湿喷混凝土施工技术的应用

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1、湿喷混凝土施工技术的应用湿喷混凝土施工技术的应用　摘要：本文详细介绍了湿喷混凝土施工的各项技术要点，与各同行交流。　　　　针对干喷和潮喷在工艺上的局限，为适应城市地铁隧道的快速施工，满足高质量、高标准的要求，应尽量采用和推广湿喷技术，以便改善洞内施工环境，节约成本，并提高施工效率。　　某地铁两段间全长778m,起止里程为YCK12+622～YCK13+400,左右线间距,隧道断面呈马蹄形,开挖断面尺寸为33㎡～38㎡隧道埋深17m～25m。初期支护采用C20喷射混凝土,并作为衬砌结构的主要承载单元,承担全部土压力和水压力。根据不同地质情况,喷射混凝土厚度为15

2、cm～30cm。喷射混凝土在地面机械拌制,通过竖井中21m长的串筒垂直运输至井下2m3斗车,然后由电瓶车牵引至工作面。本区间地下水发育,多为孔隙水及裂隙水。　　由于地铁隧道断面不大,一次需喷量较少,选择了生产能力适中的TK-961型转子活塞式湿喷机。该机能实现均匀连续小团粒喂料和对湿料团的稀薄流输送,提高了混凝土的均匀性,保证了喷射混凝土的施工质量。该机作业时机旁粉尘小于10mg/m3,改善了施工环境;平均回弹小于18%,一次喷射厚度大大增加,实际生产率较高,缩短了工序时间。该机还易清洗,维修简单,上料高度低,操作简单方便。　　水泥　　喷射混凝土宜用铝酸三钙、

3、硅酸三钙含量多的、(GB175—1999)的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,这两种水泥与常用速凝剂的相溶性好,能速凝、快硬,后期强度较高。　　对市场上主要的与水泥进行了对比试验,试验结果见表2。　　　注:强度试验时水泥用量为480kg/m3,试验时气温为℃,　　DS-2A速凝剂掺量为5%,8604型速凝剂掺量为4%。　　喷射混凝土使用水泥还应注意水泥的温度和风化程度。　　水泥温度高,预水化加速,导致喷射时混凝土凝结慢、掉块多。温度不同的水泥与速凝剂的凝结时间测定反映了这一问题。因此要求喷射混凝土用水泥温度不宜超过30℃或超过气温5℃,以减小喷射混凝土拌合物预水化对

4、凝结时间的影响。　　水泥风化受潮对速凝剂的使用效果及各龄期强度有不利影响,因此要求喷射混凝土用水泥从出厂到使用不宜超过20天,以保证水泥新鲜、不受潮。　　骨料　　喷射混凝土用细骨料宜用细度模数为至的中粗河砂。砂子过细会使混凝土干缩增大;砂子过粗,则会增加回弹。　　喷射混凝土用粗骨料应采用坚硬耐久的碎石、卵石或两者的混合物,其最大粒径不得超过输料管管径的1/4。经对比试验,使用较大粒径的骨料,并不能明显提高喷射混凝土的强度,相反会产生许多缺点,如增加了机械的磨损、刮擦,并大大增加回弹损失。本工地输料管管径为55mm,因此粗骨料应为5mm～10mm的碎石。粗细骨料

5、应混合,并达到喷射混凝土对骨料级配的要求(见表3)。　　在地铁施工中选择54%的中砂(细度模数为)和46%的5mm～10mm的碎石混合达到要求,提高了喷射混凝土拌合料的可泵性、流动性,并有利于骨料在受喷面的粘附,提高了喷射混凝土的容重和经济性。　　粗骨料针片状含量多易引起管路堵塞,故不宜大于10%。　　根据工程实际,制定了指导施工的湿喷施工工艺,其流程见图2。　　喷射施工　　a.为保证喷射混凝土后,满足结构断面及净空的要求,对Ⅱ、Ⅲ级无格栅拱架处,应安设自行制作的简易喷射模架,模架采用ф15的钢管制作,既轻巧又不易变形。　　b.喷射前应检查开挖断面尺寸,撬落危

6、石,清除突出物,并用高压风或水冲洗受喷面的粉尘和杂物,提高喷射混凝土与岩面的粘结强度。对围岩渗漏水处,应采用铺设400g/m2的无纺布分散水流,并适当提高速凝剂掺量,可解决喷射混凝土不易喷上造成回弹大的问题。　　c.湿喷机应尽量靠近受喷面,缩短输料管长度,并使输料管顺直或以大半径弯曲放置,防止混凝土管出现急拐弯和“憋死”现象。　　d.喷射司机检查湿喷机是否完好,系统风压大于才能开机。作业开始时,先送风,后开机、再给料;结束时,应待料喷完后再关风。另外,开始时应先下料后开速凝剂,结束时先关速凝剂后停止下料。　　e.喷射司机的操作主要是正确控制工作风压和喷射料流的

7、均匀性。喷射机的操作影响回弹、混凝土的密实性和料流的均匀性,喷射机处的工作风压需根据适宜的喷射速度调整,工作风压同输料管长度、喷嘴离喷射机出料口的高度、拌合料配合比、含水率等有关,喷嘴处料流应始终一致。操纵喷射机必须保持料流的连续性与均匀性。喷射中,喷射司机根据喷射手的要求(用手势作信号),在～范围内调整工作风压,同时调整下料速度,使混凝土拌合料以期望的输送率和速度从喷嘴射出。　　f.喷射手应在避开钢筋及其它构件的前提下,尽可能使喷嘴垂直于受喷面,同时根据喷射料流速度使喷嘴与受喷面保持～的距离,以降低回弹,提高密实度。特别是在格栅拱架处,应实施多角度喷射及适当

8、降低喷射速度,以保证格栅内部及附近混凝