畹町隧道出口湿喷混凝土工艺试验总结报告(1)

站前工程DRBRTJ-6标

湿喷砼工艺性试验总结

中铁十七局集团有限公司

大瑞铁路工程项目经理部

二○一七年九月

湿喷砼工艺性试验总结

一、工程概况

畹町隧道出口在洞口外边坡开展喷射混凝土工艺性试验，验证喷射设备和人员的合理组合，验证喷射作业操作方式和关键施工技术参数、喷射砼的养生方式和时间，试验达到预期效果后，指导现场喷射砼施工，确保喷射砼实体质量达标。

二、试验时间

2017年9月18日17:10～19:23。

三、试验地点

畹町隧道出口DK328+0明洞顶线路左侧10m处，为非设计永久试验支护范围。

四、试验目的

试验的主要目的是“在强制性指标保证的前提下，规范施工作业行为，通过试验取得与围岩条件相适应的喷射参数”，用于指导相同喷射工艺的湿喷砼施工。

通过混凝土湿喷试验段施工，我们将确定主要施工参数及相关工艺：

1）验证喷射混凝土性能参数，包括；强度和坍落度。

2）验证喷射施工的各项工艺参数，包括；风压、喷射距离、喷射角度、喷射厚度、操作方法和回弹率。

3）验证设备之间的匹配性，包括：喷射设备与原材料、拌合物的符合性。

五、参照规范

1）《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010；

2）《贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程》JGJ/T136-2001

3）《铁路混凝土结构耐久性修补及防护》TBT3228-2010

4）《铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10417-2003；

5）《铁路工程结构混凝土强度检测规程》TB10426-2004；

6）《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015；

7）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001；

8）《喷射混凝土用速凝剂》JC477-2005；

9）《铁路混凝土强度检验评定标准》TB10425-1994

10）新建大瑞铁路线保山至瑞丽段土建六标设计施工图纸；

11）新建大瑞铁路线保山至瑞丽段土建六标合同文件、指导性施工组织设计。

六、主要设备及人员配置

6.1主要设备配置

畹町隧道出口CYP-90B湿喷机喷射砼工艺性试验设备配置一览表

试验点配置人员如下：

施工人员：空压机司机2人、喷射手2人、助手4人、运料司机2人，共10人（不包括拌和站混凝土拌制人员）。

旁站人员：现场监理、四分部总工、四分部试验室及四分部架子二队成员。

七、试验参数

7.1喷距、试件留置

工艺性试验采用普通湿喷机。通过优化施工配合比、确保喷射砼强制性指标符合设计要求，在规范现场作业行为的基础上，开展受喷面距喷嘴80cm、100cm、120cm不同条件下的作业风压、速凝剂掺量、回弹量测定试验并分别留取混凝土试件，通过试验取样分别测定试件和实体的24h强度、28d强度，进行类比，最终确定不同喷距条件下的正确喷射工艺参数。

7.2施工技术要求

1）砼配合比选用已审批的配合比；混凝土每方材料用量，水泥：479Kg，细骨料：954Kg，粗骨料：720Kg，减水剂：3.59Kg，速凝剂：19.16Kg，水：202Kg，配料单见附图1；

2）喷射砼使用检验合格后原材料；

3）砼严格采用拌合站集中拌合，拌和站试验组针对出站混凝土拌和物性能进行试验检测，合格后，运送至试验工点；

4）砼生产、运输满足施工要求；

5）砼搅拌时间不得小于2min；

八、试验过程

8.1施工准备

试验前机械设备调试正常，人员配备到位，向5#拌合站调度员申请喷射混凝土的生产供应。

8.2试验位置选择

考虑试验部位要进行28d实体钻心取样，试验区选取应该符合下列要求：便于试验取样操作、方便砼养护、避开风水管道和用电线路安装范围、试验范围不得小于1m2。综上考虑，试验地点定为畹町隧道出口DK328+0明洞顶线路左侧10m处边坡，试验位置类似于隧道边墙部位。

8.3喷距设置

位置确定完成后进行开挖及喷距设置，喷距设置见附图2。

8.4速凝剂计量试验

湿喷机工作方量为6m3/h，即为10min喷射1m3混凝土，1方混凝土速凝剂掺量为19.16kg，通过速凝剂计量试验，速凝剂计量泵刻度调到60为1.916kg/min，能满足施工配合比要求。速凝剂计量泵见附图3，计量试验见附图4。

8.5喷射试验

采用C25喷射混凝土，由5#拌合站集中搅拌，通过混凝土运输罐车运送至现场，出站前测定坍落度为180mm，运至现场后测定坍落度为160mm。试验结果见附图5、附图6。

现场布置完成后进行喷射试验，以喷距划分，分别为80cm、100cm、120cm喷距试验。

采用湿喷机喷射混凝土，喷射作业分片进行，喷射顺序自下而上进行，喷射操作沿水平方向以螺旋形划圈移动喷射，并使喷头与受喷面尽量保持垂直90°，以便获得最大的压实力和最小的回弹量。

喷射时先开启空压机送风，再打开湿喷机，然后再送料，结束时先停机，后关风；喷射时工作风压为0.62MPa，满足湿喷机喷射工作风压的要求。

喷距、喷射参数确定试验结果见附图7。

8.6试件留置

喷射完成后，以喷距划分，各留置试件1组，分别为80cm喷距、100cm喷距、120cm喷距。试件留置见附图8。

8.7回弹量计算

喷射完成后将喷射回弹的料分别进行称重，进行回填量计算，计算结果分别为80cm为22%，100cm为12.5%，120cm为17%。

8.8养护

喷射混凝土终凝2h后，应洒水养护，时间不得少于14d。洒水次数以能保持混凝土具有足够的湿润状态为度。养护照片见附图9。

当围岩条件不允许洒水养护时，以采用喷雾养护为宜，防止洒水过多软化下部土层。

8.9强度检测

待混凝土达到24h，进行强度检测，24h强度分别为80cm为10.9Mpa，100cm为13.0Mpa，120cm为11.5Mpa。现场测定24h强度见附图10、11、12。

九、参数确定

根据喷射混凝土工艺性试验过程相关记录表进行计算、分析，确定以下参数：

1、原材料指标符合设计及验标要求，混凝土拌和无异常，配合比为水泥：479Kg，细骨料：954Kg，粗骨料：720Kg，减水剂：3.59Kg，速凝剂：19.16Kg，水：202Kg，混凝土和易性好，混凝土运送至现场坍落度宜为160-170mm左右，1d强度大于10MPa，满足要求；

2、工作时喷嘴处风压达到0.60-0.65Mpa，满足施工要求，风压过大则回弹量较大，风压过小混凝土密实性差；

3、喷射距离宜为100cm左右，过大或过小都会增加回弹量；

4、喷射角度尽量保持与受喷面垂直，并稍微偏向刚喷射的部位，回弹量最小，喷射效果最佳；

5、喷射作业应分层进行，一次喷射厚度边墙不应大于15cm，拱部不应大于10cm，但初喷厚度不应小于4cm；

6、喷射时先开启空压机送风，再打开湿喷机，然后再送料，结束时先停机，后关风；

7、喷射混凝土时，施工人员操作方式按照螺旋形水平分层移动喷射。

本次工艺性试验混凝土性能满足设计及规范要求，满足现场施工要求，且喷射混凝土时回弹量最小。

参数确定后在施工中仍需进一步验证和调整，保证喷射混凝土施工质量，提高施工效率，加快施工进度，降低施工成本。

附图1 混凝土施工配料单

附图2 喷距设置现场照片

附图3 速凝剂计量泵

附图4 速凝剂计量泵试验

附图5 出站坍落度试验   附图6 现场坍落度试验

附图7 喷距、喷射参数确定表

附图8 试件留置

附图9 现场养护

附图10 80cm喷距24h强度

附图11 100cm喷距24h强度

附图12 120cm喷距24h强度