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(guò)管道輸送并高速?lài)娚涞绞車(chē)娒嫔夏Y(jié)硬化,從而形成混凝土支護(hù)層。近年來(lái),噴射混凝土技術(shù)以其簡(jiǎn)單的工藝、獨(dú)特的效應(yīng)、經(jīng)濟(jì)的造價(jià)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(shí)機(jī)不同。
二、施工準(zhǔn)備
1.內(nèi)業(yè)技術(shù)準(zhǔn)備
2.測(cè)量技術(shù)準(zhǔn)備
精密導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)復(fù)測(cè)完畢并確定成果可用后,測(cè)量組根據(jù)隧道縱斷面設(shè)計(jì)線(xiàn)、隧道洞軸線(xiàn)及明暗洞開(kāi)挖輪廓線(xiàn),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(shí)插入長(zhǎng)度比設(shè)計(jì)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(diǎn)、作好測(cè)量交底。
3.試驗(yàn)技術(shù)準(zhǔn)備
在開(kāi)工前試驗(yàn)室應(yīng)對(duì)用于隧道噴射混凝土的材料進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)取樣進(jìn)行各項(xiàng)試驗(yàn),并做噴射混凝土配合比,試驗(yàn)項(xiàng)目要滿(mǎn)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(chǎng)原材料檢驗(yàn)合格。試驗(yàn)室應(yīng)及早將試驗(yàn)的原始資料整理匯總,對(duì)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(jī)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(guò)試驗(yàn)確定并滿(mǎn)足設(shè)計(jì)強(qiáng)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(shí),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(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù),隧道內(nèi)環(huán)境溫度低于5C時(shí)不得酒水養(yǎng)護(hù)。
5、冬季施工時(shí),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)。混凝土強(qiáng)度未達(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(mǎn)足設(shè)計(jì)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(hù)應(yīng)符合下列規(guī)定:
(1)應(yīng)檢查和處理支護(hù)作業(yè)區(qū)危石,施工機(jī)具應(yīng)布置于安全地帶。
(2)施工用作業(yè)臺(tái)架應(yīng)牢固可靠,并應(yīng)設(shè)置安全欄桿。
(3)施工時(shí),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(hù)鏡、防護(hù)帽等勞保用品。
(5)噴射作業(yè)完成后,應(yīng)及時(shí)清洗機(jī)具。四隧道噴射混凝土施工要點(diǎn)及規(guī)定
四、隧道噴射混凝土要點(diǎn)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(hào)符合設(shè)計(jì)要求,并按規(guī)定對(duì)進(jìn)場(chǎng)水泥進(jìn)行檢驗(yàn)強(qiáng)。
b.粗、細(xì)骨料
粗骨料應(yīng)采用堅(jiān)硬耐久的碎石或卵石,。當(dāng)使用堿性速凝劑時(shí),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(jí)配宜采用連續(xù)級(jí)配。按重量計(jì)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(jiān)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(duì)混凝土的強(qiáng)度及圍巖的粘結(jié)力基本無(wú)影響;對(duì)混凝土和鋼材無(wú)腐蝕作用:對(duì)混凝土的凝結(jié)時(shí)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(duì)人體無(wú)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(yàn)及水泥凈漿凝結(jié)效果試驗(yàn),嚴(yán)格控制摻量,并要求初凝時(shí)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(yàn)確定的配合比準(zhǔn)確計(jì).量砂、石料、水泥、水、減水劑及防水劑投入拌合設(shè)備。攪拌時(shí)間根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(jì)量誤差滿(mǎn)足如下要求。
水膠比:根據(jù)噴射混凝土強(qiáng)度由試驗(yàn)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(shí)可降低用水量)
膠凝用量:根據(jù)水膠比和用水量計(jì)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(wú)離析和泌水、粘聚性好;
早期強(qiáng)度:按照《回彈法測(cè)試混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》測(cè)試噴射混凝土早期強(qiáng)度時(shí),其24h抗壓強(qiáng)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(chē)送至濕噴機(jī),在輸送過(guò)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(duì)基巖面進(jìn)行徹底的清理。采用高壓水沖洗,對(duì)于遇水易潮解、泥化的巖層采用高壓風(fēng)沖洗。
5、檢查機(jī)具設(shè)備和風(fēng)、水、電等管線(xiàn),濕噴機(jī)就位,并試運(yùn)轉(zhuǎn)。選用的空壓機(jī)應(yīng)滿(mǎn)足噴射機(jī)工作風(fēng)壓和耗風(fēng)量的要求;壓風(fēng)進(jìn)入噴射機(jī)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(duì)有滴水、淋水、出水點(diǎn)等處的受?chē)娒娌捎描彶?、埋管等方法進(jìn)行引導(dǎo)疏千處理。受?chē)娒嬗杏克?、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?lài)娚浠炷?。②小股水或裂隙滲漏水宜采用巖面注漿或?qū)Ч芤藕笤賴(lài)娚浠炷痢"鄞竺娣e潮濕的巖面宜采用粘結(jié)性強(qiáng)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(yàn)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(guò)大混凝土?xí)魈?,過(guò)小容易出現(xiàn)堵管現(xiàn)象。噴射過(guò)程中應(yīng)及時(shí)檢查混凝土的回彈率和實(shí)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(shí)間不得大于30min。
9、必須在隧道開(kāi)挖后及時(shí)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(shí)插入長(zhǎng)度比設(shè)計(jì)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(dòng)土塊應(yīng)及時(shí)處理。噴射機(jī)應(yīng)布置在安全地帶,并盡量靠近噴射部位,便于掌機(jī)人員與噴射手聯(lián)系,隨時(shí)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(shí)測(cè)量其平整度和斷面,并將此斷面與開(kāi)挖斷面對(duì)比,確認(rèn)噴射砼厚度是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。當(dāng)有空鼓、脫殼時(shí),應(yīng)及時(shí)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(shí),需將上半斷面噴射時(shí)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(hù)強(qiáng)度。
13、常檢查噴射機(jī)出料彎頭、輸料管和管路接頭,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。管路堵塞時(shí),必須先關(guān)閉主機(jī),然后才能進(jìn)行處理。
14、噴射完成后應(yīng)先關(guān)主機(jī),再依次關(guān)閉計(jì)量泵、震動(dòng)棒和風(fēng)閥,然后用清水將機(jī)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(shí),洞口噴射混凝土的作業(yè)場(chǎng)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(jī)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(qiáng)度未達(dá)到6MPa前,不得受凍。
16、噴射混凝土的養(yǎng)護(hù):
a.混凝土噴射終凝2h后,應(yīng)采用養(yǎng)護(hù)臺(tái)架進(jìn)行濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于14d;
b.黃土或其它土質(zhì)隧道,以噴霧養(yǎng)護(hù)為宜,防止噴水過(guò)多軟化下部土層;
c.隧道內(nèi)環(huán)境氣溫低于5C時(shí),不得進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)。
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(qǐng)濕噴機(jī)廠家進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)、指導(dǎo),按照濕噴機(jī)操作方法進(jìn)行嚴(yán)格執(zhí)行。
(3)對(duì)于原材料進(jìn)貨,由試驗(yàn)部門(mén)進(jìn)行進(jìn)場(chǎng)前試驗(yàn),不合格材料一律不得進(jìn)場(chǎng)。
(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(shí)。
(5)每次噴射作業(yè)前,做好人員、機(jī)具、物資、技術(shù)、測(cè)量、試驗(yàn)、運(yùn)輸?shù)葴?zhǔn)備工作。
(6)施工技術(shù)人員對(duì)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?chē)娒嬲辰Y(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(mǎn),足規(guī)范或設(shè)計(jì)要求。
(2)噴射前要檢查開(kāi)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(hù)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(shí)應(yīng)進(jìn)行粘結(jié)力測(cè)試.噴射混凝土嚴(yán)禁掛模噴射受?chē)娒姹仨毷窃瓗r面。
(5)支護(hù)前應(yīng)做好擇水措施,對(duì)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(qiáng)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(zhǎng)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(jī)械有限公司 編輯供稿