简述喷射混凝土施工工艺及检测方法

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(江西省水利科学研究院， 南昌 330029)

简述喷射混凝土施工工艺及检测方法

戴国强，胡碧辉

(江西省水利科学研究院， 南昌 330029)

本文阐述了喷射混凝土的施工工艺及特点，以及干法喷射与湿法喷射混凝土工艺，重点介绍了喷射混凝土的检测内容与检测方法，并对部分检测方法试验结果进行了试验分析。

喷射混凝土； 质量； 检测

1 喷射混凝土施工工艺及特点

喷射混凝土是一种混凝土浇筑工艺，使用混凝土喷射机，将掺有速凝剂的混凝土与高压水混合，经过喷嘴喷射到岩面，不需立模、振捣等工序，直接喷射浇筑混凝土。喷射混凝土实际也是一种支护结构，喷射混凝土喷射至岩面后，由于掺有速凝剂，迅速凝结成一层支护结构，对围岩起到支护作用，也可以与锚杆、钢纤维、钢筋网等构成复合式支护结构。

目前，喷射混凝土已在水利工程中广泛使用，特别是在大、中型水利工程的隧洞内衬，边坡支护等。江西省峡江水利枢纽工程采用喷射混凝土与锚杆构成复合式边坡支护，靖安县洪屏抽水蓄能电站使用钢纤维进行隧洞内衬，万安县芦源水库除险加固工程中使用了钢筋挂网喷射混凝土内衬隧洞。工程实践证明，喷射混凝土有以下优点：

a.喷射混凝土施工工艺简单。不需要模板，将输送、浇筑、捣固几道工序合而为一，简化了施工工序，可节约工程成本及缩短建设工期。

b.喷射混凝土能较早地发挥作用。普通混凝土的终凝时间为10～20h，拆模一般需要2～3天的时间。喷射混凝土掺用速凝剂，混凝土终凝时间只需要10min左右，终凝时间短，发挥作用时间提前。

c.喷射混凝土具有强度增长速度快、容重大、强度高的特点。喷射混凝土由于掺用速凝剂且带有压力喷射，其容重比传统靠振捣成型的混凝土要密实，强度增长速度比传统靠振捣成型的混凝土要快。

2 喷射混凝土类型

喷射混凝土有两种施工工艺，一种是干法喷射，另一种是湿法喷射。干法喷射是按照配合比设计方案，将骨料、水泥和速凝剂干拌均匀，用压缩机压送至喷枪，再在喷嘴处与高压水混合，以较高速度喷射。干法喷射使用的喷射机机械结构比较简单。

湿法喷射是按照配合比设计方案，将骨料、水泥和水按设计比例拌和均匀，用湿式喷射机压送拌和好的混凝土到喷头处，再在喷头上添加速凝剂后，以较高速度喷射到岩面上。

干法喷射与湿法喷射的区别在于加水与速凝剂的环节不同，干法喷射压送的是掺有速凝剂的干料，喷射时加水。湿法喷射压送未掺有速凝剂的湿料，喷射时加速凝剂。水与速凝剂在哪个环节使用，决定了喷射混凝土的特点。干喷法由于在最后一个环节加水，靠操作人员现场控制，因此，用水量比较难控制，导致水胶也比较难控制。湿法喷射是将已拌和好的混凝土进行喷射，其混凝土质量容易控制。并且，喷射过程中的粉尘和回弹量较少。但湿喷法对喷射机械要求较高，机械清洗和故障处理较麻烦。

3 喷射混凝土质量检测内容与方法

喷射混凝土的质量检验内容主要包括喷射混凝土的强度和喷射混凝土的厚度两项。喷射混凝土抗压强度表示其物理力学性能指标，实际工程中往往把它作为检测喷射混凝土质量的重要指标。

喷射混凝土厚度是指混凝土喷层至原接触面间的距离。要达到喷射混凝土支护的作用和效果，在施工中必须保证喷射混凝土的厚度，这是混凝土质量检验的另一个重要指标。

3.1 喷射混凝土抗压强度检测方法

根据试样的不同制作方法，检测方法一般使用预留试块法、喷大板法和钻芯法[1]。预留试块法是指制作标准立方体试块，检测喷射混凝土的标准试块抗压强度。喷大板法是指将混凝土喷在350mm×450mm×120mm的预制模板内，在相同条件下养护28d，将预制混凝土板加工为100mm的立方体试块，测试其抗压强度。钻芯法是在已喷好的结构物或试件上直接钻取芯样，测试芯样的抗压强度。

预留试块法与喷大板法可用于施工单位自检或监理的平行检测，是施工过程中的质量控制环节。当对喷射混凝土实体质量有疑问时，可使用钻芯法检测喷射混凝土的实体质量。在使用预留试块法与喷大板法检测喷射混凝土质量时，试块成型过程的喷射压力应与施工时的工艺相同。预留试块法与喷大板法在试块成型过程中会造成混凝土回弹量较大。回弹量是否会给试块的成型造成影响目前尚无相关研究。

本文使用喷大板法、钻芯法检测某水库除险加固工程隧洞喷射混凝土实体强度与试块强度，以比较不同检测方法检测结果的差别，较为简单地测试喷大板法过程中回弹量是否会给试块成型造成影响，试验结果见下表。

某水库除险加固工程隧道喷射混凝土检测结果表

根据上述检测结果，三种方法的测试结果差别并不是很大。喷大板法回弹量与芯样直径，对试验结果影响较小。在检测喷射混凝土强度时，可采取以上三种试验方法中的一种。

3.2 喷射混凝土厚度检测

喷射混凝土厚度检测，每一个独立工程检查数量不得少于一个断面，每一个断面的检查点，应从拱部中线起每间隔2～3m设立一个，但一个断面上拱部不应少于3 个点，总计不应少于5 个点。所检测的点，应有60%以上不小于设计厚度，检测点的平均厚度不得小于设计厚度，最小厚度不应小于设计厚度的1/2。在软弱破碎围岩地段，喷层厚度不应小于设计规定的最小厚度。

检测喷射混凝土厚度，可直接在工程实体上凿点检测。喷射混凝土在强度、厚度上要满足设计或规范要求，外观上还应做到内坚外美，无漏喷、离鼓、裂缝、钢筋网外露现象。

检测喷射混凝土厚度属于破坏性检测，为减少对工程实体的破坏，在检测喷射混凝土厚度时，可结合混凝土实体强度共同检测。在使用钻芯法检测喷射混凝土强度时，测量芯样的长度，即为喷射混凝土厚度。

4 两点建议

干法喷射虽然对设备要求较低，一次性投入较少，但其产生的粉尘量非常大，且喷射质量比较难控制。在水利工程建设中，为减少施工成本，部分工程建设还是使用干法喷射工艺。为保证喷射混凝土的质量及提高环保意识，建议采用湿法喷射混凝土工艺。

喷射混凝土施工还应注意对基础表面的清理工作。由于水利工程地质地貌条件的复杂性，边坡、隧道表面清基较难，施工时往往将表面杂物一并喷射。若喷射混凝土的薄弱环节被雨水冲淋，则会带来很大的安全隐患。因此，在喷射混凝土施工前，一定要注意对施工现场的清基工作。

5 结 语

检测喷射混凝土强度是喷射混凝土质量控制的关键，检测方法较多。其他的检测方法是间接地检测喷射混凝土强度，受影响因素较多。现场预留试块法、喷大板法及钻芯法可以直观地检测喷射混凝土抗压强度，试验过程简单明了，受其他影响小，试验数据可靠。但检验喷射混凝土质量不合格时，可以采取补救措施，增加喷射混凝土的厚度以满足设计或者规范要求。

目前，水利工程质量检测的主要形式为监理的平行检测、独立的第三方检测、施工自检及代表业主及监督机构的质量抽检。在评定喷射混凝土施工质量时，监理的平行检测、独立的第三方检测、施工自检可以喷射混凝土试块强度作为评定的依据。代表业主与监督机构的质量抽检一般以检测混凝土工程实体质量为主，但往往很多时候受工作环境的制约，如：隧洞较小、没有电源等因素，喷射混凝土实体质量检测现场取芯比较困难。因此，代表业主与监督机构的质量抽检亦可以采用喷大板法结合取芯的方式来评定喷射混凝土的实体质量。◆

1 王晓宁.喷射混凝土强度检测方法与比较[J].建井技术,2006,6(27):19-21.

2 刘清宝.对喷射混凝土强度检测方法的几点看法[J].建井技术,2002,(23): 24-27.

3 GB 50086—2001 锚杆喷射混凝土支护技术规范[S].

协会动态

关于开展2014年全国水利建设市场主体信用等级评价工作的通知

根据水利部《关于印发水利工程建设领域项目信息公开和诚信体系建设实施方案的通知》(水建管[2011]433号)和中国水利工程协会《水利建设市场主体信用评价暂行办法》(中水协[2009]39号)规定，我会决定开展2014年度全国水利建设市场主体信用评价工作，具体事宜请登录协会官网“公告通知”栏目。

中国水利工程协会网 2014年5月13日

http://www.cweun.org/show.php?contentid=1391503

Brief Introduction of Shot-crete Construction Technology and Testing Methods

DAI Guo-qiang, HU Bi-hui

(JiangxiHydraulicResearchInstitute,Nanchang330029,China)

Shot-crete construction technology and features, as well as dry and wet shot-crete technology are described in the paper. Testing content and testing method of shot-crete are emphasized, and the test results of a part of testing methods are tested and analyzed.

shot-crete; quality; testing

TV544

A

1005-4774(2014)06-0006-03