李延駒
(四川公路橋梁建設集團有限公司公路三分公司, 四川 成都 610000)
噴射砼是隧道、道路等工程施工過程中比較常見的技術,該技術是從適時支護理論的角度發展起來的,在噴射砼施工過程中,其環節主要包括配料、攪拌、混凝土運輸、供風、濕噴機噴射等,每一個環節都會對施工過程產生一定的影響。在隧道施工過程中,對隧道施工過程中的噴射砼回彈量的控制尤其重要,必須要按照相應的標準和技術施工,才能確保噴射砼穩定、安全。
噴射砼的主要原材料為混凝土,混凝土的拌和性能主要取決于各種原材料,為了提高噴射砼的拌和度,應該要從材料性質、拌和和易性、材料的坍落度、溫度等四個方面著手進行控制,以提高混凝土拌和料的和易性,控制噴射砼的坍落度。經過實踐表明,當噴射混凝土的個坍落度控制在70-90mm范圍之內的時候,噴射砼的回彈量相對較小,可以滿足施工要求。另外,在進行混凝土原材料拌和的時候應該要對溫度進行控制,溫度太高或者太低都不利于原材料拌和,一般將混凝土拌和料的溫度控制在10-30℃之間即可,溫度太高或者太低都會影響噴射混凝土的水化過程,從而使得混凝土的回彈量增加。具體來講,噴射砼的原材料有以下幾種,在施工過程中,每一種材料的質量都要按照相應的標準進行控制。
在隧道噴射砼施工過程中,最適宜采用河砂進行拌制,河沙的粘聚性較好,有助于降低噴射砼的回彈量,使得噴射砼的穩固性不斷提高。由于隧道結構的施工要求較高,一般使用Ⅱ區的中粗砂。要對砂中的含泥量進行控制,含泥量不能大于3%,泥塊的含量不能超過河沙總量的0.5%。所以在施工過程中,對砂的比例進行計算的時候,需要考慮多方面因素,比如水的影響,還需要考慮到含石量,并且要對米石的用量進行調整,使得所有配料的比例達到最合適的狀態。在水泥的選擇上,應該要優先采用普通硅酸鹽水泥,對于一些比較軟弱的圍巖,可以選擇早強水泥,水泥的標號必須要達到42.5級以上,在使用之前要對水泥的強度進行反復測試,確保其滿足要求之后才可以使用。
減水劑是噴射砼施工過程中的重要原材料,由于混凝土中水泥的用量相對較大,因此水的用量也比較大,但是水分過多會對噴射砼的穩固性產生影響,造成嚴重回彈,所以在拌和材料的時候要科學合理地使用減水劑。加入減水劑可以增加混凝土拌和量的流動性,使得混凝土拌和原材料的粘聚性增強,從而降低噴射砼的回彈量。由于減水劑的總量相對較少,在施工過程中摻入的難度較大,不容易控制比例,所以可以將減水劑融入到拌和噴射砼材料的水中,從而到減少含水量的目的。
纖維具有聯接作用,噴射出的混凝土拌和料的粘聚性很好,可以大大降低混凝土的回彈量,加入合成纖維之后可以減少噴射混凝土收縮裂紋,從而提高了混凝土結構的強度。合成纖維的加入量也不能太多,一般每立方米加入1.2kg為宜,適宜的合成纖維的單絲長度大約為7-18mm,直徑為40-50μ。
速凝劑是噴射砼施工過程中的外加劑,對噴射砼的穩固性有一定作用在,加入速凝劑可以提高混凝土的早期強度,并且可以促進混凝土盡快凝結。速凝劑的比例與砂石、水泥等各種原材料的比例有關,不能加入太多,通常將速凝劑的用量控制在水泥用量的3%左右。
噴射砼施工技術對噴射砼的回彈量有很大影響,加強對噴射砼施工技術的控制,可以減少噴射砼的回彈量,從而使得噴射砼的施工質量滿足施工要求。在進行噴射之前,應該首先要對噴面的輪廓進行處理,使得輪廓基本保持圓順。在土質隧道施工過程中,必須要進行一次初噴,以提高隧道的強度,初噴的厚度控制在4cm以上最好。如果隧道開挖之后放置的時間較強,則很容易導致隧道崩塌,可以在進行初噴之后填塞圍巖裂縫,封閉圍巖,防止隧道圍巖被過度風化,并且可以在圍巖的表面形成一個比較堅硬的混凝土殼,對圍巖進行加固。在隧道噴射施工過程中,最終的噴射厚度一般控制在10-20cm之間的,噴射過程中需要注意以下幾個方面:
第一,在噴射之前首先對機械設備進行檢查,確保噴射機械可以正常運轉,并且檢查設備的壓力表、安全閥等零件,看是否可以正常工作。第二,只有當系統的風壓高于0.5Mpa的時候才可以開機進行噴射施工,否則將會造成噴射管被堵塞的現象。第三,開機之后要及時觀察機械設備的風壓表的變化情況,并且要根據噴嘴的出料情況來調整機械的主風閥開關,從而對風壓和風量進行控制,確保可以按標準完成噴射過程。一般噴邊墻的時候風壓可以控制在0.2-0.4MPa之間,噴隧道拱部的時候可以將風壓控制在0.3-0.5MPa之間。第四,噴射的是必須要按照一定的順序,一般自上而下噴射,否則會導致噴射回彈料堆積在墻角,導致混凝土不夠密實。另外,在噴射的時候應該要分層操作,在對每一層進行噴射的時候噴嘴應該要呈螺旋形運動。第五,在停機的時候應該要按照規定的順序進行操作,首先要關閉主電機,然后關閉振動電機,關閉速凝劑計量開關、關閉主風閥。第六,對混凝土進行養護。將混凝土噴射結束之后應該要立即進行養護,從噴射到終凝一般需要花費2小時,在混凝土養護期間要及時灑水,防止出現裂縫,養護的時間至少在7天以上,當氣溫低于5℃的時候不能灑水進行養護。
在噴射砼施工過程中選擇合適的設備也可以提高施工質量,減少噴射砼的回彈量。尤其是在濕噴機的選擇上,是最關鍵的部分,可以選擇KSP-500型濕噴機。在濕噴機氣料混合倉內,混凝土拌和料與高壓風進行混合之后,可以由高壓風帶至掌子面,并且可以使得濕噴機的噴嘴采用前細后粗的形狀,使得噴嘴附近的混凝土漿料的運動速度可以增加,從而提高噴射質量。
綜上所述,噴射砼施工是隧道施工過程中的一種重要技術,該技術可以提高隧道的穩固性和牢固性。在噴射砼施工過程中,必須要積極加強對施工技術的控制,對原材料質量進行控制,以減少噴射砼的回彈量。
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