李延驹
(四川公路桥梁建设集团有限公司公路三分公司, 四川 成都 610000)
喷射砼是隧道、道路等工程施工过程中比较常见的技术,该技术是从适时支护理论的角度发展起来的,在喷射砼施工过程中,其环节主要包括配料、搅拌、混凝土运输、供风、湿喷机喷射等,每一个环节都会对施工过程产生一定的影响。在隧道施工过程中,对隧道施工过程中的喷射砼回弹量的控制尤其重要,必须要按照相应的标准和技术施工,才能确保喷射砼稳定、安全。
喷射砼的主要原材料为混凝土,混凝土的拌和性能主要取决于各种原材料,为了提高喷射砼的拌和度,应该要从材料性质、拌和和易性、材料的坍落度、温度等四个方面着手进行控制,以提高混凝土拌和料的和易性,控制喷射砼的坍落度。经过实践表明,当喷射混凝土的个坍落度控制在70-90mm范围之内的时候,喷射砼的回弹量相对较小,可以满足施工要求。另外,在进行混凝土原材料拌和的时候应该要对温度进行控制,温度太高或者太低都不利于原材料拌和,一般将混凝土拌和料的温度控制在10-30℃之间即可,温度太高或者太低都会影响喷射混凝土的水化过程,从而使得混凝土的回弹量增加。具体来讲,喷射砼的原材料有以下几种,在施工过程中,每一种材料的质量都要按照相应的标准进行控制。
在隧道喷射砼施工过程中,最适宜采用河砂进行拌制,河沙的粘聚性较好,有助于降低喷射砼的回弹量,使得喷射砼的稳固性不断提高。由于隧道结构的施工要求较高,一般使用Ⅱ区的中粗砂。要对砂中的含泥量进行控制,含泥量不能大于3%,泥块的含量不能超过河沙总量的0.5%。所以在施工过程中,对砂的比例进行计算的时候,需要考虑多方面因素,比如水的影响,还需要考虑到含石量,并且要对米石的用量进行调整,使得所有配料的比例达到最合适的状态。在水泥的选择上,应该要优先采用普通硅酸盐水泥,对于一些比较软弱的围岩,可以选择早强水泥,水泥的标号必须要达到42.5级以上,在使用之前要对水泥的强度进行反复测试,确保其满足要求之后才可以使用。
减水剂是喷射砼施工过程中的重要原材料,由于混凝土中水泥的用量相对较大,因此水的用量也比较大,但是水分过多会对喷射砼的稳固性产生影响,造成严重回弹,所以在拌和材料的时候要科学合理地使用减水剂。加入减水剂可以增加混凝土拌和量的流动性,使得混凝土拌和原材料的粘聚性增强,从而降低喷射砼的回弹量。由于减水剂的总量相对较少,在施工过程中掺入的难度较大,不容易控制比例,所以可以将减水剂融入到拌和喷射砼材料的水中,从而到减少含水量的目的。
纤维具有联接作用,喷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弹量,加入合成纤维之后可以减少喷射混凝土收缩裂纹,从而提高了混凝土结构的强度。合成纤维的加入量也不能太多,一般每立方米加入1.2kg为宜,适宜的合成纤维的单丝长度大约为7-18mm,直径为40-50μ。
速凝剂是喷射砼施工过程中的外加剂,对喷射砼的稳固性有一定作用在,加入速凝剂可以提高混凝土的早期强度,并且可以促进混凝土尽快凝结。速凝剂的比例与砂石、水泥等各种原材料的比例有关,不能加入太多,通常将速凝剂的用量控制在水泥用量的3%左右。
喷射砼施工技术对喷射砼的回弹量有很大影响,加强对喷射砼施工技术的控制,可以减少喷射砼的回弹量,从而使得喷射砼的施工质量满足施工要求。在进行喷射之前,应该首先要对喷面的轮廓进行处理,使得轮廓基本保持圆顺。在土质隧道施工过程中,必须要进行一次初喷,以提高隧道的强度,初喷的厚度控制在4cm以上最好。如果隧道开挖之后放置的时间较强,则很容易导致隧道崩塌,可以在进行初喷之后填塞围岩裂缝,封闭围岩,防止隧道围岩被过度风化,并且可以在围岩的表面形成一个比较坚硬的混凝土壳,对围岩进行加固。在隧道喷射施工过程中,最终的喷射厚度一般控制在10-20cm之间的,喷射过程中需要注意以下几个方面:
第一,在喷射之前首先对机械设备进行检查,确保喷射机械可以正常运转,并且检查设备的压力表、安全阀等零件,看是否可以正常工作。第二,只有当系统的风压高于0.5Mpa的时候才可以开机进行喷射施工,否则将会造成喷射管被堵塞的现象。第三,开机之后要及时观察机械设备的风压表的变化情况,并且要根据喷嘴的出料情况来调整机械的主风阀开关,从而对风压和风量进行控制,确保可以按标准完成喷射过程。一般喷边墙的时候风压可以控制在0.2-0.4MPa之间,喷隧道拱部的时候可以将风压控制在0.3-0.5MPa之间。第四,喷射的是必须要按照一定的顺序,一般自上而下喷射,否则会导致喷射回弹料堆积在墙角,导致混凝土不够密实。另外,在喷射的时候应该要分层操作,在对每一层进行喷射的时候喷嘴应该要呈螺旋形运动。第五,在停机的时候应该要按照规定的顺序进行操作,首先要关闭主电机,然后关闭振动电机,关闭速凝剂计量开关、关闭主风阀。第六,对混凝土进行养护。将混凝土喷射结束之后应该要立即进行养护,从喷射到终凝一般需要花费2小时,在混凝土养护期间要及时洒水,防止出现裂缝,养护的时间至少在7天以上,当气温低于5℃的时候不能洒水进行养护。
在喷射砼施工过程中选择合适的设备也可以提高施工质量,减少喷射砼的回弹量。尤其是在湿喷机的选择上,是最关键的部分,可以选择KSP-500型湿喷机。在湿喷机气料混合仓内,混凝土拌和料与高压风进行混合之后,可以由高压风带至掌子面,并且可以使得湿喷机的喷嘴采用前细后粗的形状,使得喷嘴附近的混凝土浆料的运动速度可以增加,从而提高喷射质量。
综上所述,喷射砼施工是隧道施工过程中的一种重要技术,该技术可以提高隧道的稳固性和牢固性。在喷射砼施工过程中,必须要积极加强对施工技术的控制,对原材料质量进行控制,以减少喷射砼的回弹量。
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