工作业指导书

1、适用范围

适用于隧道及其辅助坑道的湿喷混凝土施工。

2、作业准备

2.1  现场施工场地修整，施工机械进场到位、人员配置满足施工需要。

2.2  对混凝土原材料进行试验检测，所有材料试验检测均满足设计、规范 要求。

2.3  开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核图纸， 澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。制定施工安全措施，提出应急预案。对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核 合格后持证上岗。

2.4  检查开挖断面净空尺寸；

2.5  清除松动岩块和墙脚岩碴、堆积物，并向料斗加水冲洗受喷面（当岩面受水容易潮解、泥化时，只能用高压风清扫）；应从顶部工作面往下清洁；

2.6  设置控制喷射混凝土厚度的标志；

2.7  检查机具设备和风、水、电等管线路，并试运转，喷射机应具有良好的密封性能，输料连续、均匀，附属机具的技术条件应能满足喷射作业需要。

3、工艺流程及技术要求

3.1  喷射混凝土设计

隧道初期支护喷射混凝土设计厚度10～35cm ，设计强度等级为 C25 。喷射混凝土配合比的设计应满足：强度符合设计要求、不发生管路堵塞、能向 上喷射至设计厚度的要求。

3.2  喷射混凝土施工

隧道初期支护喷射混凝土采用湿喷工艺。喷射混凝土在洞外拌和站集中拌和，由混凝土搅拌运输车运至洞内，采用湿喷机喷射作业。在隧道开挖完 成后，先喷射 4cm 厚混凝土封闭岩面，然后打设锚杆、架立钢架、挂钢筋网， 对初喷岩面进行清理后复喷至设计厚度。施工工艺见下图。

3.2.1  喷射前准备

⑴喷射前应对受喷岩面进行处理。一般岩面可用高压水冲洗受喷岩面的浮尘、岩屑，当岩面遇水容易潮解、泥化时，宜采用高压风吹净岩面。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，以提高喷射混凝 土的附着力。喷射混凝土前，宜先喷一层水泥砂浆，待终凝后再喷射混凝土。

⑵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，亦可 在喷射时插入长度比设计厚度大 5cm 的铁丝，每 1～2m 设一根，作为施工控 制用。

⑶检查机具设备和风、水、电等管线路，湿喷机就位，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℃。

⑷若遇受喷面有涌水、渗水或潮湿的岩面，喷射前应按不同情况进行处理。

①大股涌水宜采用注浆堵水后再喷射混凝土。

②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。

③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。

3.2.2  混凝土搅拌、运输

湿喷砼搅拌采取全自动计量强制式搅拌机，施工配料应严格按配合比进行操作，速凝剂在喷射机喂料时加入。

钢纤维混凝土的搅拌工艺应确保钢纤维在拌合物中分散均匀，不产生结团，宜优先采用将钢纤维、水泥、粗细骨料先干拌后加水湿拌的方法，且干 拌时间不得少于 1.5min，或采用先投放水泥、粗细骨料和水，在拌合过程中分散加入钢纤维的方法。搅拌时间应通过现场搅拌试验确定，并应较普通混凝土规定的搅拌时间延长 1～2min，采用先干拌后加水的搅拌方式时，干拌 时间不宜小于 1.5min ，搅拌时间不宜小于 3min。

掺有合成纤维混凝土的搅拌时间宜为 4～5min。搅拌完成后随机取样， 如纤维已均匀分散成单丝，则混凝土可投入使用，若仍有成束纤维，则至少延长搅拌时间 30s 才可使用。

运输采用砼运输罐车，随运随拌。喷射砼时，多台运输车应交替运料，以满足湿喷砼的供应。在运输过程中，要防止混凝土离析、水泥浆流失、坍落度变化以及产生初凝等现象。

3.2.3  喷射作业

⑴喷射操作程序应为：打开速凝剂辅助风→缓慢打开主风阀→启动速凝剂计量泵、主电机、振动器→向料斗加混凝土。

⑵喷射混凝土作业应采用分段、分片、分层依次进行，喷射顺序应自下 而上，分段长度不宜大于 6m 。喷射时先将低洼处大致喷平，再自下而上顺序 分层、往复喷射。

①喷射混凝土分段施工时，上次喷混凝土应预留斜面，斜面宽度为200～300mm，斜面上需用压力水冲洗润湿后再行喷射混凝土。

②分片喷射要自下而上进行并先喷钢架与壁面间混凝土，再喷两钢架之 间混凝土。边墙喷混凝土应从墙脚开始向上喷射，使回弹不致裹入最后喷层。

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。一次喷混凝土的厚度以喷混凝土不滑移不坠落为度，既不能因厚度太大而影响喷混凝土的粘结力和凝聚力， 也不能太薄而增加回弹量。边墙一次喷射混凝土厚度控制在 7～10cm，拱部 控制在 5～6cm ，并保持喷层厚度均匀。顶部喷射混凝土时，为避免产生堕落现象，两次间隔时间宜为 2～4h。

⑶喷射速度要适当，以利于混凝土的压实。风压过大，喷射速度增大，回弹增加；风压过小，喷射速度过小，压实力小，影响喷混凝土强度。因此 在开机后要注意观察风压，起始风压达到 0.5MPa 后，才能开始操作，并据喷 嘴出料情况调整风压。一般工作风压：边墙 0.3～0.5MPa，拱部 0.4～0.65MPa。

黄土隧道喷射混凝土时喷射机的压力一般不宜大于 0.2MPa。

⑷喷射时使喷嘴与受喷面间保持适当距离，喷射角度尽可能接近 90°， 以使获得最大压实和最小回弹。喷嘴与受喷面间距宜为1.5～2.0m ；喷嘴应连 续、缓慢作横向环行移动，一圈压半圈，喷射手所画的环形圈，横向 40～60cm， 高 15～20cm ；若受喷面被钢架、钢筋网覆盖时，可将喷嘴稍加偏斜，但不宜 小于 70 °。如果喷嘴与受喷面的角度太小，会形成混凝土物料在受喷面上的滚动，产生出凹凸不平的波形喷面，增加回弹量，影响喷混凝土的质量。

3.2.4  养护

喷射混凝土终凝 2小时后，应进行养护。石质隧道采用喷雾养护，黄土隧道采用养护液养护。养护时间不小于14d。当气温低于+5℃时，不得洒水 养护。

3.3 施工控制要点

⑴喷射混凝土原材料先检验合格后才能使用，速凝剂应妥善保管，防止受潮变质。严格控制拌合物的水灰比，经常检查速凝剂注入环的工作状况。 喷射混凝土的坍落度宜控制在 8～13cm，过大混凝土会流淌，过小容易出现堵管现象。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%。

⑵喷射混凝土拌合物的停放时间不得大于 30min。

⑶必须在隧道开挖后及时进行施作。喷射混凝土严禁选用具有潜在碱活性骨料。喷混凝土厚度应预埋厚度控制标志，严格控制喷射砼的厚度。

⑷喷射前应仔细检查喷射面，如有松动土块应及时处理。喷射机应布置在安全地带，并尽量靠近喷射部位，便于掌机人员与喷射手联系，随时调整工作风压。

⑸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。同

时测量其平整度和断面，并将此断面与开挖断面对比，确认喷射砼厚度是否 满足设计和规范要求。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。

⑹在喷射侧壁下部时，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。

⑺经常检查喷射机出料弯头、输料管和管路接头，发现问题及时处理。管路堵塞时，必须先关闭主机，然后才能进行处理。

⑻喷射完成后应先关主机，再依次关闭计量泵、震动棒和风阀，然后用清水将机内、输送管路内残留物清除干净。

⑼喷射混凝土冬期施工时，洞口喷射混凝土的作业场合应有防冻保暖措 施；作业区的气温和混合料进入喷射机的温度均不应低于 5°C；在结冰的层面上不得进行喷射混凝土作业；混凝土强度未达到 6MPa 前，不得受冻。

4、质量要求

4.1  质量验收规范

（1）  《公路工程质量检验评定标准》 (JTGF80-1-2004)；

（2）  《公路隧道施工技术规范》 (JTG   F60-2009)。

4.2  分项验收标准

4.2.1  主控项目

喷射混凝土掺加外加剂后，其性能必须满足设计要求。在使用速凝剂前， 应做与水泥的相容性试验及水泥浆凝结效果试验，初凝不大于5min，终凝不 大于 10min；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 的性能试验和使用效果试验。

检验数量：同一生产厂家、同一批号、同一品种、同一生产日期且连续进场的外加剂，每 5t 为一批，不足 5t 应按一批计。每批抽检一次。

检验方法：采用现场取样试验。

喷射钢纤维混凝土中的钢纤维应满足下列规定：

①钢纤维的品种、规格、性能应符合设计要求。

②钢纤维抗拉强度不得小于 600MPa。

③钢纤维应能承受一次弯折 90°不断裂。

④钢纤维长度和直径允许偏差应为设计尺寸的±10%。

⑤钢纤维不得明显的锈蚀、油渍和其他妨碍钢纤维与水泥粘结的杂质，也不得混有妨碍水泥硬化的化学成分。

检验数量：同一生产厂家、同一批号、同一品种、同一出厂日期且连续 进场的钢纤维，每 5t 为一批，不足 5t 应按一批计。施工单位每批抽检一次； 监理单位按施工单位抽检次数的 20% 见证取样检测，并至少一次。

检验方法：施工单位检查产品合格证、出厂检验报告，在每批中分别随 机抽取 10 根进行抗拉强度、弯折性能试验和用精度不低于 0.02mm 的卡尺测量长度、直径；监理单位检查全部产品合格证、出场检验报告、试验报告，并进行规定比例的见证取样检测。

喷射合成纤维混凝土中的微纤维应满足下列规定：成纤维的品种、规格、性能应符合设计要求。

②合成纤维抗拉强度不宜小于 280MPa。

③合成纤维长度和直径允许偏差应为设计尺寸的±10%。

④合成纤维不得有妨碍钢纤维与水泥粘结的杂质，也不得混有妨碍水泥硬化的化学成分。

检验数量；同一生产厂家、同一批号、同一品种、同一出厂日期且连续 进场的微纤维，每 5t 为一批，不足 5t 应按一批计。施工单位每批抽检一次；监理单位检测次数为施工单位抽检次数的 20% ，并至少一次。

检验方法：施工单位检查产品合格证、出厂检验报告，在每批中分别随

机抽取 10 根进行抗拉强度和用精度不低于 0.02mm   的卡尺测量长度、直径； 监理单位检查全部产品合格证、出场检验报告、试验报告，并进行规定比例 的见证取样检测。

喷射混凝土的配合比设计应根据原材料性能、混凝土的技术条件和设计要求通过试验选定，并应符合下列规定：

①胶骨比宜为 1:4～1:5。

②水胶比宜为 0.40～0.50。

③砂率宜为 50%～60%。

④胶凝材料用量不宜小于 400kg/m3。

⑤钢（合成）纤维的掺量应符合设计要求。

检验数量：施工单位对同强度等级、同性能喷射混凝土进行一次混凝土配合比设计，施工过程中，如水泥、外加剂等主要原材料的品种和规格发生变化，应重新进行配合比设计；监理单位全部检查。

检验方法：施工单位进行配合比选定试验；监理单位检查配合比选定单。 喷射混凝土的早期 （1d） 强度必须符合设计要求。

检验数量：施工单位、监理单位每一喷射循环检查一次。

检验方法：施工单位采用贯入法或拔出法检测；监理单位见证检测。

喷射混凝土的强度必须符合设计要求。用于检查喷射混凝土强度的试件，应采用大板切割法制取；当不具备切割条件时也可采用边长 150mm 的立方体无底试模，在其内喷射混凝土制作试件，试件成型的喷射方向应与边墙相同 , 喷射混凝土标准养护试件的试验龄期为 28d。当对强度有怀疑时，可在混凝 土喷射地点采用钻芯取样法随机抽取制作试件做抗压试验。

检验数量：施工单位每一作业循环检验一次，每个循环至少在拱部和边 墙各留置一组检验试件；监理单位按施工单位检查次数的 20%见证取样检测 或按施工单位检查次数的 10% 平行检验。

检验方法：施工单位进行混凝土强度试验。监理单位检查混凝土强度试

验报告并进行见证取样检测或平行检验。

喷射混凝土的厚度和表面平整度应符合下列要求：

①平均厚度大于设计厚度。

②检查点数的 80%及以上大于设计厚度。

③最小厚度不小于设计厚度 2/3。

④表面平整度的允许偏差为 100mm。

检验数量：每一作业循环检查一个断面，每个断面应从拱顶起，每间隔2ｍ布设一个检查点检查喷射混凝土的厚度。监理单位见证检查或按施工单位检查断面的 20%抽查。

检验方法：施工单位、监理单位检查控制喷层厚度的标志、凿孔或无损 检测测量厚度，用自动断面仪或摄影仪等仪器测量断面轮廓检查表面平整度。

喷射混凝土终凝2h后，应按施工技术方案及时采取有效措施进行养护， 养护时间不少于 14d。

检验数量：施工单位、监理单位全部检查。检验方法：观察，检查施工记录。

喷射混凝土冬期施工时，作业区的气温和混合料进入喷射机的温度均不应低于 5°C。

检验数量：施工单位、监理单位全部检查。检验方法：测温。

喷射混凝土原材料每盘称量的允许偏差应符合下表的规定。

原材料每盘称量的允许偏差

检验数量：施工单位、监理单位每工作班抽查不少于一次。检验方法：复称。

喷射混凝土表面应密实、平整，无裂缝、脱落、漏喷、露筋、空鼓和渗漏水，锚杆头钢筋无外露。

检验数量：施工单位、监理单位全部检查。检验方法：观察、敲击。

4.2.2  一般项目

喷射混凝土拌合物的坍落度应符合设计配合比要求。检验数量：每工作班不少于一次。

检验方法：坍落度试验。

喷射混凝土拌制前，应测定砂、石含水率，并根据测试结果和理论配合比调整材料用量，提出施工配合比。

检验数量：每工作班不应少于一次。雨天或含水率有显著变化时，应增加含水率检测次数。

检验方法：砂、石含水率测试。

5、劳动组织

劳动力组织方式：采用架子队组织模式，施工人员主要配置如下：

6、设备机具配置

7、材料要求

7.1 水泥

喷射混凝土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。根据工点特点，必要时可采用特种水泥。

7.2  粗、细骨料

粗骨料应采用坚硬耐久的碎石或卵石（斗石），或两者混和物，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%。

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%。

7.3  外加剂

应对 混凝土的强度及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。

7.4  速凝剂

喷射混凝土宜采用液体速凝剂。在使用速凝剂前，应做水泥的相容性试 验及水泥净浆凝结效果试验，严格控制掺量，并要求初凝时间不应大于 5min， 终凝不应大于 10min。

7.5  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。一般应采用饮用水。

7.6  钢纤维

钢纤维内不得含有明显的锈蚀、油脂及其他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%。钢纤维长度应为 20～35mm，并不得大于输料软管以及喷嘴内径的 0.7 倍。

7.7  合成纤维

喷射混凝土中的合成纤维宜采用聚丙烯纤维，材质应满足设计要求。

8、安全及环保要求

8.1  安全要求

⑴喷射混凝土时，所有操作工人必须带安全帽，防尘口罩，防尘工作服， 雨靴，橡胶手套。

⑵喷射手，控制好风压、喷射距离，避免回弹骨料伤人。

⑶电线包皮应完好，开关应装在固定闸刀盒内。

⑷安全员应随时观察地质变化，发现有松动滑块现象，应立即撤离工作面。

⑸喷浆结束后，应清洗喷射机及管路，避免堵管炸裂伤人。

8.2  环保要求

1）  临时设施建设尽量少占或绕避良田、林地，保护好原有树木及地表 植被。临时用地范围的耕地采取措施复耕。

洞里外施工场地修筑临时排水设施保证排水畅通。工地废水，搅拌机、喷射机清洗水泥浆等排放前先经沉淀池，并采取必要的净化措施处理达标 后方可排放。