喷射混凝土平整度控制.doc

喷射混凝土平整度控制 摘要喷射混凝土是隧道施工中很重要的一道工序，目前普遍采用湿喷工艺。但是技术要求高，操作不当会产生诸多质量问题。尤其是喷射混凝土的平整度，难以控制，属于隧道施工的质量通病。本论文结合兰渝铁路花石隧道施工的工程实例，通过调查、研究、改进等步骤，取得了成效，总结出了确保合格平整度的一套实用技术。 关键词隧道 喷射混凝土 平整度 控制 1、 前言 湿喷混凝土在技术上有采用速度较快，支护及时、支护质量较好；省工、操作简单；施工灵活性很大等优点，但是平整度不容易控制，直观表现就是混凝土表面坑洼不平，钢骨架形状外现（如图1所示）。平整度差既影响外观美感，而且喷射混凝土面层为防水卷材基层，表面凹凸不平，后期铺设防水板会不平顺，后方形成虚空，二衬浇筑就产生空洞。所以必须平整度，做到“内实外美”。 图1、喷射混凝土不平整 2、原因分析 湿喷混凝土的施工原理是在喷射机中，按一定的配合比拌和好的混凝土在压缩空气的作用下，形成悬浮状的稀薄流，于喷嘴处掺入速凝剂后以高速高压喷出，短时间内在围岩面形成凝固的混凝土层，与锚杆、钢筋网、钢筋骨架组成联合支护形式。喷射混凝土平整度影响因素多，波动大，是质量控制的难点。归纳起来主要是断面开挖不圆顺、混凝土质量不稳定、工艺操作不科学等方面的原因。必须对各个环节进行分析研究，得到最合理的施工参数，改进工艺，以有效指导工程施工。 3、 控制措施 3.1保证良好的开挖效果 隧道爆破是所有工序的基础作业，爆破效果好，轮廓圆顺，断面平整，喷射混凝土就容易达到良好的平整度。调查发现，钻爆开挖中，超欠挖经常发生，断面坑洼不平。主要原因是工人一味追求进度，炮眼数量不足，尤其是周边眼，间距过大，使用过量炸药，爆破后没有形成良好的弧形。为了确保良好的开挖效果，必须采用光面爆破的施工工艺，需要从以下方面进行严格控制 3.1.1控制进尺长度。因为钻的越深，钻杆的倾斜会更严重，导致炮眼不再一断面内。按照正常要求，III级围岩控制进尺2～3米，IV、V级围岩控制进尺1～2米。 3.1.2根据实际围岩情况设计炮眼图，制作装药表，同时旁站监督，严格按照炮眼布置图控制周边眼间距，确保每个炮眼的质量。优化装药结构，避免超欠挖。 3.1.3使用导爆索辅助爆破，取得了良好的开挖效果。 3.1.4不断总结分析，不断调整提高，不断提高爆破质量。 3.2混凝土质量控制 喷射混凝土的质量要求很高，质量不符合要求，既产生很大的回弹量，造成浪费，又会影响到最终的质量。混凝土的控制主要从以下几个方面着手 （1）优化配合比。机械设备差异、环境条件差异、工人的技术水平差异等均要求对配合比进行适当的更改，在保障强度的条件下，做适当的调整，以达到最优的效果。这是个经验累积的过程，要根据效果，不断细化，不断调整提高。 （2）控制原材料的质量，尤其是砂石料，含泥量严禁超标，砂子的含泥量2.5,石子的含泥量要小于1。实验表明在一定范围内骨料粒径越小，分布越均匀混凝土平整度越好，所以采用碎石比采用卵石要好。 （3）混凝土的质量保证。混凝土生产，水泥、粗细骨料先干拌后加水湿拌的方法，且干拌时间不得少于1.5min，，搅拌时间不宜小于3min。 运输采用砼运输罐车，随运随拌，防止混凝土离析、水泥浆流失、产生初凝等现象。 喷射混凝土的坍落度宜控制在8～13cm，塌落度是很关键的控制要点，根据长期施工观察，塌落度控制在10～11cm的时候，可以很好地减少回弹量，同时平整度最好。 3.3施工工艺的调整 3.3.1要在喷射断面上加混凝土厚度标识。在围岩横断面上成环设置喷混凝土厚度标志钢筋头，按拱部50～60mm，边墙70～100mm的间距设置厚度标志，相邻2环间纵向拉钢丝，标志分层厚度。喷射作业时每层厚度均不能超过该层纵向标志线，喷射完毕后喷层表面不能低于最外层标志线。喷层厚度标志线的设置，为操作人员和质检人员提供了较为直观的依据，取得了较好的效果。 3.3.2施工参数的科学选定 （1）喷料均匀，必须确保风压稳定。定期对空压机进行定期的检查和维修，确保稳定的风量和风压，起始风压要达到0.5MPa后，才能开始操作，并据喷嘴出料情况调整风压。一般工作风压边墙0.3～0.5MPa，拱部0.4～0.60MPa。 （2）料斗中应始终保持不少于3/4的喷射料，这样既可以保持湿喷机供料均匀，又可以使速凝剂掺量相对稳定。 （3）喷射时使喷嘴与受喷面间保持适当距离，喷射角度尽可能接近90，以使获得最大压实和最小回弹。喷嘴与受喷面间距宜为1.0～1.5m。 3.3.3操作工艺要求 喷射手的经验和技术，直接决定着喷射混凝土的质量。所以喷射手必须经过专业培训，具备优秀的专业技能。作业的时候需要遵循以下的要求 （1）喷射作业应分段分片依次进行，喷射顺序均应先墙后拱，自下而上，如岩面凹凸不平时，应先喷凹处找平，然后向上喷射。 （2）喷射路线呈小螺旋形绕圈运动，绕圈直径30cm左右为宜。后一圈压前一圈的1/3～1/2，喷射路线呈“S”形运动，每次“S”形运动长度为3～4m，喷射纵向第2行时，要依顺序从第1行的起点处开始，行与行间须搭接2～3cm，料束旋转速度均匀，不宜太慢或太快。 （3）喷嘴应连续、缓慢作横向环行移动，喷射手所画的环形圈，横向40～60cm，高15～20cm；若受喷面被钢架、钢筋网覆盖时，可将喷嘴稍加偏斜，但不宜小于70 （4）喷射完成后，初凝后，进行人工修整平面。工人喷射完毕后，可以用一把铁锹，铲除结团、凸出的混凝土，确保表面平整美观。 3.4养护 喷射混凝土在终凝两小时后开始洒水养护，每天3～4次，以能保证混凝土具有足够的湿润状态为度，养护时间不小于14天，当温度低于5℃时候，禁止洒水。 通过以上的各项调整，即能确保喷射混凝土混凝土良好的平整度，改进后的喷射混凝土如下图2、图3所示。 4、总结 控制好喷射混凝土的平整度是一个复杂的过程，需 要各个环节都做控制好；更是一个科学与经验相结合的过程，需要科学指导，更需要在工作中不断地改进和提高，以达到最优。 参 考 文 献 ［１］王毅才主编.隧道工程（第二版）.人民交通出版社.2006，18-47 ［２］关宝树主编.隧道工程施工要点集.人民交通出版社.2003。 15-46 ［３］路仲希主编.铁路工程施工组织设计.中国铁道出版社.1988。