干式喷射混凝土施工技术

干式喷射混凝土施工技术60年代的水工建筑物，随着使用期的延长，很多建筑物出现混凝土炭化现象，有的炭化深度超过钢筋，钢筋锈蚀，严重危害建筑物的安全，因此，必须对建筑进行补强加固。干式喷射混凝土在加固工程中经常应用。干式喷射混凝土具有施工工艺简单、成本低、混凝土病害处理彻底等优点。1、施工机械1)、干式喷射混凝土机、皮带加料输送机。2)、9m3以上空气压缩机。3)、稳压水箱（或高压水泵）和调节阀。4)、0.5m3强制式混凝土拌和机。5)、配套高压输送管道和调节阀。2技术要求2.1人员要求及组合喷射混凝土质量的好坏与操作手掌握的施工技术水平有着密切的关系，因此操作手必须有一定文化水平，并对普通混凝土的施工有一定知识。在施工前，必须对操作手进行理论与实践的培训，在操作培训合格后方可进行上岗作业。人员组合混凝土生料人员4-6人，混凝土机械运输人员1人，混凝土上料至喷射机2人，机械操作工2人，喷射机操作手2人，移运高村管道人员3-4人，喷射手2人，表面处理人员抹灰工3人。2.2对材料的要求⑴、水泥喷射混凝土宜采用新鲜的普通硅酸水泥，水泥标号不低于425#，水泥的各项性能指标应符合现行的施工规范要求。但要注意的是，在使用新鲜水泥时，必须搞清水泥的出炉时间，防止刚炉的水泥用于喷射混凝土，因为刚出炉的水泥性能极不稳定，从而造成喷射混凝土的质量达不到设计要求，这样的水泥必须储存7天以后方可使用。⑵、砂石料砂石料的质量必须满足现行的《水工混凝土施工规范》有关条款的规定，骨科最大粒径不得大于15mm，粒径太大，易产生喷射混凝土堵管现象，影响施工进度及混凝土的施工质量。采用的砂石料必须级配良好，黄砂的细度模数控制在2.7-3.3之间，黄砂的含水量应加以控制，一般控制在4%-6%。⑶、外加剂喷射混凝土的外加剂主要是速凝剂，对速凝剂的掺量必须通试验确定，掺量过小，则达不到预期凝固的目的，造成喷射混凝土时间的加长及喷射混凝土的自由坍落，从而影响喷射混凝土的质量，并增加喷射混凝土的回弹量，但速凝剂对混凝土的后期强度有影响，因此，掺量过大，会造成喷射混凝土的后期强度不足，而且掺量大后，喷射混凝土极易造成堵管现象。根据我单位的施工经验（速凝剂采用安徽矿务局大通建材化工厂生产），速凝剂掺入量一般为：在气温5℃-10℃时，加2%-2.5%；在气温10℃-20℃时，加1.5%-2.0%；在气温20℃以时，加1%-1.5%。喷射混凝土加入速凝剂后，其混凝土的初凝时时间大大缩小，一般在2分种-15分种时间。2.3风及水要求⑴、风空气压缩机要求≧9m3/s，并要求空气压缩机储气量≧9m3，以保证压缩空气的正常供应。⑵、水喷射混凝土用水的要求与普通混凝土用水一样，喷射混凝土可采用固定式水塔通过管道供水，也可采用高压水泵直接抽水供水，但不论何种供水，都必须保持水有一定的压力。2.4混凝土配合比要求喷射混凝土的配合比必须通过试验而确定，在满足施工强度要求的情况下，以最小喷射混凝土的回弹量为准。喷射混凝土的回弹量与砂率有着密切的关系，砂率过小，则喷射混凝土的回弹量增大，砂率过大时，则影响喷射混凝土的强度，因此在施工时，必须合理选择砂率。根据我单位某闸加固、高良涧闸加固及江都邵仙闸加固喷射混凝土的施工情况，一般喷射混凝土的砂率控制在50%—55%之间，水泥与砂石料比为1：4—5，水灰比0.4—0.5，干式喷射混凝土水灰比一般以喷射的混凝土没有下滑现象、并以喷射混凝土时的粉尘量最小为准。3施工流程水泥压力水箱打开水阀黄砂碎石过筛拌制混凝土干混凝土运输输入喷射机喷混凝土至喷头喷至作业面速凝剂空压机面层处理4施工工艺4.1喷射混凝土基层处理在喷射混凝土前，必须对基层面进行处理。清除基层表面松动的混凝土渣，并用高压水冲洗基面表面的浮灰及其它杂物，基面必须清洗干净。在喷射混凝土前，受喷面必须预先洒水湿润，以保证新老混凝土的粘结。4.2混凝土喷射工艺⑴、喷射混凝土的方式喷射混凝土可采用螺旋式的喷射方式，自下而上进行，喷射混凝土的喷嘴应尽可能与喷射基面垂直，最大喷射角度应控制在15°以内，因为喷射混凝土角度太大时，就会降低新老混凝土的粘结强度，混凝土本身的强度也得不到保证，而且混凝土的回弹量也会增大，加大了成本开支。对布设钢筋网部位的喷射混凝土，在喷射混凝土时，应首先喷射钢筋网中的空格，待喷射的混凝土至钢筋网表面时再进行整体喷射混凝土，这样可以减少混凝土的回弹量。钢筋网必须与喷射混凝土基面有可靠的固定，以防止钢筋网在喷射混凝土时的移位，从而影响喷射混凝土的质量。钢筋网的铺设应交错排列或采用分次配筋，即里层钢筋埋入第一层喷射混凝土内，再敷设第二层钢筋和施作第二层喷射混凝土，钢筋应有一定搭接长度。喷射混凝土的喷嘴与受喷射面的距离应控制在0.8米-1米之间，喷射混凝土距离过大，则喷至基面的压力不足，因而降低了新老混凝土的粘结强度及喷射混凝土本身的强度，距离太小，则喷射混凝土的回弹量相应增加，增加施工成本。⑵、喷射混凝土的风压及水压喷射混凝土的风压及水压应通试验确定，压力过大，则易造成喷射混凝土回弹量的增加，压力过小，则混凝土的粘结强度不能满足要求，并造成喷射混凝土的整体坍落（增加喷射混凝土的回弹量）及混凝土强度的不足，根据施工经验，一般情况下，风压力为0.18MPa-0.2MPa，水压力为0.28MPa-0.3MPa，d在喷嘴处的水压力必须大于0.15Mpa，在喷射混凝土时的风压及水压应尽可能保持稳定，以防止喷射的混凝土产生不均匀性。⑶、喷射距离喷射混凝土喷嘴距喷射面的距离一般控制在0.8m—1.0m，距离太大，则由于喷射混凝土的压力不足，喷射混凝土的强度达不到要求，而且与基面的粘结强度也达不到要求，混凝土的回弹量也较大。距离太小，则由于喷射压力太大，喷射混凝土的回弹量很大。⑷、喷射混凝土混合料的运输及使用喷射混凝土在拌制前,应对各种混合料进行称量，各种混合料的称量偏差不得大于规范要求。在拌制混凝土混合料时，速凝剂加入混合料中一起拌制，混合料必须均匀拌制。在运输过程中应防止雨淋、滴水或石块等杂物混入。拌制的混合料应根据砂石料的含水量在规定的时间内使用，一般含水量控制在5%以内的混合料，必须在20分钟之间使用完毕，在装入喷射机之前，必须进行过筛，以防止粒径过大的骨料进入喷射机而发生堵管现象。⑸、喷射混凝土机械的操作顺序喷混凝土顺序送电开机送风进混凝土混合料送水喷混凝土停止喷混凝土顺序停止供料停水停风关机⑹、喷射混凝土厚度控制在喷射混凝土前，在墙面应每隔一段距离做厚度标记，每层喷射混凝土以不滑移、坠落为准，而且每层喷射混凝土的厚度不宜超过7cm，以防止每层喷射厚度过大而造成喷射混凝土的坍落，影响新老混凝土之间的粘结强度。4.3喷射混凝土后表面处理施工工艺喷射混凝土后的表面由于高低不平，因此应尽快进行括平处理（如时间过长，则由于喷射混凝土加入了速凝剂，混凝土凝固很快，则无法进行括平），括平可用1.5—2.0米的直尺。在括平后用1：2—1：3（或根据设计要求）水泥砂浆进行粉平，水泥砂浆粉刷厚度控制在2—5cm之间。为防喷射混凝土龟裂现象产生，喷射混凝土后的表面砂浆粉平，应在喷射混凝土后一天进行，在这一天内，应加强对喷射的混凝土进行养护，并保持喷射混凝土的表面处于湿润状态，这样可使喷射的混凝土有一天的时间进行收缩，以减少后期的收缩量。表面粉水泥砂浆应分三次进行层层压实，直至粉刷的砂浆表面有反光现象为止。4.4喷射混凝土的表面养护喷射混凝土表面层处理好以后，应及时对混凝土进行养护，以防止喷射龟裂现象的产生。养护可采用专用的养护剂进行养护，也可采用淋水养护，但淋水养护要求喷射混凝土表面保持湿润。不论何促养护，喷射混凝土的养护时间必须大于14天。5喷射混凝土的实际应用及各项指标5.1应用喷射混凝土主要应用于加固除险工程，我单位在某闸加固工程、高良涧闸加固工程、嶂山闸加固工程、万福闸加固工程、江都邵仙闸加固工程、江苏盐河南套闸加固工程、射阳新洋港闸加固工程都应用了喷射混凝土施工。5.2各项指标⑴、喷射混凝土的回弹量喷射混凝土的回弹量一般都在20%-35%之间，如正确按施工要求进行施工，则罢工射混凝土的回弹量可控制在20%以下，如施工不当，则回弹量可能超过35%。⑵、喷射混凝土与原有结构表面的粘结强度喷射混凝土与原结构表面的粘结强度大部分能超过原结构的抗拉强度。如某闸加固工程，在原闸墩表面喷射10cm的细石混凝土，通过6组取芯拉拨抗拉试验，结果破坏面都在原结构面，说明喷射混凝土的粘结强度超过了原结构的抗拉强度。某闸加固工程拉拨试验结果试件编号试件一试件二试件三试件四试件五试件六粘结强度(Mpa)0.510.510.450.570.900.59⑶、喷射混凝土强度喷射混凝土的抗压强度，通过我单位的多次实践，一般都在20MPa-30MPa，喷射混凝土的前期强度增长很快，后期强度增长很慢，28天强度基本与普通混凝土一样，以后的强度达不到普通混凝土的标准。以下是某闸加固工程大板切割试验喷射混凝土强度。某闸加固工程喷射混凝土28天强度孔号2号孔4号孔5号孔7号孔10号孔12号孔15号孔17号孔20号孔强度(Mpa)27.325.930.528.426.725.829.126..625.76喷射混凝土几个常见问题6.1喷射混凝土收缩裂缝问题喷射混凝土由于水泥用量大，含砂率也较高，且又是薄层结构，加之干喷混凝土操作中，又有可能造成混合料干湿不均匀，产生温差，故混凝土易产生裂缝。为此，在施工过程中要注意以下几点：⑴、保证喷射混凝土施工后14个昼夜内有充分的潮湿养护条件。⑵、严格掌握水灰比，控制水泥用量，特别要注意不使用细砂，在满足喷射混凝土强度和工艺要求下，一般每方混凝土的水泥用量不宜大于450kg。⑶、适当控制喷层厚度，一般每层厚度不宜小于5cm。⑷、合理选用水泥品种，在正常条件下尽可能选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。⑸、喷射混凝土结束后的表面砂浆处理要求分三次进行，并分层进行压实。6.2防冻问题当喷射混凝土处在冬季施工时，必须作好防冻工作。防冻工作除应遵守一般混凝土的冬季施工规范外，还应遵守下列规定：⑴、喷射混凝土作业区的气温不得底于5℃。⑵、干混合料进入喷射机时的温度及水温不底于5℃。⑶、当喷射混凝土的强度未达到0.5Mpa之前，不得受冻。7结束语由于