赞比亚伊泰兹水电站湿喷混凝土施工技术研究

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1、赞比亚伊泰兹水电站湿喷混凝土施工技术研究邓兆勋摘要本文系统介绍了赞比亚伊泰兹水电站工程湿喷混凝土的施工技术研究，通过机械选型、配合比设计试验、现场施工工艺试验研究和经济分析，制定了满足工程设计要求且经济合理的湿喷混凝土施工工艺措施。关键词湿喷混凝土施工技术工艺研究综合分析1概况伊泰兹水电站位于赞比亚中心省、距首都卢萨卡以西约320km的凯富河上，利用原有伊泰兹水库新建水力发电系统，包括引水遂洞，调压井、地面厂房及尾水渠，总装机容量120MW，属EPC项目。根据标书和设计要求，引水隧洞、调压井及调压井高边坡采取挂网锚喷支护方式，标书明确

2、规定喷射混凝土采用湿喷法施工。边坡前期喷护混凝土强度等级C20，抗折强度等级为F3（3.0MPa），厂房及引水隧洞后期喷锚混凝土强度等级改为C25，抗折强度等级为F3.2（3.2MPa）。为保证施工进度、质量以及良好的经济效益，施工过程中对湿喷混凝土施工技术进行了综合性研究，产生了良好的经济和社会效益。2机械选型的研究当前，国内外喷射混凝土大体分为干喷法、潮喷（水泥裹砂）法、湿喷法三种。干喷法施工设备小，便于布置，不易卡管，最大骨料粒径一般为15mm，水泥单耗少，但混凝土强度波动大，回弹量大，粉尘多，不适合地下工程；湿喷法强度稳定，质

3、量可靠，回弹小，粉尘少，地下、地面均适用，缺点是喷射最大骨料粒径一般为10mm，水泥单耗多；潮喷法是在干喷法的基础上，通过混凝土原材料二次加水工艺改进而成，优缺点介于干喷与湿喷之间。通过三种施工方法的比选，湿法喷射只要解决最大喷射骨料粒径，降低水泥单耗，便具有了其它两种施工方法无法企及的优势。为此，结合现场已有JS500型拌合站、XAMS850CD/12m3空压机、6m3混凝土搅拌罐运输车进行了设备配套选型：A．选择价格比国外同类产品低廉的国内产品；B．按干喷机标准选择最大可喷射骨料粒径15mm的湿喷设备；C．选择耐磨性好的转子、活塞

4、式喂料机构。D．选择具有较高的水平和垂直输送能力的设备，便于远距离输送；E．选择与已有设备配套的机型。经过多方面的研究、比较，本项目采用中铁岩峰成都科技有限公司生产的TK500型转子活塞式湿喷机。其主要技术参数见表1。表1TK500型湿喷机的技术参数表生产率m3/h骨料最大粒径mm输料胶管内径mm最大输送距离m系统风压MPa工作风压MPa耗风量m3/min机旁粉尘mg/m3平均回弹量%51551水平：40垂直：20>0.50.3～0.5≥12<10≤203湿喷混凝土配合比设计与试验研究3.1配合比设计原则3.1.1选用较大粒径的骨料，

5、以达到减小单位用水量，提高混凝土强度的目的。3.1.2选用合适的砂率，提高混凝土的可喷性，减小喷混凝土的回弹量。3.1.3选用高效减水剂以减少由于增大砂率后所增加的单位用水量。3.2原材料选择：根据设计文件的要求和现场施工情况，选择原材料。3.2.1水泥采用当地水泥厂LARFAGE生产的CEMⅠ42.5N（普通硅酸盐）水泥，质量符合BSEN197要求。3.2.2砂采用天然河砂和人工砂。天然河砂经过5mm筛筛分处理，细度模数F.M=3.15；人工砂为项目骨料破碎系统生产的人工砂，细度模数为2.68。考虑到现场人工砂的生产量不足及河砂较粗

6、的实际情况，各按50%混合后，细度模数为2.82，级配符合BS882标准中的中砂要求。3.2.3石子项目破碎系统生产的人工碎石Dmax=14mm，质量符合BS882要求。3.2.4减水剂经过优选采用南非生产的Omega136高效减水剂。质量符合BS5075，BSEN934要求。3.2.5速凝剂根据欧洲EFNARC标准“初凝不应超过5分钟，终凝不超过6～12分钟”的要求，先后对3个厂家提供的速凝剂进行了比较试验，选定JET10AF液体速凝剂，其掺量为6.5%。3.3配合比的设计3.3.1试验安排湿喷混凝土采用L9(34)正交表安排试验，

7、考核混凝土不同龄期抗压强度、抗折强度性能。正交设计的因素水平见表2。表2湿喷混凝土配合比试验因素水平表因素水平水胶比砂率(%)空列空列10.555//20.5560//30.665//3.3.2成型参数表3湿喷混凝土试拌配合比表试验编号水胶比砂率(%)Omage136掺量(%)JET10AF掺量(%)每方混凝土材料用量(kg)水泥水河砂人工砂14mm小石Omage136JET10AFP-10.5550.66.54202104544547432.5227.3P-20.5600.66.54342174894896522.60428.21P

8、-30.5650.66.54482245235235632.68829.12P-40.55550.66.53822104644647602.29124.818P-50.55600.66.53952175015016672