2017-07-10 河南耿力支護(hù)機(jī)械設(shè)備有限公司
噴射混凝土施工技術(shù)在隧道建設(shè)領(lǐng)域應(yīng)用很廣,目前我國噴射混凝土施工普遍采用的是干式噴射和潮噴2種方式。國外目前則大范圍使用濕式噴射混凝土技術(shù)。隨著我國施工技術(shù)的不斷發(fā)展,濕式噴射混凝土正逐漸廣泛運(yùn)用于噴射混凝土施工作業(yè)。
濕式噴射混凝土的基本原理是將攪拌好的混凝土送入濕式噴射機(jī),在噴嘴處與從計量泵壓到噴嘴的霧化速凝劑混合,形成料束噴到受噴面上。干式噴射混凝土是將水泥、骨料和速凝劑按比例拌勻,加進(jìn)噴射機(jī)后用壓縮空氣使物料通過軟管,在噴嘴處加水,形成料束,高速推送到工作面上;潮噴是先給砂石料堆加水(砂含水率不超過8%,石含水率不超過4%)后再與水泥拌和,在加入噴射機(jī)時摻入速凝劑,用壓縮空氣將物料通過軟管和噴嘴高速推送到受噴工作面上。
濕式噴射技術(shù)的優(yōu)越性
濕式噴射混凝土技術(shù)是一門新技術(shù),干式噴射與濕式噴射技術(shù)性能比較見表2,濕式噴射與干(潮)噴相比,具有明顯的優(yōu)越性。
混凝土配合比易于控制
施工時,濕式噴射的混凝土按生產(chǎn)工藝生產(chǎn)后運(yùn)至濕式噴射機(jī)進(jìn)行噴射,其配合比完全處于受控狀態(tài),從而保證了噴射混凝土的質(zhì)量。干(潮)噴的混凝土質(zhì)量不易控制,特別是噴射操作員根據(jù)經(jīng)驗及目測觀察進(jìn)行調(diào)節(jié)混凝土的水灰比,隨意性大?;炷恋钠焚|(zhì)在很大程度上取決于噴射操作員操作的正確與否。
回彈率低,能有效控制成本
干(潮)噴回彈率達(dá)35%~45%,而濕式噴射回彈率為15%左右,所以濕式噴射的生產(chǎn)成本低,效益高。
施工粉塵濃度低
潮噴噴嘴旁粉塵為60mg/m ,干式噴射噴嘴旁粉塵濃度比潮噴粉塵濃度更高,而濕式噴射噴嘴旁粉塵較潮噴噴嘴旁粉塵濃度低。干噴及潮噴混凝土施工時,往往由于粉塵濃度及其他原因,造成隧道內(nèi)能見度低,使噴射混凝土的質(zhì)量不穩(wěn)定,而且會大量浪費(fèi)混凝土。
生產(chǎn)率高
干式混凝土噴射機(jī)工作效率一般不超過5m3/h。而使用濕式混凝土噴射機(jī),人工作業(yè)時效率可達(dá)7~9m3/h;采用噴射機(jī)械手作業(yè)時,則可達(dá)15~18m3/h,比其他噴射法提高2~3倍。
設(shè)備材料磨損小
干式噴射機(jī)結(jié)構(gòu)簡單,體積小,清洗方便,但結(jié)合板的磨損大;濕式噴射機(jī)的構(gòu)造較復(fù)雜,體積大,需要較大動力的牽引,但結(jié)合板的磨損小。
上述因素值得我們高度重視。噴射混凝土質(zhì)量好壞及生產(chǎn)效率高低是直接影響隧道施工進(jìn)度、工程質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的重要因素。
濕式噴射工藝
配合比的確定及配料選用
配合比的確定 灰骨比為1∶4,水灰比為1∶0.55,每立方米噴射混凝土用量為472 kg,每立方米噴射混凝土摻8604型液態(tài)速凝劑19.2 kg,塌落度控制在8~12 cm。
配料選用 水泥選用普通硅酸鹽水泥,標(biāo)號不低于425號。這種水泥的C3S和C3A含量較高,與速凝劑的相容性好,能速凝、快硬,后期強(qiáng)度也較高。
砂子過細(xì),會使干縮量增大;砂子過粗,則會增加回彈。因而濕式噴射混凝土用砂宜選擇中粗砂,細(xì)度模數(shù)大于2.5。
骨料用卵石或碎石均可,但以卵石為好。骨料的粒徑不宜大于15 mm。
速凝劑選用8604型液態(tài)速凝劑。當(dāng)水泥中加入3.5%~5%的8604型液態(tài)速凝劑后,能使水泥在1~4 min內(nèi)初凝,2~10 min終凝,一般摻入量取4.5%為宜。
施工準(zhǔn)備
檢查受噴面輪廓尺寸,并進(jìn)行修正,使之符合設(shè)計要求,松動、破碎部分必須清除干凈;有明顯摻漏水地段應(yīng)事先作好防排水處理;用高壓氣或水(地質(zhì)不良不用)清理受噴面;備好腳手架或工作平臺;檢查機(jī)械、管道、安全閥、壓力表是否完好,并進(jìn)行試運(yùn)行;在拱頂、邊墻作好設(shè)計噴層厚度標(biāo)志。
噴射作業(yè)技術(shù)要點(diǎn)
嚴(yán)格按以下順序操作:打開速凝劑輔助氣源→緩慢打開主氣閥→啟動速凝劑計量泵、主電機(jī)振動器→向料斗加料。
開機(jī)后注意觀察氣壓,起始?xì)鈮捍笥诨虻扔?.5 MPa才能開機(jī)操作,同時要根據(jù)噴嘴出料情況調(diào)整氣壓,邊墻工作氣壓應(yīng)控制在0.3~0.5 MPa,拱部控制在0.40~0.65 MPa。
供料應(yīng)連續(xù)均勻,料斗內(nèi)應(yīng)有足夠的存料并及時清除振動篩上粒徑大于15 mm的粗集料。
噴嘴與受噴面應(yīng)盡量垂直,并保持0.8~1.0 m的距離;對掛有鋼筋網(wǎng)的受噴面,噴嘴應(yīng)略傾斜,距離相對減小;當(dāng)噴嘴與受噴面之間的距離大于1.0 m時,會增加回彈量,并降低密實度,從而也降低了強(qiáng)度;當(dāng)噴嘴距離受噴面小于0.8 m時,則不僅回彈量會增加,而且噴射操作人員可能會受到回彈顆粒的傷害。
噴射混凝土應(yīng)分段、分部、分塊,按先墻后拱、自下而上進(jìn)行噴射,噴嘴需對受噴巖面作均勻的順時針方向的螺旋轉(zhuǎn)動,一圈壓半圈的橫向移動,螺旋直徑約為20~30 cm,或采用S形往返移動前進(jìn)。噴射時分段長度不應(yīng)超過6 m,分部為先下后上,分塊大小為2 m×2 m。初噴厚度一般控制在4~5 cm,第二次噴射厚度可達(dá)10 cm以上。
施工注意事項
嚴(yán)格控制噴嘴氣壓,使其在0.15~0.20 MPa范圍內(nèi)。嚴(yán)格控制噴嘴與受噴面的距離和角度,無鋼筋網(wǎng)噴射時,噴嘴應(yīng)與噴面垂直,有鋼筋網(wǎng)時可適當(dāng)放偏,噴嘴離受噴面的距離控制在0.8~1.0 m范圍內(nèi)。嚴(yán)格控制水灰比,以剛噴射的混凝土表面有一層黯淡光澤為宜。對于滲漏水地段,在噴射混凝土前須用壓縮空氣吹掃。當(dāng)水量不大時,噴射混凝土配料及拌料按正常施工程序進(jìn)行;當(dāng)水量較大時,開始噴射時要適當(dāng)減小用水量,噴射時由遠(yuǎn)而近,臨時加大速凝劑摻量(不大于5%)逐漸合攏,水止住后,必須恢復(fù)用正常速凝劑摻量的噴射混凝土封閉;噴射混凝土必須進(jìn)行砂子的含水率試驗,用以校正加入的水量,以取得期望的坍落度;配料時骨料與水泥的溫度不應(yīng)低于5oC。
由于我國勞動力成本低,人們的環(huán)境意識尚待提高,同時由于采用濕式噴射混凝土作業(yè)時,設(shè)備投資較高,設(shè)備操作和維修要求有一定的技術(shù)水平,因此濕式噴射混凝土的施工成本高于干式噴射混凝土的施工成本,使?jié)袷絿娚浠炷良夹g(shù)在國內(nèi)的推廣受到一定程度的限制。但是,從施工的整體效益上來看,濕式噴射混凝土的總費(fèi)用比任何形式干式噴射混凝土低30%~40%,濕式噴射技術(shù)又具有明顯的優(yōu)勢。隨著人們環(huán)保意識的加強(qiáng)、施工技術(shù)水平的提高以及對噴射混凝土施工質(zhì)量要求的提高,濕式噴射混凝土技術(shù)必將逐步地取代干式噴射混凝土技術(shù)。