2021-04-06 河南耿力支護(hù)機(jī)械設(shè)備有限公司
混凝土濕噴工藝由于其“綜合成本低、社會(huì)效益好、環(huán)境污染小”的優(yōu)點(diǎn)在隧道施工中逐步占據(jù)了主導(dǎo)趨勢(shì)。混凝土濕噴施工能巨大的改善隧道施工作業(yè)環(huán)境,縮短噴射混凝土的作業(yè)循環(huán),更尤為重要的是通過(guò)濕噴工藝建立噴射混凝土質(zhì)量保證體系,使噴射混凝土質(zhì)量穩(wěn)定可靠。
細(xì)集料采用級(jí)配合理且細(xì)度模數(shù)在2.5~3.2之間的中粗砂或機(jī)制砂。粗集料選擇5~10mm的碎石。水泥選用普通硅酸鹽水泥(PO.425),其與混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)相適應(yīng),且其技術(shù)指標(biāo)符合規(guī)定。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn),混凝土塌落度宜控制在180~200mm之間,塌落度過(guò)小易出現(xiàn)堵管現(xiàn)象,塌落度多大噴射時(shí)混凝土難以自穩(wěn)、易塌落、回彈量較大,同時(shí)速凝劑的用量增大,混凝土強(qiáng)度也得不到保證。
噴射面檢查處理首先應(yīng)測(cè)量受?chē)妵鷰r的基本尺寸,并要求隧洞外輪廓較為光順,對(duì)欠挖部位應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)鑿及清除浮石,之后用高壓水或氣將受?chē)娒嫔系奈勰?、灰塵及細(xì)巖清除干凈;若隧洞存在漏水地段應(yīng)查明水源并做好防排水措施,必要時(shí)采用鑿巖機(jī)鉆孔以對(duì)周邊圍巖排水以防止噴射混凝土與圍巖間的水阻礙混凝土的粘結(jié)及延緩混凝土強(qiáng)度提高。
噴射手培訓(xùn)及濕噴操作要點(diǎn)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)噴射手的培訓(xùn),使其熟練掌握濕噴機(jī)的性能和操作要領(lǐng)。理解濕噴工藝是一個(gè)動(dòng)態(tài)的施工過(guò)程。應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)整混凝土的塌落度、風(fēng)壓、噴射角度及噴射距離。施作時(shí)軟管長(zhǎng)度不宜大于20米,隧道拱頂作業(yè)時(shí)風(fēng)壓宜控制在0.3~0.5Mpa,邊墻濕噴作業(yè)時(shí)風(fēng)壓宜控制在0.2~0.4Mpa。
噴射角及距離:作業(yè)時(shí)噴嘴一般應(yīng)垂直于噴射面,邊墻噴射則宜將噴嘴下俯10o左右以使混凝土束較厚的噴射在混凝土頂端,避免噴嘴和噴射面間角度過(guò)小導(dǎo)致混凝土物料在受?chē)娒嫔蠞L動(dòng)而產(chǎn)生凹凸不平的波形噴面,增加回彈量;噴射距離應(yīng)根據(jù)混凝土回彈和強(qiáng)度確定,一般噴嘴至受?chē)娒婢嚯x在1-1.5m范圍內(nèi)為宜,并以能看清噴射情況并使料束集中,回彈量為宜。
噴射方法:施工中采用分層噴射方法,一次噴射厚度在4-6cm范圍內(nèi);噴射前在設(shè)計(jì)確定的斷面位置埋設(shè)厚度測(cè)量組件;前一層噴射后硬化達(dá)到一定強(qiáng)度后方可噴射下層,每層以不出現(xiàn)墜落并達(dá)到所需厚度后方可前移;若在噴射下層混凝土?xí)r前一層已經(jīng)蒙上粉塵,則應(yīng)用高壓氣體或水對(duì)表面進(jìn)行清洗;噴射過(guò)程中應(yīng)避免一次噴射厚度太薄骨料發(fā)生回彈,或一次噴射過(guò)厚出現(xiàn)噴層下墜流淌現(xiàn)象;若噴層與巖面間存在空鼓現(xiàn)象則每次噴射厚度不得小于骨料粒徑的2倍以減小回彈率。
噴射順序及時(shí)間間隔:隧道內(nèi)的噴射順序?yàn)橄葔蠊?,自上而下分段、分片進(jìn)行,施工中按照縱向3-4m為一段,分片寬度約為2m,每片均應(yīng)自下部起水平方向旋轉(zhuǎn)移動(dòng)往返一次噴射后方可向上移行,當(dāng)巖面存在較大凹洼部位則應(yīng)現(xiàn)將其噴平;噴射過(guò)程中噴頭應(yīng)先找平凹處之后將噴頭成螺旋形或S形緩慢均勻移動(dòng),每圈壓前面半圈,繞圈直徑一般控制在30cm左右,每次的噴射長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)混凝土速凝效果決定以求噴出的面層平順光滑;兩層的噴射時(shí)間間隔一般控制在15-20min,在下層噴射前應(yīng)保證上層達(dá)到一定強(qiáng)度。
回彈量調(diào)整:噴射過(guò)程中由于巖面、鋼筋或骨料相互碰撞而從受?chē)娒嫔蠌椔湎聛?lái)的拌和物稱(chēng)為回彈量,其根據(jù)噴射位置、空氣壓力、水泥用量、水灰比及骨料粒徑和級(jí)配等決定,噴射初期回彈量較大,當(dāng)其形成塑性層后則粗骨料易嵌入回彈量則會(huì)減小,因此應(yīng)調(diào)整噴射厚度來(lái)控制回彈量;同時(shí)由于回彈料中水泥含量小且主要為粗骨料,因此其不宜用于重新使用而影響的噴射質(zhì)量。
整平:對(duì)噴射層進(jìn)行整平對(duì)提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及耐久性均有利,但對(duì)其進(jìn)一步追加振動(dòng)平整則會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響,即可損壞混凝土與鋼筋間的粘結(jié)并易在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生裂縫,但依靠噴射自然形成的面層則過(guò)于粗糙并對(duì)后期二襯防水板的鋪設(shè)產(chǎn)生影響,因此施工中在噴射混凝土初凝后則用刮刀將多余混凝土刮掉,之后用噴漿或抹灰漿對(duì)其找平。
速凝劑參量調(diào)節(jié)和使用:液體速凝劑的參量應(yīng)在試驗(yàn)室確定參量的基礎(chǔ)上、考慮到差異性、敏感性和施工中的損耗,進(jìn)行綜合確定。原則上在滿(mǎn)足凝結(jié)要求的基礎(chǔ)上盡量少摻。實(shí)際施工中液體速凝劑的摻量只能通過(guò)調(diào)整噴射機(jī)自帶的計(jì)量泵流量來(lái)控制。
養(yǎng)護(hù)由于濕噴混凝土的表面較為粗糙,對(duì)其進(jìn)行良好的養(yǎng)護(hù)非常必要,同時(shí)由于拌和物內(nèi)水泥用量和砂率較高,因此為使水泥充分水化以減少和防止混凝土不正常收縮裂縫的產(chǎn)生因此在其終凝后則應(yīng)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)時(shí)應(yīng)采用灑水養(yǎng)護(hù)的方式,養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7d以保證后續(xù)強(qiáng)度的發(fā)展。
特殊部位處理
拱頂光滑巖面的處理:當(dāng)圍巖較好、巖體整體性較為完整,開(kāi)挖時(shí)光面爆破控制的較好的情況下,拱頂段的巖面通常較為光滑,噴射混凝土?xí)r底層混凝土和巖面通常難以粘結(jié)。為保證噴射混凝土同巖面的粘結(jié)牢固,應(yīng)在拱頂光滑巖面正式噴射前在光滑巖面掃噴一層厚約2cm的1:2~2.5的水泥砂漿,并可適當(dāng)加大速凝劑用量,以實(shí)現(xiàn)其在噴射2~3min后即可達(dá)到終凝,進(jìn)而進(jìn)行噴射混凝土至設(shè)計(jì)厚度。
對(duì)滴、滲水部位噴射:應(yīng)在該部位圍巖表面噴射混凝土?xí)r,其噴射混凝土的凝結(jié)時(shí)間應(yīng)隨噴射面滲水量的大小而進(jìn)行調(diào)整。
鋼架間的噴射混凝土噴射:為確保初期支護(hù)安全、可靠,對(duì)于Ⅴ類(lèi)圍巖通常都采用I20以上鋼架進(jìn)行支護(hù),鋼架間距通常在0.6米左右。鋼架背后設(shè)置20×20鋼筋網(wǎng)片。這就提高了對(duì)噴射混凝土的要求。因此宜采用低風(fēng)壓、近距離、變換噴射角度的方式進(jìn)行。風(fēng)壓宜控制在0.2~0.3Mpa,距離在1米左右。先調(diào)整角度將拱架背后噴密實(shí),在噴實(shí)鋼筋網(wǎng)背后,恢復(fù)正常濕噴方式噴實(shí)拱架之間間隙。否則在鋼架和鋼筋網(wǎng)表面會(huì)形成一個(gè)混凝土殼,而鋼筋網(wǎng)背后、鋼架背后易形成空洞。
隧道施工初期支護(hù)濕式混凝土噴射工藝因其高效、環(huán)保、高能等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用,但其在使用中仍存在一定問(wèn)題(如:噴射混凝土?xí)r占用罐車(chē)時(shí)間長(zhǎng)導(dǎo)致施工單位混凝土運(yùn)輸罐車(chē)投入增大,因?yàn)閲娚渌俣认鄬?duì)其他混凝土施工速度依然較低;液態(tài)速凝劑有一定的腐蝕性對(duì)噴射手危害較大等因素)制約了濕噴技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,因此對(duì)其進(jìn)行深入研究,不斷優(yōu)化其工藝是當(dāng)前亟需解決的實(shí)際問(wèn)題。
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