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冻土隧道湿喷混凝土支护施工流程

浏览数量:53     作者:本站编辑     发布时间: 2018-11-08      来源:本站

5.1施工工艺流程

施工工艺流程如图5.1。


隧道喷锚作业图


5.2  环境温度监测和控制。


      洞内气温一般都是正温,施工中应对掌子面附近气温不断进行监测,并通过通风来调节,使洞内气温保持在-5°C~ 15°C。


5.3湿喷混凝土原材料质量要求

5.3.1 水泥:优先使用早强普通硅酸盐水泥,水泥强度等级不宜低于32. 5。

5.3.2:应采用级配良好、细度模数大于2.5坚硬洁净的中粗砂。

5.3.3 粗骨料: 须采用经硫酸盐溶液浸泡循环试验5次重量损失不大于10%、粒径不大于15mm、其中针状颗粒含量不大于15%、含泥量不大于1%的碎石或卵石。

5.3.4 防冻剂:在负温条件下,能显著降低混凝土液相冰点,保证水泥的水化反应,并在一定时间内获得预期强度。一般使用含有减水、早强、引气和防冻四种组分的成品复合防冻剂,并要求与水泥、速凝剂相容性良好。

5.3.5 速凝剂:速凝剂的使用须解决低温下的效能问题,一般通过在使用前将速凝剂加热到40°C左右的办法解决。同时速凝剂的选用也必须和水泥、防冻剂相容匹配。

速凝剂的选配应满足如下要求:

(1) 混凝土混合物喷射至岩石上后其初凝时间在3min以内、终凝时间在12min以内。

(2) 碱性小,粉尘小,且对人体腐蚀性小。

(3) 早期强度高,后期强度损失不超过30%,8小时后的强度不小于0.3Mpa.

(4) 一次喷射厚度较大,回弹率小。

(5) 在低温下使用不失效。

(6) 混凝土硬化过程体积变化小。

(7) 对钢筋无锈蚀作用。

 
5.3.6  增强纤维:增强纤维的作用是增加喷射混凝士与冻士围岩的粘结强度,可选用聚丙烯纤维网,按量为1.3~1.6 kg/m3

5.4湿喷混凝土配合比

     配合比的设计主要是合理选择满足抗冻临外强度要求下的胶骨比、砂率、水发比,并通过正交试验确定各种组分配比,配合比设计的原则与般地区隧道喷射混凝土相同。

5.4.1胶骨比
冻土隧道中进行喷射混凝土施工,水泥用量过少难以达到抗冻临界强度的要求,胶骨比以水泥:骨料=1:3.4左右为宜,水泥用量在470~480kg/m3之间。

5.4.2砂率

     由于水泥用量较大,故砂率不能太小,一般以60%为宜。

5.4.3  水灰比

     适宜的水灰比值为0.4-0.5。

5.5  湿喷混凝土施工

5.5.1基岩面处理由于爆破、装碴等作业,围岩表面或初喷混凝土面上吸附大量的灰尘,影响混凝土与岩面的粘结力,故在湿喷前用高压风冲洗,方可进行喷射作业。

5.5.2设置厚度检测标在基岩表面设置厚度检测标,按间距2m, 呈梅花型布置。喷射厚度以保证喷射混凝土不滑移、不坠落为前提。既不能因喷射太厚而影响喷射混凝土的凝聚力和粘结力,又不能因喷层太薄而不能满足临时支护要求并增加回弹量。施工中一次喷射厚度以向下喷射时150mm,水平喷射时100mm为佳,而向上喷射时70mm已完全能满足临时支护要求。

5.5.3喷射混凝土的拌制

由于冻土隧道往往气候寒冷,即使是在暖季施工,洞内气温也较低,要保证喷射混凝土的质量,就必须保证混凝士到达喷射机后有一定的温度,但过高的温度又加速冻土融化,影响喷混凝土与围岩表面的粘结效果,产生冻土融坍。因此,喷射混凝土拌合物的温度必须严格控制,要求暖季施工出机温度控制在10°C左右,而寒季施工,出机温度应控制在13-17°C.

(1)原材料温度控制

暖季施工砂、石料不需加热,水温用锅炉加热到35°C即可,速凝剂加热到40C.防东剂和水泥储存在保温库房内,保证正温使用,确保拌合物到达喷射机时的温度在10°C左右。寒季施工,砂、石料采用地炉加热,加热温度控制在16-30°C范围内,水采用锅炉加热,加热温度控制在50-70度范围内,速凝剂加热到45°C.

(2) 搅拌时间控制
搅拌时间比一般地区应适当延长,一般控制在3min.

(3) 坍落度控制
混凝土出机坍落度控制在160-170mm之间。

5.5.4  湿喷混凝土喷射作业
      喷射作业应分区段进行,逐步推进,先墙后拱,自下而上。喷射作业时要两人合抱喷嘴,保持系统风压在0.5Mpa左右,喷嘴处工作风压保持在0.3MPa以上,喷射时混凝土的温度以5~10度为宜。喷射作业的工艺和质量检查要求与一般地区隧道混喷混凝土施工相同。

 

 



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