一、噴射混凝土的定義
噴射混凝土是利用壓縮空氣,將按一定配合比的混凝土拌合料通過管道輸送并高速噴射到受噴面上凝結(jié)硬化,從而形成混凝土支護層。近年來,噴射混凝土技術(shù)以其簡單的工藝、獨特的效應(yīng)、經(jīng)濟的造價和快捷的施工速度,在建筑、鐵公路隧道施工、礦山井巷建設(shè)、邊坡加固等領(lǐng)域廣泛使用。
隧道噴射混凝土根據(jù)工藝流程一般分干噴潮噴、濕噴和混合噴四種。主要區(qū)別是各工藝的投料程序不同,特別是加水和速凝劑時機不同。
二、施工準(zhǔn)備
1.內(nèi)業(yè)技術(shù)準(zhǔn)備
2.測量技術(shù)準(zhǔn)備
精密導(dǎo)線網(wǎng)復(fù)測完畢并確定成果可用后,測量組根據(jù)隧道縱斷面設(shè)計線、隧道洞軸線及明暗洞開挖輪廓線,設(shè)置控制噴射混凝土厚度的標(biāo)志,一般采用埋設(shè)鋼筋頭做標(biāo)志,亦可在噴射時插入長度比設(shè)計厚度大5cm的鐵絲,每1-2m設(shè)-根,作為施工控制用,并布置好樁點、作好測量交底。
3.試驗技術(shù)準(zhǔn)備
在開工前試驗室應(yīng)對用于隧道噴射混凝土的材料進(jìn)行現(xiàn)場取樣進(jìn)行各項試驗,并做噴射混凝土配合比,試驗項目要滿足相關(guān)的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)要求的規(guī)定。噴混凝土配合比經(jīng)監(jiān)理工程師審批,進(jìn)場原材料檢驗合格。試驗室應(yīng)及早將試驗的原始資料整理匯總,對于不合格的材料禁止在工程施工中使用。
4.外業(yè)準(zhǔn)備
5.施工人員及混凝土濕噴機準(zhǔn)備
三、隧道噴射混凝土施工的一般規(guī)定
1、噴射混凝土施工不得采用千噴工藝。
2、噴射混凝土配合比,應(yīng)通過試驗確定并滿足設(shè)計強度和噴射工藝的要求。
3、噴射混凝土作業(yè)應(yīng)符合下列規(guī)定:
(1)當(dāng)噴射作業(yè)分層進(jìn)行時,后一層噴射應(yīng)在前一層混凝土終凝后進(jìn)行。
(2)混合料應(yīng)隨拌隨噴。
(3)噴射混凝土回彈物不得重新用作噴射混凝土材料。
4、噴射混凝土應(yīng)適時進(jìn)行養(yǎng)護,隧道內(nèi)環(huán)境溫度低于5C時不得酒水養(yǎng)護。
5、冬季施工時,噴射作業(yè)區(qū)的氣溫不應(yīng)低于5°C。在結(jié)冰的巖面上不得進(jìn)行噴射混凝土作業(yè)?;炷翉姸任催_(dá)到6MPa前不得受凍。
6、采用纖維噴射混凝土?xí)r,所用材料應(yīng)滿足設(shè)計要求。
7、纖維噴射混凝土施工應(yīng)符合規(guī)定。
8、噴射混凝土作業(yè)安全與防護應(yīng)符合下列規(guī)定:
(1)應(yīng)檢查和處理支護作業(yè)區(qū)危石,施工機具應(yīng)布置于安全地帶。
(2)施工用作業(yè)臺架應(yīng)牢固可靠,并應(yīng)設(shè)置安全欄桿。
(3)施工時,非作業(yè)人員不得進(jìn)入噴射作業(yè)區(qū),噴嘴前禁止站人。
(4)作業(yè)區(qū)粉塵濃度必須符合本規(guī)范第13章的規(guī)定。作業(yè)人員應(yīng)戴防塵口罩、防護鏡、防護帽等勞保用品。
(5)噴射作業(yè)完成后,應(yīng)及時清洗機具。四隧道噴射混凝土施工要點及規(guī)定
四、隧道噴射混凝土要點及規(guī)定
1、原材料要求
a.水泥
噴射混凝土應(yīng)優(yōu)先采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,水泥型號符合設(shè)計要求,并按規(guī)定對進(jìn)場水泥進(jìn)行檢驗強。
b.粗、細(xì)骨料
粗骨料應(yīng)采用堅硬耐久的碎石或卵石,。當(dāng)使用堿性速凝劑時,不得使用含有活性二氧化硅的石料。噴射混凝土中的石子粒徑不宜大于15mm,骨料級配宜采用連續(xù)級配。按重量計含泥量不應(yīng)大于1%,泥塊含量不應(yīng)大于0.25%。
細(xì)骨料應(yīng)采用堅硬、耐久的中砂或粗砂,細(xì)度模數(shù)應(yīng)大于2.5,含水率宜控制在5%-7%。砂中小于0.075mm的顆粒不應(yīng)大于20%。含泥量不應(yīng)大于3%,泥塊含量不應(yīng)大于1%。
C.外加劑
應(yīng)對混凝土的強度及圍巖的粘結(jié)力基本無影響;對混凝土和鋼材無腐蝕作用:對混凝土的凝結(jié)時間影響不大(除速凝劑和緩凝劑外) ;吸濕性差,易于保存:不污染環(huán)境,對人體無害。
d.速凝劑
噴射混凝土宜采用液體速凝劑。在使用速凝劑前,應(yīng)做水泥的相容性試驗及水泥凈漿凝結(jié)效果試驗,嚴(yán)格控制摻量,并要求初凝時間不應(yīng)大于5min,終凝不應(yīng)大于10min。
e.水
水質(zhì)應(yīng)符合工程用水的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),水中不應(yīng)含有影響水泥正常凝結(jié)與硬化的有害雜質(zhì)。一般應(yīng)采用飲用水。
2、配料拌合:按試驗確定的配合比準(zhǔn)確計.量砂、石料、水泥、水、減水劑及防水劑投入拌合設(shè)備。攪拌時間根據(jù)實驗確定,且不小于2min。石料、砂、水泥、減水劑、防水劑、合成纖維(摻量為1.2kg/m3)、水的計量誤差滿足如下要求。
水膠比:根據(jù)噴射混凝土強度由試驗確定,宜控制在0.4-0.5之間;
用水量:根據(jù)混凝土坍落度要求確定(采用減水劑時可降低用水量)
膠凝用量:根據(jù)水膠比和用水量計算確定,但不宜小于400mg/m3;
砂率:應(yīng)為45-60%;
和易性:噴射混凝土拌合物應(yīng)無離析和泌水、粘聚性好;
早期強度:按照《回彈法測試混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程》測試噴射混凝土早期強度時,其24h抗壓強度應(yīng)不低于10MPa
3、拌合料輸送:拌合好的濕噴混凝土料,采用混凝土輸送車送至濕噴機,在輸送過程中要特別防止混凝土的離析。
4、基巖面清理:在噴射混凝土之前,對基巖面進(jìn)行徹底的清理。采用高壓水沖洗,對于遇水易潮解、泥化的巖層采用高壓風(fēng)沖洗。
5、檢查機具設(shè)備和風(fēng)、水、電等管線,濕噴機就位,并試運轉(zhuǎn)。選用的空壓機應(yīng)滿足噴射機工作風(fēng)壓和耗風(fēng)量的要求;壓風(fēng)進(jìn)入噴射機前必須進(jìn)行油水分離:輸料管應(yīng)能承受0.8MPa以上的壓力,并應(yīng)有良好的耐磨性能。
6、對有滴水、淋水、出水點等處的受噴面采用鑿槽、埋管等方法進(jìn)行引導(dǎo)疏千處理。受噴面有涌水、滲水或潮濕的巖面,噴射前應(yīng)按不同情況進(jìn)行處理。①大股涌水宜采用注漿堵水后再噴射混凝土。②小股水或裂隙滲漏水宜采用巖面注漿或?qū)Ч芤藕笤賴娚浠炷?。③大面積潮濕的巖面宜采用粘結(jié)性強的混凝土,如添加外加劑、摻合料以改善混凝:土的性能。
7、噴射混凝土原材料先檢驗合格后才能使用,速凝劑應(yīng)妥善保管,防止受潮變質(zhì)。嚴(yán)格控制拌合物的水灰比,經(jīng)常檢查速凝劑注入的工作狀況。噴射混凝土的坍落度宜控制在8-13cm,過大混凝土?xí)魈?,過小容易出現(xiàn)堵管現(xiàn)象。噴射過程中應(yīng)及時檢查混凝土的回彈率和實際配合比。噴射混凝土的回彈率:側(cè)壁不應(yīng)大于15%,拱部不應(yīng)大于25%。
8、噴射混凝土拌合物的停放時間不得大于30min。
9、必須在隧道開挖后及時進(jìn)行施作。噴混凝土厚度應(yīng)預(yù)埋厚度控制標(biāo)志,嚴(yán)格控制噴射砼的厚度。一般采用埋設(shè)鋼筋頭做標(biāo)志,亦可在噴射時插入長度比設(shè)計厚度大5cm的鐵絲,每1~2m設(shè)-根,作為施工控制用。
10、噴射前應(yīng)仔細(xì)檢查噴射面,如有松動土塊應(yīng)及時處理。噴射機應(yīng)布置在安全地帶,并盡量靠近噴射部位,便于掌機人員與噴射手聯(lián)系,隨時調(diào)整工作風(fēng)壓。
11、噴射完成后應(yīng)檢查噴射混凝土與巖面粘結(jié)情況,可用錘敲擊檢查。同時測量其平整度和斷面,并將此斷面與開挖斷面對比,確認(rèn)噴射砼厚度是否滿足設(shè)計和規(guī)范要求。當(dāng)有空鼓、脫殼時,應(yīng)及時鑿除,沖洗干凈進(jìn)行重噴,或采用壓漿法充填。
12、在噴射側(cè)壁下部時,需將上半斷面噴射時的回彈物清理干凈,防止將回彈物卷入下部噴層中形成“蜂窩”而降低支護強度。
13、常檢查噴射機出料彎頭、輸料管和管路接頭,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。管路堵塞時,必須先關(guān)閉主機,然后才能進(jìn)行處理。
14、噴射完成后應(yīng)先關(guān)主機,再依次關(guān)閉計量泵、震動棒和風(fēng)閥,然后用清水將機內(nèi)、輸送管路內(nèi)殘留物清除干凈。
15、噴射混凝土冬期施工時,洞口噴射混凝土的作業(yè)場合應(yīng)有防凍保暖措施;作業(yè)區(qū)的氣溫和混合料進(jìn)入噴射機的溫度均不應(yīng)低于5°C;在結(jié)冰的層面上不得進(jìn)行噴射混凝土作業(yè);混凝土強度未達(dá)到6MPa前,不得受凍。
16、噴射混凝土的養(yǎng)護:
a.混凝土噴射終凝2h后,應(yīng)采用養(yǎng)護臺架進(jìn)行濕潤養(yǎng)護,養(yǎng)護時間不得少于14d;
b.黃土或其它土質(zhì)隧道,以噴霧養(yǎng)護為宜,防止噴水過多軟化下部土層;
c.隧道內(nèi)環(huán)境氣溫低于5C時,不得進(jìn)行噴水養(yǎng)護。
五、噴射混凝土施工順序
六、質(zhì)量控制
1、質(zhì)量控制措施
(1)按照施工工藝施工,嚴(yán)格執(zhí)噴行操作規(guī)程。
(2)請濕噴機廠家進(jìn)行現(xiàn)場培訓(xùn)、指導(dǎo),按照濕噴機操作方法進(jìn)行嚴(yán)格執(zhí)行。
(3)對于原材料進(jìn)貨,由試驗部門進(jìn)行進(jìn)場前試驗,不合格材料一律不得進(jìn)場。
(4)制定質(zhì)量保證體系,抓好每一環(huán)節(jié)、每一步驟的監(jiān)控,并責(zé)任到人,狠抓落實。
(5)每次噴射作業(yè)前,做好人員、機具、物資、技術(shù)、測量、試驗、運輸?shù)葴?zhǔn)備工作。
(6)施工技術(shù)人員對噴射作業(yè)環(huán)節(jié)進(jìn)行認(rèn)真檢查(內(nèi)容包括:噴層厚度、噴層與受噴面粘結(jié)情況、噴射作業(yè)中各種參數(shù)),嚴(yán)格把關(guān)。
2、施工質(zhì)量要求
(1)材料必須滿,足規(guī)范或設(shè)計要求。
(2)噴射前要檢查開挖斷面的質(zhì)量,處理好超欠挖。
(3)噴射前,巖面必須清潔。
(4)噴射混凝土支護應(yīng)與圍巖緊密粘接,結(jié)合牢固,噴層厚度應(yīng)符合要求,不能有空洞,噴層內(nèi)不容許添加片石和木板等雜物,必要時應(yīng)進(jìn)行粘結(jié)力測試.噴射混凝土嚴(yán)禁掛模噴射受噴面必須是原巖面。
(5)支護前應(yīng)做好擇水措施,對滲漏水孔洞、縫隙應(yīng)采取引捧、堵水措施,保證噴射混凝土質(zhì)量。
(6)采用鋼纖維噴射混凝土?xí)r,鋼纖維抗拉強度不得低于380MPa,且不得有油漬及明顯的銹蝕。鋼纖維直徑宜為0.3~0.5mm,長度為20~ 25mm,且不得大于25mm。鋼纖維含量宜為混合料質(zhì)量的1%-3%。
成都申港工程機械有限公司 編輯供稿