隧道喷射混凝土工艺的质量控制

浅谈隧道喷射混凝土施工的质量控制【摘要】：结合我省高速公路的隧道工程施工特点，本文从喷射混凝土中所用的原材料、施工工艺、配合比设计要点及养护措施等方面，简要介绍喷射混凝土的施工质量控制。【关键字】喷射混凝土施工质量控制随着我省高速公路快速、稳定发展，对交通运输的需求量和等级要求越来越高，因此高等级公路修建的隧道数量越来越多，并且在隧道工程中出现大量的新材料、新工艺、新设备、新技术。与此同时，隧道施工技术也在各个方面取得了长足的进步，涌现出了大量的科技成果。锚喷支护在技术上有速度较快，支护及时、支护质量较好、强度高、密实度好、防水性能较好、省工、操作较简单，支护工作量减少,施工灵活性较大等优点。湿喷技术是一门新技术、新工艺与潮喷比较有明显的优越性，主要表现为：①湿喷砼与干喷或潮喷砼相比，砼回弹量可减少30%～50%，要达到一定砼厚度，工作时间和工程成本可大大降低。②湿喷砼与干喷或潮喷砼相比，作业环境大大改善，空气粉尘含量可减少20%以上，有利于作业人员身体健康。③湿喷砼有快凝、早强的特点，在隧道施工处理坍方过程中，可快速封闭围岩表面，抑制围岩坍塌，是防坍、治坍的有效手段。④湿喷砼施工配套机械设备只需砼拌合运输机械和空压机，施工操作简单，机动灵活性强，可随时满足施工支护加固的需要。⑤湿喷砼喷层厚度有保证，强度增长快，后期强度损失小，根据设计和需要可加入钢钎维，以提高支护能力，施工安全可靠。⑥湿喷时，由于喷射混凝土集中拌合，混凝土拌合均匀，水灰比易于控制，故可大大改善喷射混凝土质量，提高混凝土的强度，而干喷时，混凝土的水灰比是由喷射手根据经验及肉眼观查来进行调节，混凝土的品质在很大程度上取决于操作手，质量不易控制，质量无法保证。一、原材料控制1、水泥为保证喷射混凝土的凝固时间及与速凝剂的相溶性，所用水泥应具有强度高、抗渗性和耐久性好，应优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，也可选用矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥；在地质条件复杂的隧道中宜选用早强水泥。水泥标号不得低于42.5级，使用前应做强度复查试验。水泥存放时严禁受潮和结块，存放时间不宜超过三个月，也不得把不同规格、不同厂家的水泥混合使用。2、速凝剂舒为了降低用水胡量、降低回弹事率和粉尘率，酿使喷射混凝土瘦早凝早强，必犬须使用外加剂狂。罢湿法喷射用竹860曲4咱型液态速凝剂惨，并检查速凝蝇剂的泵送及计灌量装置性能。症应采用符合质良量要求并对人蹈体危害性很小益的速凝剂。掺窗加速凝剂之前蓝，应做速凝剂摊与水的相溶性倾实验及水泥净哪浆速凝效果实震验，初凝时间赞不应大于恒5min晒，终凝时间不配应大于麻10min塔。在喷射混凝勒土中添加速凝瓦剂的目的是使碧喷射混凝土满悬足设计要求，纽促进早强。通万过试验确定速弦凝剂的最佳用标量，一般速凝皱剂掺量约为水脏泥重量的端2%时一喜4%东，实际使用时露拱部可利用条2%-4%范，边墙可用氏2%针，过多的掺量筛对喷射混凝土脏反而不利，这悲是因为速凝剂壶虽然加速了喷体射混凝土的凝踢结速度，但也存阻止了水在水树泥中的均匀扩堪散，使部分水版包裹在凝结的素水泥中，硬化悄后形成气孔，驰另一部分水泥隙因而得不到充舞足的水分进行坊水化反应而干哗缩，从而产生专裂纹。3、砂协为了减少成本临可以就地取材螺，但是喷射混裂凝土应采用硬北质洁净的中砂肿或者粗砂，肉度模数套为乏2.君3量～草3.0袜的申为宜酬，含水量一般立为语5%-7%非，使用前应一吹律过筛。4、石料盆采用坚硬耐久另的碎石或卵石运，粒径不宜大甚于撞15mm来，且级配良好导。当使用碱性抢速凝剂时，石才料不得含活性姻二氧化硅。混经凝土的强度除荡了取决于骨料芝的强度外，还垦取决于水泥浆醒与骨料的粘结扰强度，同时骨考料的表面越粗扁糙界面粘结强诊度越高，因此胞用碎石比用卵贿石好。实验表喊明在一定范围友内骨料粒径越租小，分布越均引匀混凝土强度圆越高，骨料最盐大粒径地减少拢不仅增加了骨朽料与水泥浆的乘粘结面积，而窃且骨料周围有除害气体减少，休水膜减薄，容椅易拌和均匀，武从而提高了混乖凝土的强度。5、外掺料锡当工程需要采转用外掺料时，霉掺量应通过试钉验确定，加外绒掺料后的喷射翻混凝土性能必论须满足设计要战求。6、水调工程中多以饮舱用水作为拌和但用水，零水质应符合工瞧程用水的有关附规定表，成混合水中忧不应慧含有影响水泥单正常凝结与硬氧化的有害悔杂苗质托，嘉不得使用污水铁及糠P母H野值小流于越4府的酸性水和含愿硫酸盐量顷按挡SO秒4捕计算超过混合葵用水重国量绞1帮%步的水字。魔二、喷射混凝拒土配合比设计演要点版括喷射混凝土的兵配合比不同于仆普通混凝土的婚配合比，需要刷根据其施工工担艺来选择喷射亮混凝土贩湿蝇喷法的配合比巩的设计方法。欣为了减少回弹膝量需要较高的凑砂率，砂率增盐加意味着集料控的总面积增加损，这就要求用敢更多的水泥来蹲包裹集料表面册，以满足喷射部混凝土的强度磁要求，水泥用狸量越大，喷射射混凝土就越容仓易干缩、开裂结，同时成本也凭增加。因此首晶先确定水泥用框量，根据经验侦水泥用量宜为膛375真一沾450kg/刑m放3赤；，其次确定抖砂率，宜选用宗粗砂或中砂，艰砂率宜为粪50抱%既一钉60出%胞，砂率过高或丢过低易造成堵格管，再次确定竿水灰比，水灰眨比宜为稿0.4嚼2刑-0.5香，水灰比过小敏会产生粉尘，处回弹量大，粘援结力低，喷层家会产生干斑，虽砂窝等现象，栋水灰比过大会忙造成强度低、岗速凝效果差，旁喷层流淌、滑巧移、坍落等现倘象，少水泥与砂、石狼之重量比宜浇为退1.0:3.劫5-1.0:仍4.0益。起塌落度宜跨为钟8-12cm筒,断另外要萌注意根据围岩宋类别、施工环市境的温度、做很相应的调整。梁软弱围岩条件爱下挂考虑提高喷射烘混凝土强度等镰级。誓三、纵喷射混凝土辩施工工艺1、喷射作业往1徒.1舌施工准备芹①嫁检查受喷面轮柜廓尺寸，并加咽以修正，使之鼠符合设计，若它有松散、破碎木部分必须清除吉干净绣。益②洋有明显渗水地裙段应事先作好娱防排水处理滋。亿③币用高压风或水柳（地质不良不历用）清洗受喷迁面调。巾④喘备好脚手架或醋工作平台及护界铁纱罩未。田⑤厦检查机械、管朗道、安全阀、神压力表是否完忙好，并进行试败运行。新1.驱2槽喷射作业技术晕要点环①透严格按以下顺奶序操作，打开荣速凝剂辅助冶风鲁—野—景缓慢打开主风衔阀送防风央—逗—仪启动速凝剂计乘量泵的主电机尤振动赵器辰—狂—慢向料斗加料造。窗②忽开机后注意观部察风压，起始智风压大于或等做于凯0.5Mp肢a南才能开机操作燃，并据喷头出晌料情况调整风坑压，边墙工作随风压应控制赤在尺0.密3苍～酱0.5Mp石a窑之间；拱脚控城制县在雅0.灾3施～冬0.5Mp把a企之间妇。笨③赴供料连续均匀械，料斗内有足蹲够存料并及时析清除粒径大于缸15mm脏振动筛上的粗叙集料等富。叛④铁喷头与受喷面烦尽量垂直，保爪持重1忍～及1游.5m酒的距离为宜，牧对挂有钢筋网来的受喷面，喷屿头略倾斜，距笛离相对减小旨。追⑤借喷头应均匀地办按螺旋轨迹，李分区段，一般盈不超过桃6m巩，自上而下，精一圈压半圈，炎缓慢移动，每蔬圈直滩径罩1宋5胜～锁20c筋m蒙。若受喷面不浆平，应先喷凹狠坑找平材。膨⑥废为了防止砼早燃期干缩裂纹，村影响砼强度，设在干燥的施工轰现场，喷吸射鬼2啦h炸后应对砼洒水庸养生，养生时叹间不少剪于茶7逃d桥。罪⑦页停机严格按顺堂序操作：脖关主电机、振嫩动电机，关速穴凝剂计量泵，屯关主风阀，用鞠水清洗速凝剂伶管路，通知喷惨射手将喷嘴从妹受喷砼面移开铜，依次打开主第风阀，计量泵艘电机、主电机快，清洗气料混邮合仓和砼管道溉，然后关闭主锯风阀、计量泵弄、速凝剂辅助准风。2、喷射效果目2搅.廉1办一次喷射厚度活在围岩软弱破萍碎宁设置工字钢斥、型钢、格栅浅拱架地段忠。喷射一般分蛛三岩次进行，初喷毯厚度一般遭在剧4气～芒5c价m帜，第二次喷射像可达惯10cm疗厚，焦第三次刃基本喷平巩钢支撑茧间凹槽级并覆盖保护层剥。雀一般段分两次初喷射完成，燃初喷厚度一般决在冬4搬～铁5c脚m影，第二次喷射朵达到设计厚度弹。提前埋设喷怒层厚度检查标凑志，铁钉或钢暂筋头打入石缝幅记录外露长度冻。2.2回弹量连现场检测砼回稍弹很少，几乎乌看不到成块掉黑落，回收掉落份砼过秤测定，塑回弹率御在蹈10维%赏以下。赵2.搞3认粉尘测定萝施工时作业面斗测定，粉尘含榨量反在毙8mg/m农3谦左右，较潮喷毛砼减少粉尘阁约树1劝0递个百分点。2.4强度旋完全达到设计从强度指标。氧3腾、臭斧注意事项司①绕严格控制工作脚机的风压摇在栏0.15Mp港a私～茂0.2Mp酷a怨范围内班。孟②魂严格控制喷嘴权与受喷面的距豪离和角度，无疏钢筋网喷射时惜，喷头应与喷漏面垂直，有钢俘筋网时可适当佣放偏，喷嘴离为受喷面的距离键控制滥在望0.铲6垂～劝1笔.0m蛙范围内拢。美③码严格控制水灰适比，以刚喷射狸的混凝土表面愿有一层暗弱光艰泽为度隶。苦④溪渗漏水地段的泼处理。当水量档不大时，在喷辩射砼前用压缩么空气吹扫，喷陈射砼配料及拌娇料按正常施工亿程序进行。在盘开始喷射时，阅适当减小用水艺量，喷射时由理远而近，临时脂加大速凝剂掺城量纠（象≯罚5皱%幼）逐渐合拢。并水止住后，必刊须紧接着用正脂常速凝剂掺量链的喷射砼封闭押。溉⑤嘉分层喷射合理拢的间隔时间应蔬根据水泥品种苦、速凝剂种类链及掺量、施工竿温度（最低不堡宜低交于廊+5°猜C饲）和水灰比大族小因素，并视祖喷射的混凝土茂终凝情况而定兴，卡后一层喷射应嘉在前一次混凝略土终凝后进行葡，若终凝后育1h杂以上再次喷射泉，应用风水清牲洗混凝土表面猜。丰复喷时应将凹胡陷处进一步找雷平。光混凝土喷射后睛至下一循环放储炮时间间隔，龟应通过试验确辣定，一般不小饲于谢3偶h巩，放炮后应对合混凝土进行检净查，如出现裂域纹，应调整放成炮间隔时间或改爆破参数大。泻⑥掀当有钢筋时，绝使喷嘴靠近钢叛筋，使喷射角吓度稍偏一些，件使钢筋的保护教层厚度达军到茶2c崭m留以上。湿四、喷射混凝普土养护措施尽养护是喷射混闸凝土施工中的秩一个重要环节顷，煤喷射混凝土终辉凝景2h甘后应洒水养护辉，一般养护蜘时间不少于编7d傍。励气温低怖于态+5°衣C志时，不得喷水道养护。咱在正常养护条状件下，混凝土欢强度随龄期延缝长而增大，其雪原因是由于胶堤凝材料的敏不灾断水化。而水页化速度与环境贷温度和湿度有还关，由于经常束放炮和通风不谨良导致隧道内睡的温度较高，跪喷射混凝土周搅围的空气相对温来说比较干燥镰，加上水化热写引起的混凝土墙内部温度较高伞，将使其表面篮水分很快就蒸恼发掉，进而引闻起水石爸“勤毛细管裙”湖中水分继续蒸匠发。喷射混凝蔑土中水泥与水妻接触的时间短群且范围有限，押与普通混凝土崖相比水泥水化多的程度更低。丰喷射混凝土的州凝结过程也是犬水泥进一步水饰化的过程，水您泥的水化反应秀必须在有水的扒条件下才能发超生，水泥水化析因为水泥石缺础少水分不能继各续进行，还因朝毛细管引力作菜用在混凝土中烟引起收缩，此例时的喷射混凝披土强度还很