玉磨铁路喷射混凝土施工控制方法.doc

喷射混凝土施工控制方法为了提高混凝土浇筑的效率和经济性，在结合现场实际的工作条件、工作环境对目前我们在施工过程中存在的问题及注意事项做一说明：一、混凝土运输由于混凝土从开始拌合到罐车运输到现场大约需要40分钟左右，路途较远的时间更久，现场人员申请混凝土时要做到提前通知。但是要结合现场实际情况，不可盲目要料造成现场混凝土罐车积压。同时现场在混凝土浇筑前要做好充分准备，不能让罐车到达现场后还要继续等待。合理安排混凝土运输车数量及频率，既要保现场浇筑无缝衔接，又要保证罐车从出站到发料的时间不能超过2小时。这阶段的过程把控十分关键，现场根据实际需求与拌合站人员多沟通、多磨合，因为混凝土等待时间越久，混凝土和易性越差，现场施工越困难。由于交通、车辆、现场等原因造成延误，超过时间的不准使用，也不允许二次加水搅拌。施工中如发现泵送砼坍落度不足时，不得擅自加水，应当在试验人员的指导下用追加减水剂或退回拌和站添加同水灰比的水泥浆搅拌的方法解决。当出现无法调配的情况下，混凝土必须退回拌合站，降低标号使用或作废，并申请现场监理见证处理。二、喷射混凝土浇筑质量控制及注意事项2.1、喷射混凝土工艺和机械使用比较传统的隧道初支使用的是干喷法，喷射的主要优点是设备简单、耐用、使用成本低，但喷射混凝土质量控制难、生产率低 ，施工时回弹率高、落料损失大粉尘多、污染环境，损害操作人员的身体健康。湿喷的特点是生产率高、施工时粉尘较少、回弹率相对较低，且混凝土拌和时水灰比易于控制，均质性高、喷射质量好。最主要的是湿喷的初支强度较干喷的强度高。湿喷又分用大型机械和小型机械。目前玉磨铁路项目4工区采用大型设备，其他工区采用小型设备。优缺点很明显。小型机械设备不带伸缩臂也没有行走功能，结构简单、价格较低，但使用中存在明显的缺点，一是生产效率低、喷射效果差，二是喷射手需手持喷头喷射，劳动强度大，喷射高度和范围较小，而且设备的转移和连续作业非常不便。大型混凝土湿喷机带有可调伸缩臂并具有行走功能，操作手只需控制操作手柄就可以控制喷嘴进行湿喷，机动性强、转场方便，兼顾多个掌子面，此类设备在宽断面、高要求、快掘进的隧道施工工程和施工难度大的大跨径隧道施工工程尤为合适。使用大型湿喷机在很大程度上减少了人为的对喷射混凝土的影响，速凝剂用量与混凝土方量自动匹配，减少速凝剂消耗，速凝剂的使用量能够时刻掌握，风压的大小，混凝土的输送量都能够在操作手柄上看到，方便适时的调整。喷射量最大可达30m3/小时，综合回弹率可控制不大于15%。 2.2喷射混凝土的回弹量控制措施1、管理措施 提高思想意识传统的喷浆操作混凝土回弹量比较大，在隧道内造成的粉尘也较大。现在我们要以人为本，注重工人的身体健康，强调喷浆作业的职业健康卫生问题。注重施工场所的环境问题，要让工人形成自我保护的意识，尝试用较好的方法来进行湿喷操作。施工负责人要进行系统的分析，积极地引导，使工人从思想上意识到其他工序（比如开挖时超挖过大）对喷砼带来的影响，以及循环快速施工的整体经济性，由此从根本上减少对原材料的使用，以降低成本费用，增加效益。 明确目标，采用激励机制 在隧道施工过程中，初期支护很重要，支护速度的快慢对隧道开挖速度有很大的影响。施工单位可以开展劳动竞赛，定下明确的目标，并设定目标达成后的奖励措施和未完成的惩罚措施，但是目标的设定应该具备“可达成性”。项目部的质检和技术人员要从严把关，把质量放在首位同时以进度为中心加快施工速度。对质量好、进度快的施工班组进行奖励，对质量差的进度缓慢的施工班组队要进行处罚。 加强培训，下达完整的技术交底项目部建立学习交流机制，对施工的具体的操作人员进行培训考核，对施工队要不断的提供技术指导与帮助，加强交流并及时反馈改进情况。对开挖工班进行爆破指导作业，对喷浆工班进行喷浆操作培训。这两个方面对混凝土的回弹量有很大的影响。超挖的量直接影响着混凝土的使用量，操作手的熟练度对混凝土的喷射掉落量有很重要的影响。2、控制喷射混凝土回弹量的材料措施 砂喷射混凝土的用砂种类直接影响着混凝土的状态，一般的机制砂石粉含量较高，搅拌出来的混凝土状态较差，而且还影响混凝土的凝结时间。采用河砂拌制的混凝土粘聚性较好，有利于降低回弹量;但是要控制砂的颗粒级配，尽量使用中粗砂，而且砂的含泥量控制在3.0%；泥块的含量控制在0.5%。结合玉磨铁路项目实际几种砂特点来控制：1、当河砂粗时，砼无和易性，无粘性，喷浆机易堵管且回弹量大，速凝剂掺量也大。分析原因为，粗砂中没有或只有少量的0.75mm以下成分。解决方法是，有少量0.075mm以下成分，可以增加砂率或加大水泥用量；没有0.075mm以下成分，只能加大水泥用量。目的为代替砂中0.075mm以下成分，起到填充作用。2、当砂细，砼和易性良好。可以适当降低砂率。若砂中含泥量或含粉量超标，砼和易性没问题，也不堵管，但现场施工，砼掉块，粘不住，速凝剂掺量大。主要原因是砼中含泥量或含粉量过大，相当于分散了一部分水泥用速凝剂，速凝剂少了，导致砼凝结时间增加，喷射砼粘不上或掉块。 碎石碎石的粒径不能太大，大于15mm的石子进入湿喷机容易堵塞喷浆管，而且大于15mm的石子喷出后易与砂浆分离，砂浆不能对其进行很好的包裹，使其不易粘附于岩面上，造成回弹增大。 防腐剂目前玉磨铁路项目隧道的施工环境要求喷射混凝土对钢架有耐腐蚀的作用，所以使用的外加剂是防腐剂。此外加剂里面含有减水剂、防腐剂和助凝剂的成份。喷射混凝土中由于水泥的用量较大，因此水的用量也很大，这对提高混凝土的强度和降低回弹量都十分不利。加入减水剂可以减小用水量，增大混凝土拌和料的流动性，增强混凝土拌和料的粘聚性，从而降低回弹量。此防腐剂里的助凝成份可以减少现场速凝剂的掺量，同时能够达到同样的凝结效果。 水泥目前喷射混凝土所用水泥强度等级为42.5MPa。对于进场的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥应具有与速凝剂相容性好、能速凝、早强、快硬、后期强度较高等特性。 速凝剂速凝剂是适用于喷射混凝土施工工艺的外加剂，掺入速凝剂可以提高混凝土的早期强度，加快混凝土的凝结，使喷射混凝土能够连续的喷射。速凝剂的掺加要适量，这与速凝剂、水泥、砂石料材质、掺量、喷射部位甚至施工机械、喷射水平等都有关系。速凝剂的掺量过小，不但起不到早强的作用，且回弹量大；掺量过大，凝结时间过快，砼过早失去粘性，不但会极大地降低混凝土的后期强度，还会增大回弹量。结合现场施工经验，速凝剂的初凝时间控制在2:30-3:00范围内，终凝时间8min是最佳的。 合适的配合比目前本项目采用的是湿喷法，混凝土是湿喷料，选用合适的配合比能够将原材料进行合适的匹配。针对现场的原材料我们设计的配合比的水胶比是0.35，防腐剂的掺量是6%，速凝剂设计掺量4%，但根据现场的反馈情况来说边墙2%，拱顶34%。3、控制喷射混凝土回弹量的施工措施 喷射混凝土的坍落度控制喷射混凝土的坍落度大小对混凝土的回弹和速凝剂掺量也有很大影响。当坍落度过大，虽然工作效率高，但砼凝结时间增加，回弹量大，速凝剂掺量也大。原因分析为，砼坍落度过大，砼中自由水过多，导致凝结时间增加。由于本项目采用湿喷工艺，几个洞口采用不同的机械设备。大型混凝土湿喷机带有可调伸缩臂并具有行走功能，操作手只需控制操作手柄就可以控制喷嘴进行湿喷，机动性强、转场方便，兼顾多个掌子面。砼坍落度控制稠点，混凝土罐车直接将砼卸进湿喷机料口，一个人工用耙子就可以配合喂料。工作效率高，5个小时能施工70方混凝土。小型湿喷机，工作效率低，喷射手需手持喷头喷射，劳动强度大，喷射高度和范围较小，而且设备的转移和连续作业非常不便。一个洞口需要2-3台小型湿喷机同时施工，混凝土罐车放料时需要用分流槽同时分流至2-3个湿喷机料口，罐车高度原因，分流槽坡度很缓，这就要求砼坍落度调大，需多个人工喂料。导致现场回弹量和速凝剂掺量比使用大型湿喷机大，工作效率不高，一车10方料平均需要70-90min施工完。坍落度控制小时，现场作业人员通过私自加水来增加流动性，严重影响混凝土的速凝效果、回弹量、强度。现要求每个隧道口加工一个混凝土罐车垫高台，垫高台的高度可依据现场需求自行设计，将分流槽坡度加大，确保砼坍落度控制在设计范围内进行放料，易进入喂料口。同时因为现场罐车的放料人员与湿喷机载料量配合程度不高、磨合程度不好，现场经常出现湿喷机周围有大量从放料口溢出并堆积的喷浆料，造成喷射混凝土浪费严重。现要求每个隧道口给湿喷机加工半圈挡板，防止混凝土下落过猛而溢出。 喷射机与喷嘴的操作喷射机的操作可影响混凝土的密实性和料流的均匀性。要正确地控制喷射机的工作风压和保证喷嘴料流的均匀性。喷射机处的工作风压应根据适宜的喷射速度而进行调整，若工作风压过高，即喷射速度过大，动能过大，使回弹增加，若工作风压过低，压实力小，影响混凝土强度，喷射机的料流要均匀一致，以保证速凝剂在混凝土中均匀分布。 喷嘴的操作：喷嘴与受喷面间的角度：在喷敷平整的受喷面时，喷嘴与受喷面垂直，在喷射内部角隅时，应在两个受喷面夹角处，喷嘴沿角平分线方向进行喷敷，随着角隅已被填满成一个曲面后，再向两侧壁面逐渐延伸，然后，按与壁面成90的角度进行喷敷，对外部角隅，可将喷嘴垂直地先对准一个受喷面喷敷，然后再喷敷角隅的另一侧。喷嘴与受喷面间的距离：喷嘴与受喷面的最佳距离一般为0.81m。喷嘴移动：喷嘴指向一个地点的时间不应过久，因为这样会增加回弹并难于取得均匀的厚度，好的喷敷方法是横过混凝土面将喷嘴稳定而系统地做圆形或椭圆形移动，喷嘴有节奏地做一系列环形移动可形成均匀的产品和最少回弹，喷射手所画的环形圈应为横向4060cm，高1520cm。各喷层时间间隔的控制在喷射混凝土过程中很容易出现因各喷层时间间隔掌握不当造成回弹量增大的现象。一种是间隔时间太短喷射混凝土未初凝而被风压水压冲击而脱落，造成回弹增大；另一种是时间间隔太长喷射混凝土已初凝再次喷射式骨料不能镶嵌到混凝土面造成回弹增大。因此在施工过程中应按照混凝土的初凝时间以及添加速凝剂的量而控制喷层时间间隔。喷射混凝土时应分段分块进行喷射混凝土应采用分段、分片、分层依次进行，喷射顺序应自下而上，分段不宜超过6m，分块大小不宜超过2m*2m，严格按照先墙后拱、自下而上的顺序进行喷射，以减少混凝土因重力而滑动或脱落，从而控制喷射混凝土的回弹量。（1）分段喷射混凝土施工时，上次喷的混凝土应预留斜面，斜面宽度为200-300mm，斜面上需用压力水冲洗润湿后再行喷射混凝土。（2）分片喷射要自下而上进行，并先喷钢架与壁面间混凝土，再喷两钢架之间混凝土。边墙喷混凝土应从墙脚开始向上喷射，从而降低因重力造成的喷射混凝土的回弹量。（3）分层喷射时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1h后再进行喷射时，应先用风水清洗喷层表面。边墙一次喷射混凝土厚度控制在7-10cm，拱部控制在5-6cm，并保持喷层厚度均匀。顶部喷射混凝土时，为避免产生堕落现象，两次间隔时间