干法噴射混凝土在高邊坡框格梁施工中的應用

何立強

摘 要：目前采用的框格梁混凝土施工方法，受高邊坡的現場施工條件限制，現澆混凝土存在多次運輸、振搗不到位、跑漿、脹模等嚴重影響框格梁施工質量，同時存在材料浪費、勞動力成本過高等問題。干法噴射混凝土在高陡邊坡的施工中得以解決很多難題，是更加科學合理、高效經濟的高邊坡框格梁混凝土澆筑方法。

關鍵詞：干法噴射;混凝土;框格梁

中圖分類號：U416.14 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）20-0116-02

0 引言

高邊坡由于地質條件復雜，開挖后發生變形和造成災害的事故頻發，既增加工程投資，又延誤工期，還給安全留下隱患。高邊坡的加固常采用預應力錨桿框格梁的工程措施進行加固，該措施是將預應力錨桿和平面框架結合在一起，形成一種新型的受力體系，平時這兩種構件也可單獨使用。目前，錨桿框格梁混凝土的澆筑多采用常規的現澆法，混凝土運輸多采用泵送法、導軌提升法或索道溜索法，混凝土經過多道工序轉運后，常常造成離析，加之振搗時受鋼筋影響存在振不到位的現象，嚴重影響了混凝土質量，從而對錨桿框格梁加固高邊坡留下安全隱患。在G22青蘭高速會寧段的橋梁下部水毀修復工程中，K1721+794蒲家岔橋的高邊坡防護，我們采用了干法噴射混凝土代替常規的現澆混凝土框格梁混凝土澆筑，有效解決了高邊坡錨桿框格梁混凝土運輸困難、振搗不到位、脹（跑）模等關鍵工序和施工技術難點，同時有效降低了錨桿框格梁混凝土工程造價、縮短施工工期，使得高邊坡錨桿框格梁混凝土澆筑質量保證。

1 錨桿框格梁混凝土澆筑的方法

1.1 現澆法

錨桿框格梁混凝土澆筑，目前主要采用現澆法，其工藝是先施工錨索，后搭設爬坡腳手架、刻槽、綁扎鋼筋籠、支模、澆筑混凝土。根據邊坡高度不同，混凝土運輸形式有低（中）邊坡的運送方法，如混凝土泵泵送法、吊機起吊法、導軌提升法;高（超高）邊坡的運送方法，如索道溜索法。

（1）優點是：1）工藝適應性強，可滿足各類邊坡施工要求;2）由于坡面搭設了爬坡腳手架，坡面施工人員安全得到保障。

（2）缺點是：1）模板加固要求高，易出現脹模、跑模現象;2）受坡面凹凸不平的影響，在混凝土澆筑振搗時，經常會出現混凝土跑漿現象;3）振動棒在振搗過程中易受鋼筋籠的影響，會導致混凝土在振搗過程中出現不密實的現象;4）在澆筑框格梁的豎梁時，豎梁的模板不能連續閉合，導致只能分段澆筑混凝土;5）采用導軌提升法和索道溜索法輸送混凝土時，需要轉運多次，特別容易產生離析現象，嚴重影響混凝土澆筑質量;6）框架梁混凝土實際造價高，勞動效率低。

1.2 噴射混凝土

噴射混凝土是將根據配合比提前拌制的混凝土混合物利用壓縮空氣或其他動力沿管路輸送至噴頭處，再以較高的速度垂直噴射在受噴面上。在噴射過程中，水泥與骨料之間會連續撞擊，形成一種密實的混凝土。按照施工工藝的不同，可將噴射混凝土可分為濕法噴射混凝土、干法噴射混凝土和水泥裹砂噴射混凝土，濕法噴射混凝土和干法噴射混凝土是目前較為常用的兩種施工工藝。

（1）濕法噴射混凝土。濕法噴射混凝土是現場拌和混凝土，隨用隨拌，混凝土無浪費;只需兩面支模，模板不需加強加固;混凝土省略了振搗工序，混凝土無脹模、漏漿現象，對木工技能水平要求較低，使用勞動力較少。對坡面平整度要求低，對場地適應性較強，粉塵污染小，施工工藝安全性較高。但要求較為寬闊的場地現場拌和混凝土，對噴射機械質量要求較高，一次投入成本很大;施工中經常發生堵管，實際適用性很差，僅個別國家使用過。

（2）干法噴射混凝土。在混凝土的施工工藝中，干法噴射混凝土是一種比較特殊的方法，此方法采用提前根據一定配合比拌好的干拌合料，通過水泵在噴嘴處加入大部分拌合水，由操作手通過噴嘴處的閥門來控制拌合水量的大小，再借助壓縮空氣將噴嘴處的拌合料和水以60～80m/s的速度噴射在受噴面上。在噴射過程中，無須振搗，憑借水泥和各種骨料之間的相互連續撞擊，形成密實的的混凝土結構。

該法對拌合料浪費小、隨用隨拌，且不易堵管，設備簡單輕便，易維修，對工人技能要求不高，綜合造價低于濕法噴射混凝土，但施工過程中噴射機處的風塵較大，對周圍環境會造成一定影響。

2 干法噴射混凝土施工技術

高邊坡預應力錨桿框格梁干法噴射混凝土施工中，混凝土噴射在搭設工作平臺、刻槽、鋼筋制安、支模等工作完成后進行，澆筑部位為框架冠梁、橫梁和豎肋，澆筑時每片框架梁之間預留伸縮縫，以減少溫度應力產生的破壞，同時防止梁體位移過大破壞框架整體性。

2.1 噴射前工作準備

（1）放線。根據實際地形和設計要求，人工在現場進行仔細的核對設計數據，根據設計數據進行現場放線，將設計上的數據反應到實際地形上，用木樁將設計點進行標記。

（2）刷坡。根據放線的位置，用人工配合挖掘機將原地形刷成平整坡面，一般要求坡面不能大于1：0.5，坡面與坡面之間留有不小于1.5m的平臺。

（3）搭設工作平臺。工作平臺由爬坡腳手架和施工平臺腳手架組成。爬坡腳手架即為沿坡面搭設的單排滿堂架，主要起支撐作用;施工平臺腳手架根據需要搭設3～4層，施工平臺寬度不宜小于2m，并在平臺上鋪設竹膠板或木板，平臺外側應設置安全網，在危險地段、中心受力區和坡面起伏較大的地方應適當的增加受力桿。

（4）刻槽。刻槽（硬巖無此工序）前用根據放線結果，用細線標出框格梁的輪廓尺寸，然后人工細心刻出，刻槽的深度要超過設計要求10—20mm，并用水泥砂漿抹平。

（5）鋼筋制安。鋼筋的制安工作應符合相關技術要求，首先保證鋼筋表面無裂紋、無污染、無片狀或顆粒狀的老銹，應平直、無損傷。鋼筋的接頭端應該設置在受力較小處，在同一縱向的受力鋼筋不宜設置兩個或兩個以上的接頭，當受力鋼筋必須采用焊接接頭或連接接頭時，在同一個構件內的接頭宜相互錯開，鋼筋接頭的末端至鋼筋彎曲的起點距離不宜小于鋼筋直徑的10倍。縱向受力鋼筋焊接接頭及連接接頭在連接區段的長度不宜小于500mm。在同一個連接區段內，縱向受力鋼筋的接頭面積百分率應符合設計要求。

（6）支模。干法噴射混凝土的施工工藝對支模的要求不高，可選用普通的木板或竹膠板作為模板。橫梁只需支上下面的模板，豎梁只需支左右面的模板。模板的固定只需木條簡易連接，施工中不需振搗，且不會出現脹模現象。

高邊坡框架梁的施工一般根據設計要求，尺寸比較固定，所以可提前制作模板，再在坡面上固定即可;干法噴射混凝土早期強度高，氣溫±20°C時，8小時后可以拆模，大大提高了模板周轉率，同時由于水灰比較小，克服了現澆混凝土易發生脹模現象的問題。

2.2 干法噴射混凝土施工

干法噴射混凝土采用干拌合料，噴射混凝土的水灰比，取決于噴射物要求的稠度，它與水泥凈漿標準稠度用水量、砂率、砂的粒徑、細粉摻料及外加劑的種類與摻量等有關。

（1）拌合料攪拌。干式噴射混凝土的原材料有水泥、粗骨料、細骨料、外加劑、水等。水泥采用強度等級不低于42.5的普通硅酸鹽水泥;粗骨料采用堅硬耐久的碎石，石子粒徑不宜大于16mm，且宜采用連續級配，含泥量不能大于1%;細骨料應采用堅硬耐久的中砂和粗砂，細度模數應大于2.5，含泥量不應大于3%;外加劑的使用應根據具體的要求和試驗來確定;水質應滿足工程用水的相關標準。然后對原材料進行質量檢查檢驗，根據試驗數據來確定砂石含水率，提出施工配合比。再將除水以外的原材料按照確定的配合比加入攪拌機，攪拌時間不宜少于一分鐘，且宜隨用隨拌，不宜存放時間過長。

（2）混凝土噴射。1）粉塵控制。干法噴射混凝土施工時，為了控制施工時的粉塵，宜采用“兩頭霧化、中間拌合”的方法，即噴射施工時先打開噴射機的空氣閥、再打開噴槍的水閥開關，待噴槍的噴嘴處形成霧化時，再打開上料口進行輸送拌合料;停止施工時，先關閉上料口開關，待噴管內的拌合料全部噴完后，再關水閥和氣閥，從而使有效降低噴嘴處的粉塵。2）上料。干法噴射混凝土施工時采用人工上料，在噴射機上料口至少配備2名工作人員，一名作業人員根據現場指揮人員的指揮，連續均勻的向噴射機供料，另一名工作人員專門觀察噴射機出料情況，嚴禁超量堵塞篩子。3）噴射。噴射混凝土作業獲得成功與否的關鍵在于噴射手對噴槍的操作技藝。噴射施工時要注意噴槍與受噴面的距離和夾角，并且噴槍應隨風壓的波動不斷調整位置。干法噴射施工時，拌合水的水量是由噴射手通過調節水閥來控制的。

2.3 混凝土噴射面處理

一道梁噴射施工完成后，為了框架美觀，應將混凝土表面的毛面做提漿、整平、收面處理。

2.4 養護

干法噴射混凝土應在澆筑好后4h以內進行養護，防止其因干燥而龜裂，炎熱或有風天氣3h后就開始。養護日期一般為7～14天，在特別炎熱干燥地區，還應加長澆水養護日期。養護方法可直接澆水或在混凝土基礎上覆蓋草袋稻草等，然后再澆水。

3 結語

干法噴射混凝土施工技術應用于高邊坡框架梁施工中，解決了現澆混凝土在高邊坡框架中難以實施的難題，為今后類似高邊坡工程施工積累了寶貴經驗，值得廣泛推廣應用。

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