混凝土初期支護(hù)半自動(dòng)噴射車原材料的選用：

1)水泥：PO42.5普通硅酸鹽水泥;

2)細(xì)骨料：天然河砂、細(xì)度模數(shù)2.9，石粉含量2.4%，泥塊含量0.1%;

3)粗骨料：5~10mm碎石，連續(xù)級(jí)配，含泥量0.7%，泥塊含量0.1%;

4)速凝劑：ZB-6型液體速凝劑，摻量為凝膠材料的4%;

5)減水劑：RAWY101型，聚羧酸系高性能減水劑，摻量為凝膠材料的0.5%;

6)水：飲用水。

基準(zhǔn)配合比計(jì)算

配制強(qiáng)度：fcu，o=25+1.645×5.0=33.2(MPa)

水膠比：w/c=0.45

用水量:W=207L(根據(jù)前期坍落度調(diào)試后取值)

膠凝材料用量：C=207/0.45 = 460 (kg/m3)

速凝劑用量：460×4%=18.4 (kg/m3)

減水劑用量：460×0.5%=2.3(kg/m3)

砂率選用: SP=50%(根據(jù)前期混凝土和易性調(diào)試后取值)

混凝土容重：ρ取2400 (kg/m3)

細(xì)集料用量：S=(2400-207-460-18.4-2.3)×50%=856(kg/m3)

粗集料用量：G=2400-207-460-18.4-2.3-856=856(kg/m3)

試拌調(diào)整，確定理論配合比

在計(jì)算配合比的基礎(chǔ)上進(jìn)行試拌，試拌后進(jìn)行噴射實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過多次調(diào)整，確定基準(zhǔn)配合比見表5.2。

表5.2噴射混凝土基準(zhǔn)配合比

按此配合比進(jìn)行拌制，混凝土坍落度為170mm，混凝土粘聚性良好，混凝土拌合物性能符合施工要求。對(duì)試拌確定的配合比進(jìn)行三個(gè)不同水膠比的28d強(qiáng)度試驗(yàn)驗(yàn)證，所選配合比能滿足設(shè)計(jì)及施工要求，且經(jīng)濟(jì)性合理，確定為理論配合比。

混凝土支護(hù)噴射車濕噴工藝操作要點(diǎn)

混凝土支護(hù)半自動(dòng)噴射車濕噴混凝土作業(yè)時(shí)，骨料{zd0}粒徑、混凝土的和易性、風(fēng)壓大小、巖面整潔度、速凝劑摻量、一次噴射厚度、操作手經(jīng)驗(yàn)水平、噴射距離、角度、噴射順序、噴頭移動(dòng)等對(duì)噴射混凝土質(zhì)量、回彈都有很大影響。造價(jià)低，操作簡(jiǎn)單工人易于掌握，效果比機(jī)械手還好一些。

混凝土初期支護(hù)半自動(dòng)噴射車噴射順序

噴射應(yīng)先墻后拱，從下至上、以S曲線移動(dòng)進(jìn)行噴射。隧道從兩側(cè)邊墻底部開始噴射，噴射到拱頂中心線位置閉合，完成一環(huán)噴射混凝土的一次試噴。

噴射角度

噴射時(shí)，噴頭應(yīng)保持與受噴面垂直。噴射交角過小將增加混凝土的回彈率，降低噴射密實(shí)度;垂直于巖面噴射時(shí)，連續(xù)的混凝土“稀薄流”對(duì)反彈物有二次嵌入作用，可以降低回彈率，增加一次噴射厚度。

噴射距離

由于濕噴要求的風(fēng)壓較大，如果噴頭距受噴面太近，高壓風(fēng)會(huì)將剛“附著”在受噴面上的混凝土吹掉，使混凝土的回彈量增大。噴頭距巖面的距離宜為0.8～1.2m。

噴射混凝土作業(yè)

噴射混凝土回彈在剛噴射時(shí)醉大，當(dāng)巖面噴厚達(dá)到2～3cm后，回彈最小，且穩(wěn)定，當(dāng)噴射到附著在巖面的混凝土滑落、流淌時(shí)，一次噴厚達(dá)到醉大，此時(shí)不能再繼續(xù)噴射，應(yīng)等噴射混凝土初凝后方能進(jìn)行復(fù)噴。

混凝土初期支護(hù)半自動(dòng)噴射車噴射時(shí)沒有像遙控機(jī)械手那樣首先伸展噴射手大臂調(diào)整噴頭在邊墻底部施噴位置，使用噴射手小臂自動(dòng)平行功能調(diào)整小臂與地面水平，與隧道邊墻平行的難度，人工手控調(diào)整噴頭距離、角度，更靈活完成上述工作后可開始噴射，噴射中盡量不要再調(diào)整噴頭距離、角度及噴射手大臂，僅需使用自動(dòng)伸縮功能控制噴頭在小臂上自動(dòng)伸縮，即從一端緩慢運(yùn)行到另一端來回2～3 次可完成一遍噴射；然后伸展大臂30cm 左右（在拱部根據(jù)隧道輪廓小臂做適當(dāng)翻轉(zhuǎn)），大臂做垂直、水平移動(dòng)，確保噴頭與巖面的角度和距離，按上述順序噴射下一部位，如此循環(huán)完成需噴混凝土的噴面。

堵管處理

噴射施工中極少發(fā)生堵管，若發(fā)生時(shí)應(yīng)立即關(guān)閉混凝土支護(hù)噴射車及計(jì)量泵，關(guān)掉輸送風(fēng)，拍打軟管，并倒掉管內(nèi)存留混凝土，堵管處理完成后應(yīng)先加水噴射洗管，確保管路暢通無誤后才能進(jìn)行再次噴射施工。

混凝土坍落度要求

骨料{zd0}粒徑應(yīng)小于16mm，否則會(huì)因阻力過大無法順利噴出而沖掉噴嘴處塑料噴頭而短時(shí)中止施噴，影響工效;混凝土坍落度宜為10～18cm。

工作風(fēng)壓、風(fēng)量

工作風(fēng)壓宜為0.2～0.4MPa，工作風(fēng)壓的選擇與混凝土的和易性有關(guān)，和易性越好，工作風(fēng)壓較小，反之偏大。風(fēng)壓調(diào)整應(yīng)根據(jù)工作面距離，合理選用噴射手的輸送管直徑，確保得到合適的混凝土出口速度，實(shí)際施工中應(yīng)根據(jù)混凝土和易性、風(fēng)壓穩(wěn)定性影響進(jìn)行調(diào)整，以保證噴射混凝土在噴射口形成連續(xù)噴射、無流淌、并使得噴射混凝土能以合適的速度垂直射向受噴面。

巖面整潔度

對(duì)于較臟巖面，先用高壓風(fēng)或水清洗受噴面，提高混凝土與巖面的黏結(jié)力以達(dá)到噴射{zj0}效果。欠挖超標(biāo)過多的先行局部處理。對(duì)于滲水巖面，一般情況下濕噴可以將滲水封住，對(duì)于滲水較嚴(yán)重，形成水流時(shí)就需要打排水孔、掛防水板，然后進(jìn)行噴護(hù)作業(yè)。

噴射層厚度

一次噴射層太厚，在自重作用下，噴層會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)裂甚至引起坍落；太薄時(shí)大部分粗集料會(huì)回彈，噴層僅留砂漿，將影響噴射效果和質(zhì)量。

速凝劑摻量

摻量過大導(dǎo)致回彈增大，混凝土噴層密實(shí)性變差；摻量過小導(dǎo)致噴層流淌下墜形成微裂紋或掉塊。因此須在進(jìn)行噴射混凝土作業(yè)時(shí)嚴(yán)格控制其摻量，以達(dá)到質(zhì)量控制和節(jié)省成本的目的。一般拱部部分速凝劑摻量較邊墻部分稍大，且噴射速度也相應(yīng)較慢。

維修、保養(yǎng)

噴射結(jié)束后，應(yīng)將混凝土初期支護(hù)半自動(dòng)噴射車開至洞外或不影響正常施工的其他地點(diǎn)，按操作堆積對(duì)機(jī)器進(jìn)行維護(hù)、保養(yǎng)。因混凝土初期支護(hù)噴射車的維修難度和費(fèi)用較高，因此混凝土支護(hù)噴射車的日常維護(hù)保養(yǎng)工作顯得十分的重要。

在噴射混凝土回彈率方面，如采用傳統(tǒng)小型干噴機(jī)或者小型濕噴機(jī)作業(yè)，噴射混凝土回彈率超過30%，而使用混凝土初期支護(hù)噴射車施工，噴射混凝土回彈率小于15%，噴射混凝土回彈率可大大降低。在人員配置方面，使用混凝土支護(hù)噴射車進(jìn)行噴射混凝土作業(yè)時(shí)，1臺(tái)干噴機(jī)需配備5名作業(yè)人員（包括上料人員，添加速凝劑人員，噴槍操作人員及輔助人員），一般需配備3臺(tái)才能滿足施工作業(yè)，作業(yè)人員需約15人，而使用混凝土支護(hù)噴射車時(shí)僅需要4名作業(yè)人員（設(shè)備操作手1人，輔助工2人，修理工1人）即可控制整個(gè)施工過程。可以節(jié)省11名勞動(dòng)力。在施工效率方面，三臺(tái)噴射機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中其噴射混凝土量約為8.5 m3/h，一臺(tái)混凝土支護(hù)噴射車噴射混凝土量超過25m3/h，生產(chǎn)效率是三臺(tái)噴射機(jī)的1.2倍。在職業(yè)健康保障方面，傳統(tǒng)干噴作業(yè)中，粉塵濃度普遍在80 mg/m3以上，有的高達(dá)100 mg/m3，遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的2mg/m3，工作環(huán)境極差。使用混凝土支護(hù)噴射車進(jìn)行噴混凝土作業(yè)時(shí)，粉塵很少，噪音小，作業(yè)人員可站在遠(yuǎn)距離噴射面5～50m的位置遙控操作，工作環(huán)境較為舒適，通過佩戴防塵裝置，可基本避免對(duì)作業(yè)人員身體健康的損傷，減小對(duì)企業(yè)形成的潛在風(fēng)險(xiǎn)。