1、噴射混凝土應優先選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，也可選用礦渣硅酸鹽水泥或火山灰質硅酸鹽水泥，必要時，采用特種水泥。水泥強度等級不應低于32.5MPa。優先選用普通硅酸鹽水泥，是因為它含有較多的C3A和C3S，凝結時間較快，特別是與速凝劑有良好的相容性。目前PO 32.5水泥已經停產，為降低成本本工程選用PC 32.5水泥，并過大量試驗確定與之匹配的速凝劑品種。

　　2、應采用堅硬耐久的中砂或粗砂，細度模數宜大于2.5。干法噴射時，砂的含水率宜控制在5%～7%；當采用防粘料噴射機時，砂含水率可為7%～10%。采用中粗砂及細度模數大于2.5的規定，不僅是為了保證混凝土強度，也是為了減少粉塵和混凝土硬化后的收縮。砂子的含水率控制在5%～7%，主要是為了在干法噴射時減少材料攪拌時水泥的飛揚損失，降低粉塵，也有利于水泥的充分水化及混合料在噴頭處遇水后易于混合均勻，減小回彈率和提高混凝土強度。

　　3、應采用堅硬耐久的碎石，粒徑不宜大于15mm；當使用堿性速凝劑時，不得使用含有活性二氧化硅的石材。目前國內的噴射機可使用最大粒徑為25mm 的粗骨料，但為了減小回彈率和混合料在管路內的堵塞，故最大骨料粒徑不宜大于15mm。本工程采用石灰巖加工的5～16mm的瓜米石作為噴射混凝土用碎石，其堆積密度1459 kg/m3，容重為2603 kg/m3，壓碎值10.4%，含泥量0.6%。

　　4、噴射混凝土用骨料級配宜控制在表1所給的范圍內。骨料級配對混合料在管路內輸送、混凝土的密實性及噴射中的回彈率都有重要影響。因此保證良好的級配尤為重要。

　　5、應采用符合質量要求的外加劑，摻外加劑后的噴射混凝土性能必須滿足設計要求。在使用速凝劑前，應做與水泥的相容性試驗及水泥凈漿凝結效果試驗，初凝不應大于5min，終凝不應大于10min；在采用其他類型的外加劑或幾種外加劑復合使用時，也應做相應的性能試驗和使用效果試驗。為了加速噴射混凝土的凝結、硬化，提高其早期強度，減少噴射混凝土施工時的回彈率和因重力而引起的混凝土脫落，增大一次噴射厚度和縮短分層噴射的間隔時間，一般在噴射混凝土中加入速凝劑。速凝劑對于不同品種的水泥，其作用效果也不相同。因此，在使用前應做速凝劑與水泥的相容性試驗。試驗的主要項目為：水泥摻入速凝劑后的初、終凝時間，早期強度和后期（28天）強度的保有率。根據工程實際，我合同段優先選用XX集團生產的SH-1型速凝劑。該速凝劑最佳摻量為4%，初凝時間3分15秒，終凝時間8分鐘，滿足噴射混凝土速凝劑要求且價格相對便宜。

　　6、當工程需要采用外摻料時，摻量應通過試驗確定，加外摻料后的噴射混凝土性能必須滿足設計要求。

　　7、混合水中不應含有影響水泥正常凝結與硬化的有害雜質，不得使用污水及PH值小于4的酸性和含硫酸鹽量按硫酸根離子計算超過混合用水重量1%的水。干法噴射用的混合水應有足夠的壓力，以保證壓力水穿透料流，使水和水泥均勻混合。壓力水一般由高位水池、水泵或加壓水箱供給。本工程混凝土拌和用水指標如表2。

　　二、施工機具?

　　1、干法噴射混凝土機的性能應符合下列要求：

　　⑴密封性能良好，輸料連續均勻；

　　⑵生產能力為3～5m3/h；允許輸送的骨料最大粒徑為25mm；

　　⑶輸送距離，水平不小于100m，垂直不小于30m。

　　2、濕法噴射混凝土機的性能應符合下列要求：

　　⑴密封性能良好，輸料連續均勻；

　　⑵生產率大于5m3/h，允許骨料最大粒徑為15mm；

　　⑶混凝土輸料距離，水平不小于30m，垂直不小于20m；

　　⑷機旁粉塵小于10mg/m3。

　　3、選用的空壓機應滿足噴射機工作風壓和耗風量的要求；當工程需要選用單臺空壓機工作時，其排風量不應小于9 m3/min；壓風進入噴射機前，必須進行油水分離。

　　4、混合料的攪拌宜采用強制式攪拌機。

　　5、輸料管應能承受0.8 MPa以上的壓力，并應有良好的耐磨性能。

　　6、干法噴射混凝土施工供水設施保證噴頭處的水壓為0.15～0.20 MPa。

　　三、混合料的配合比與拌制?

　　（一）配合比設計（C20噴射混凝土）

　　1、設計強度：fcu，o> fcu，o+1.645δ=20+1.645×4=26.6 MPa

　　2、確定水泥用量：本項目采用PC 32.5水泥為噴射混凝土用水泥。假設每立方水泥用量為400kg，并以400kg/m3為基準開始計算。

　　3、確定骨膠比：根據《GB50086-2001》要求，選用骨膠比為4，則每立方混凝土中骨料總重量為：400×4=1600 kg/m3

　　4、確定砂率：根據《GB50086-2001》要求并結合工程實際，選用砂率為55%。則Ms=880 kg/m3 Mg=720 kg/m3

　　5、選定水灰比：根據《GB50086-2001》要求及經驗選取W/C=0.45，則：Mc=400×0.45=180 kg/m3

　　6、基準配合比：（速凝劑最佳摻量為總膠凝材料用量的4%）

　　7、配合比調整：

　　8、確定施工配合比：

　　根據規范要求，現場進行試噴取樣并檢驗回彈量是否滿足規范要求并進一步優化施工配合比，使該配合比在滿足設計強度及規范要求的前提下達到最佳經濟指標。

　　（二）混合料的拌制

　　1、混合料配合比應遵守下列規定： 　　⑴干法噴射水泥與砂、石之重量比宜為1.0：4.0～1.0：4.5；水灰比宜為0.40～0.45；濕法噴射水泥與砂、石之重量比宜為1.0：3.5～1.0：4.0；水灰比宜為0.42～0.50，砂率宜為50%～60%。

　　噴射混凝土砂率宜為50%～60%，是綜合考慮噴射混凝土的施工性能和力學性能后提出的。實踐證明，當砂率小于50%，管路容易堵塞，回彈率高；若砂率高于60%，則不僅會降低噴射混凝土強度，也會增大收縮。當水泥用量增加時，噴射混凝土的回彈率減少，強度提高。但是，水泥用量太高時，不僅不經濟，也會增加混凝土收縮。我試驗室經過幾個項目的試驗總結，當水泥用量在400kg/m3時，強度可以保證，回彈率較小。經我試驗室室內試驗并結合現場實際施工情況，推薦膠骨比為1：4，水灰比為0.45，砂率優先選用50%。若砂率50%時回彈率過大，則可適當調整至55%。工地施工配合比可按照4包水泥即200kg水泥為基準進行配料。施工配合比可參照下列數據：

　　水泥：200kg 砂： 440kg 碎石：360kg

　　⑵速凝劑或其他外加劑的摻量應通過試驗確定。該品牌速凝劑的推薦摻量為水泥用量的4%。當速凝劑摻量小于要求時，混凝土凝結時間過慢易造成噴射混凝土自然坍落；當速凝劑摻量大于要求時，噴射混凝土凝結時間過快易造成堵管等現象。

　　2、原材料按重量計，稱量的允許偏差應符合下列規定：

　　⑴水泥和速凝劑均為+2%；

　　⑵砂、石均為+3%。

　　3、混合料攪拌機時間應遵守下列規定：

　　⑴采用容量小于400L的強制式攪拌機時，攪拌時間不得少于60S；

　　⑵采用自落式或滾筒式攪拌機時，攪拌時間不得少于120S；

　　⑶采用人工攪拌時，攪拌次數不得少于3次；

　　⑷混合料摻有外加劑或外摻料時，攪拌時間應適當延長。

　　4、混合料在運輸、存放過程中，應嚴防雨淋、滴水及大塊石等雜物混入，裝入噴射機前應過篩。

　　5、干混合料宜隨拌隨用。無速凝劑摻入的混合料，存放時間不應超過2h，干混合料摻速凝劑后，存放時間不應超過20min。

　　6、用于濕法噴射的混合料拌制后，應進行坍落度測定，其坍落度宜為8～12cm。

　　四、噴射前的準備工作

　　1、噴射作業現場，應做好下列準備工作：

　　⑴拆除作業面障礙物、清楚開挖面的浮石和墻角的巖渣、堆積物；

　　⑵用高壓風水沖洗受噴面；對遇水易潮解、泥化的巖層，則應用壓風清掃巖面；

　　⑶埋設控制噴射混凝土厚度的標志；

　　⑷噴射機司與噴射手不能直接聯系時，應配備聯絡裝置；

　　⑸作業區應有良好的通風和足夠的照明裝置。

　　2、噴射作業前，應對機械設備、風、水管路，輸料管路和電纜線路等進行全面檢查及試運轉。

　　3、受噴面有滴水、淋水時，噴射前應按下列方法做好治水工作：

　　⑴有明顯出水點時，可埋設導管排水；

　　⑵導水效果不好的含水巖層，可埋設盲溝排水；

　　⑶豎井淋幫水，可設截水圈排水。

　　4、采用濕法噴射時，宜備有液態速凝劑，并應檢查速凝劑的泵送及計量裝置性能。

　　五、噴射作業?

　　1、噴射作業應遵照下列規定：

　　⑴噴射作業應分段分片依次進行，噴射順序應自下而上；

　　⑵素噴混凝土一次噴射厚度應遵照表4選用；

　　⑶分層噴射時，后一層噴射應在前一層混凝土終凝后進行，若終凝1h后再進行噴射時，應先用風水清洗噴層表面；

　　⑷噴射作業緊跟開挖工作面時，混凝土終凝到下一循環放炮時間，不應小于3h。

　　2、噴射機司機的操作應遵守下列規定：

　　⑴作業開始時，應選送風，后開機，再給料；結束時，應待噴完后，再關風；

　　⑵向噴射機供料應連續均勻；機器正常運轉時，料斗內應保持足夠的存料；

　　⑶噴射機的工作風壓，應滿足噴頭處的壓力在0.1MPa左右。大量的工程實踐表明，噴射速度（即噴頭出口處的工作風壓）是影響噴射混凝土質量和回彈率的重要因素之一。當噴頭處風壓為0.1MPa左右時，在其他影響因素符合規定的時候，噴射混凝土回彈率較小，強度較高，粉塵濃度較底。當風壓過小，即噴射速度太小時，則由于噴射沖擊力小，粗骨料不容易嵌入新鮮混凝土中，則掉落較多且混凝土密實度較低，不但回彈率高也影響噴射混凝土強度；當風壓過大，即噴射沖擊力大時，回彈率也高，也會使粉塵濃度增大；

　　⑷噴射作業完畢或因故中斷噴射時，必須將噴射機和輸料管內的積料清除干凈。以防止噴射混凝土凝結后造成堵管。

　　3、噴射手的操作應遵守下列規定：

　　⑴噴射手應經常保持噴頭具良好的工作性能。水環出水眼的暢通和噴頭各部件之間良好的密封，使之不漏水，從而保證干混合料在噴頭處與水得到均勻的混合。

　　⑵噴頭與受噴面應垂直，宜保持0.60～1.00m的距離。當噴頭與受噴面垂直，噴頭與受噴面的距離保持在0.60～1.00m的情況下進行噴射作業時，粗骨料易嵌入塑性砂漿層中。噴射沖擊力適宜，表現為一次噴射厚度大，回彈低，粉塵小。

　　⑶干法噴射時，噴射手應控制好水灰比，保持混凝土表年平整，呈濕潤光澤，無干斑或滑移流淌現象。干法施工時的水灰比是在噴射作業過程中，由噴射手根據經驗控制的，主要是憑目測。若達到了規定中的要求，其水灰比一般在0.40～0.45左右，這樣對保證噴射混凝土的強度和密實性是有利的。

　　4、噴射混凝土的回彈率，邊墻不應大于15%，拱部不應大于25%。

　　5、豎井噴射作業應遵守下列規定：

　　⑴噴射機宜設置在地面；噴射機如置于井筒內時，應設置雙層吊盤。

　　⑵采用管道下料時，混合料應隨用隨下。

　　⑶噴射與開挖單行作業時，噴射區段高宜與掘進段高相同，在每一段高內，可分成1.50～2.00m的小段，各小段的噴射作業應由下而上進行。

　　6、噴射混凝土養護應遵守下列規定：

　　⑴噴射混凝土終凝2h后，應噴水養護；養護時間，一般工程不得少于7d，重要工程不得少于14d。

　　⑵氣溫低于+5℃時，不得噴水養護。

　　7、冬季施工應遵守下列規定：

　　⑴噴射作業區的氣溫不應低于+5℃；

　　⑵混合料進入噴射機的溫度不應低于+5℃；

　　⑶噴射混凝土強度在下列數值時，不得受凍：

　　A、普通硅酸鹽水泥配制的噴射混凝土低于設計強度等級30%時；

　　B、礦渣水泥配制的噴射混凝土低于設計強度等級40%時。

　　六、噴射混凝土抗壓強度標準試塊制作方法?

　　1、標準試塊應采用從現場施工的噴射混凝土板件上切割成要求尺寸的方法制作。模具尺寸為450mm*350mm*120mm，其尺寸較小的一個邊為敞開狀。

　　2、標準試塊制作應符合下列步驟：

　　⑴在噴射作業面附近，將模具敞開的一側朝下，以80°（與水平面的夾角）左右置于墻角。

　　⑵先在模具外的邊墻上噴射，待操作正常后，將噴頭移至模具位置，由下而上，逐層向模具內噴滿混凝土。

　　⑶將噴滿混凝土的模具移至安全地方，用三角抹刀刮平混凝土表面。

　　⑷在隧道內潮濕環境中養護1d后脫模。將混凝土大板移至試驗室，在標準養護條件下養護7d，用切割機去掉周遍和上表面（底面可不切）后，加工成邊長100mm的立方體試塊。立方體試塊的允許偏差，邊長+1mm；直角<2°。

　　3、加工后的邊長為100mm的立方體試塊繼續在標準條件下養護至28d齡期，進行抗壓強度試驗。