浅谈无碱湿喷混凝土在隧道施工中的可行性

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浅谈隧道湿喷混凝土施工

浅谈隧道湿喷混凝土施工

浅谈隧道湿喷混凝土施工作者:雷劲来源:《城市建设理论研究》2013年第34期摘要:混凝土湿喷工艺综合成本低、社会效益好、环境污染小,在隧道施工中已成为强制要求实施的工艺。

本文论述了隧道湿喷混凝土施工工艺,并针对性的论述了施工过程中的质量控制要点。

关键词:隧道施工;混凝土湿喷工艺;操作中图分类号:TU74 文献标识码:A混凝土湿喷工艺综合成本低、社会效益好、环境污染小,在隧道施工中已成为强制要求实施的工艺。

如何让混凝土湿喷施工能巨大地改善隧道施工作业环境、缩短喷射混凝土的作业循环,更尤为重要的是通过湿喷工艺建立喷射混凝土质量保证体系,使喷射混凝土质量稳定可靠呢?经过本人的调查了解和研究,下面针对施工要点,谈谈本人的看法。

一、原材料的控制及配合比优化细集料应采用级配合理且细度模数在2.5~3.2之间的中粗砂或机制砂。

粗集料应选择5~10mm的碎石。

水泥可选用普通硅酸盐水泥,其与混凝土设计标号相适应,且其技术指标符合规定。

值得注意的是:根据现场施工调查,混凝土塌落度宜控制在180~200mm之间,塌落度过小易出现堵管现象,塌落度多大喷射时混凝土难以自稳、易塌落、回弹量较大,同时速凝剂的用量增大,混凝土强度也得不到保证。

二、喷射面的处理首先应测量受喷围岩的基本尺寸,并要求隧洞外轮廓较为光顺,对欠挖部位应进行补凿及清除浮石,之后用高压水或气将受喷面上的污泥、灰尘及细岩清除干净;若隧洞存在漏水地段应查明水源并做好防排水措施,必要时采用凿岩机钻孔以对周边围岩排水以防止喷射混凝土与围岩间的水阻碍混凝土的粘结及延缓混凝土强度提高。

三、湿喷操作要点湿喷工艺是一个动态的施工过程,应根据现场实际调整混凝土的塌落度、风压、喷射角度及喷射距离。

施作时软管长度不宜大于20米,隧道拱顶作业时风压宜控制在0.3~0.5Mpa,边墙湿喷作业时风压宜控制在0.2~0.4Mpa。

1、喷射角及距离。

作业时喷嘴一般应垂直于喷射面,边墙喷射则宜将喷嘴下俯10o左右以使混凝土束较厚的喷射在混凝土顶端,避免喷嘴和喷射面间角度过小导致混凝土物料在受喷面上滚动而产生凹凸不平的波形喷面,增加回弹量;喷射距离应根据混凝土最小回弹和最高强度确定,一般喷嘴至受喷面距离在1-1.5m范围内为宜,并以能看清喷射情况并使料束集中,回弹量最小为宜。

喷射混凝土在隧道施工中的应用研究

喷射混凝土在隧道施工中的应用研究

喷射混凝土在隧道施工中的应用研究隧道工程是现代交通建设中不可缺少的一环。

而在隧道施工过程中,喷射混凝土作为一种重要的材料,扮演着不可或缺的角色。

本文将对喷射混凝土在隧道施工中的应用进行研究,探讨其优势、挑战以及未来的发展。

第一部分:喷射混凝土的优势喷射混凝土作为一种特殊的施工材料,具有多项优势。

首先,喷射混凝土具有良好的可塑性,适应了各种复杂的隧道形状。

其次,喷射混凝土施工速度快,可实现高效、连续的施工。

此外,喷射混凝土还具有较高的强度和抗渗透性,能够有效应对隧道环境的特殊要求。

然而,喷射混凝土的应用也面临着一些挑战。

首先,喷射混凝土的配合比需要精确控制,以确保施工的质量和强度。

其次,喷射混凝土的施工过程需要专业的操作技术和设备,增加了施工成本和难度。

此外,喷射混凝土的工作性能较差,施工过程中容易出现抗裂和坍塌等问题,需要在工程设计和施工管理中给予充分的考虑。

第二部分:喷射混凝土在隧道施工中的应用案例喷射混凝土在隧道施工中具有广泛的应用。

以某高速公路隧道为例,在施工过程中,首先进行了现场勘测和设计,确定了喷射混凝土的配合比和施工参数。

然后,通过专业的喷射混凝土设备,将混凝土以高速喷射的方式喷向隧道壁面,形成均匀、致密的混凝土衬砌。

在这一案例中,喷射混凝土的应用带来了多项好处。

首先,喷射混凝土形成的衬砌具有较高的强度和抗渗透性,保证了隧道的长期稳定性。

其次,喷射混凝土的施工速度快,缩短了工期并减少了人力资源的消耗。

此外,喷射混凝土的施工过程中,可以控制混凝土的厚度和均匀性,在一定程度上减小了隧道挖掘造成的地质灾害。

第三部分:喷射混凝土在未来的发展随着科学技术的进步和社会的发展,喷射混凝土在隧道施工中的应用还存在一些待解决的问题。

首先,我们需要进一步优化喷射混凝土的材料和配合比,提高其施工性能和使用寿命。

其次,喷射混凝土施工过程中需要加强监控和质量管理,确保施工的质量和安全。

此外,喷射混凝土的施工设备也需要不断创新和改进,以提高施工效率和可操作性。

浅淡喷射混凝土在隧道施工中应用

浅淡喷射混凝土在隧道施工中应用

浅淡喷射混凝土在隧道施工中的应用摘要:本文针对隧道工程中混凝土湿喷的技术施工,从材料选用、配合比的设计、喷前的准备、湿喷混凝土的喷射过程及喷射混凝土的养护等方面进行了分析,并对其中的技术要点做出了操作控制的分析。

关键词:隧道,喷射,混凝土,施工喷射混凝土分为干喷混凝土和湿喷混凝土,而在实际施工中湿喷混凝土的应用越来越广泛。

而干喷混凝土由于易产生粉尘、回弹量高、单位时间内产量小于湿喷工艺,所以正逐渐被湿喷工艺取代。

湿喷工艺具有粉尘低、技术要求低、设备简单、单位时间生产量高、回弹小,并能够改善工作环境,提高工作效率,缩短建设工期等优点,这也是越来越多的施工单位选择湿喷工艺的原因。

以湿喷工艺为例对喷射混凝土的施工工艺进行探讨,喷射的混凝土选用抗侵蚀性混凝土,并掺入钢纤维以提高力学性能,以下进行详细分析:一.首先控制好原材料的质量,根据工程特点确定原材料的型号、类别、性能,如:水泥、速凝剂、砂、碎石、水质、钢纤维、耐腐蚀剂等,并通过试验选定配合比。

控制混凝土强度和质量的主要因素有水灰比、空气含量、骨料性质以及要达到的固结程度等,但喷射混凝土与常规的结构混凝上的配合比设计却完全不一样,主要差异在于骨料级配以及水泥的用量等。

要根据粗、细骨料的不同以及水泥种类、外加剂掺量、外加剂种类、喷射混凝土的要求等来确定合理的配合比。

二.做好喷射混凝土前的准备工作:1.进行检查开挖断面的尺寸是否合符设计要求;利用高压风对受喷面进行清理;设置标志或利用锚杆外露长度以掌握喷射厚度;检查湿喷机及其外加剂计量泵是否运转正常;空压机、发电机、砼搅拌机是否运转正常;风管、水管、供电线路是否正常。

2.隧道洞壁有渗漏水时,应先采取一定措施,做好妥善处理:受喷面只有渗水、润水时,可采用增加速凝剂使用量的方法,即时封闭受喷面;对于砂土及软岩地层,则在受喷面上固定细孔钢筋网,增加粘结力,防止喷层因自重而剥落;当地下水从狭小范围中涌出时,如能将水集中于一处,则可利用排水钻孔和排水管进行排水,如不能将水集中,则采用半圆形导水管,在其表面喷射混凝土;当涌水量大、涌水范围广,采用上述方法无效时,可在受喷面上先铺设带导水槽的防水板,然后再喷射混凝土。

公路隧道施工中湿喷技术应用

公路隧道施工中湿喷技术应用

公路隧道施工中湿喷技术应用
随着城市道路的不断拓展,公路隧道的建设也越来越普遍。

公路隧道的建设需要考虑到人身安全和施工效率的因素。

湿喷技术是用针对公路隧道施工方案的一种技术,采用先进的湿式喷涂技术来完成工作。

湿喷技术是一种喷涂混凝土表面的方法,与干喷相比,湿喷可以更有效地控制混凝土表面的温度和湿度。

喷涂的混凝土表面可以快速干燥,并在较短的时间内获得最大强度。

这种技术的主要优点是可以节约时间和材料,并提高施工效率。

同时,该技术还具有其他优点,如降低飞尘和振动等的产生,提高工作环境和工作效率。

一、浇筑面层
施工人员可以在砼板角落和边缘部位的地点定位采用湿喷技术进行浇筑,能够达到较好的浇注效果。

喷涂混凝土表面可以形成一层保护层,可以防止混凝土表面的干裂。

二、结构缝封
在公路隧道的建设过程中,通过湿喷技术,施工人员可以更好地控制结构缝的密封。

喷涂混凝土表面可以提高结构缝的密封效果,并防止产生表面渗漏。

三、混凝土修补
在混凝土表面出现损坏的情况下,施工人员可以使用湿喷技术进行修补。

这种方法可以快速修补混凝土表面的缺陷并达到良好的修补效果。

四、防水层涂刷
在公路隧道的建设过程中,防水层的涂刷是一项重要的工作,防水层的质量可以在一定程度上保证施工的品质。

湿喷技术是一种快速、有效的方法,可用于防水层的涂刷。

湿喷混凝土技术在高速公路隧道施工中的应用

湿喷混凝土技术在高速公路隧道施工中的应用

湿喷混凝土技术在高速公路隧道施工中的应用随着交通建设规模的不断扩大和发展,高速公路隧道的建设已经成为了现代交通建设中的一个重要组成部分。

而在高速公路隧道施工中,湿喷混凝土技术因其优异的工艺性能和施工效果,正逐渐成为主流施工方式。

本文将重点介绍湿喷混凝土技术在高速公路隧道施工中的应用。

一、湿喷混凝土技术的概念及特点湿喷混凝土技术是一种将水泥、骨料、外加剂等原材料通过混凝土喷射机进行喷射施工的技术。

该技术的主要特点包括施工速度快、适应性强、可以在复杂的工程条件下施工、喷浆层与基层之间的粘结牢固、密实度高等优点。

湿喷混凝土技术在隧道施工中得到了广泛的应用。

1. 提高施工效率湿喷混凝土技术可以大大提高隧道施工的效率。

通过喷射施工可以使混凝土速凝,减少施工周期;通过采用喷涂机器可以进行机械化作业,有效提高施工效率,降低了人力成本。

2. 适应复杂地质条件高速公路隧道的地质条件相对复杂,例如岩层脆弱、松软地层等,这些地质条件对传统的混凝土浇筑施工提出了较高的技术要求。

而湿喷混凝土技术可以适应这种较为复杂的地质条件,通过喷射施工可以有效地解决地质条件对施工的影响,保证了隧道的施工质量。

3. 提高隧道的耐久性湿喷混凝土技术施工的隧道具有更加均匀的混凝土密实度,并且能够有效避免裂缝的产生,从而提高了隧道的密封性和防水性能,保障了隧道的使用寿命。

4. 环保节能湿喷混凝土技术相对于传统的混凝土浇筑技术,减少了混凝土的消耗,通过喷射的方式也减少了水泥的使用。

喷射作业可以减少施工垃圾和粉尘的产生,降低了环境污染。

5. 提高安全性湿喷混凝土技术在高速公路隧道施工中,可以减少人工操作,提高了施工过程的安全性。

该技术也可以有效减少施工噪音和粉尘,保障施工现场的舒适度,降低了施工风险。

1. A高速公路某隧道的施工A高速公路某隧道采用湿喷混凝土技术进行施工,施工效率大大提高,整个施工过程中减少了大量的混凝土损耗,混凝土喷射层与基层之间的粘结牢固,保证了隧道的使用寿命。

湿喷工艺在隧道施工中应用

湿喷工艺在隧道施工中应用

湿喷工艺在隧道施工中的应用摘要:重点阐述湿喷工艺施工的技术特点,在提高湿喷混凝土的生产效率,减少回弹率等方面进行总结。

关键词:湿喷试验配合比回弹目前在隧道施工中,初期支护的混凝土采用湿喷技术,湿喷工艺存在湿喷混凝土回弹量大及操作不便等问题,通过实验和多次实际操作,在提高湿喷混凝土的生产效率、减少湿喷混凝土的回弹率等方面进行总结,并在具体操作中得到改善。

1、设备选用选用岩峰tk500湿喷机,该机是tk系列转自活塞式湿喷机。

它有两套传送系统,一套是混凝土输送系统,经混凝土拌和站拌和好的成品混凝土从喷射机料斗进入,通过喂料系统均匀送至气料混合仓,与高压风混合后呈稀薄状通过喷射管至喷嘴;另一套是液体速凝剂添加系统,根据液体速凝剂掺量调定计量泵的流量。

本机器的缺点是单位效率低,每h喷射量3~3.5m3;2、湿喷混凝土施工的基本方法2.1、喷射混凝土配合比优化水泥、细骨料、粗骨料、外加剂及速凝剂均经过试验合格,满足设计配合比中各种原材料要求,并符合国家标准。

细骨料采用级配合理且细度模数在2.2~3.2之间的中粗砂或机制砂,石粉含量控制在5%~10%以内,粗骨料宜选用5~15的碎石或卵石,其针片颗粒应控制在5%以内,特别要控制10~15mm的粗骨料,最大粒径不超过15mm。

塌落度控制在80~130mm,并根据现场受喷面的湿润成都调整塌落度。

2.2、对喷射手进行培训加强对喷射手的培训,使其熟练掌握湿喷机的性能和操作要领。

理解湿喷工艺是一个动态的施工过程,应根据现场实际情况调整混凝土施工时的风压、喷射距离和速凝剂的掺量调整等。

喷射手掌握喷嘴是应尽量控制喷嘴与受喷面垂直,距离在0.5~1.2m范围内。

2.3、风压、水灰比控制软管长度不应超过20m。

隧道拱顶湿喷作业时的风压应控制在0.3~0.5mpa,边墙湿喷作业时的风压宜控制在0.2~0.4mpa,不得超过0.5mpa。

2.4、钢架间的混凝土喷射方法为了确保初期支护安全、可靠,对于v级围岩,设计大多采用v 级i型加强复合衬砌,i20钢架,间距0.6m,20cm*20cm钢筋网片,要求在操作过程中,采用低风压近距离变化喷射角度的方法,风压控制在0.2~0.3mpa,距离0.5m,调整角度先喷实拱架背部,再喷实钢筋网背后,然后恢复正常喷射施工方法。

浅谈隧道初期支护混凝土湿喷技术

浅谈隧道初期支护混凝土湿喷技术【内容提要】本文通过实例阐述了隧道初期支护采用湿喷技术降低了粉尘污染、减少了混凝土浪费,确保了初期支护混凝土质量,对隧道初期支护混凝土湿喷技术有一定的参考价值。

【关键词】初期支护混凝土湿喷技术一、前言一、前言一、前言一、前言近年来,随着我国铁路建设事业的飞速发展,长大隧道在新建铁路线路中所占的比例亦逐渐增大,为保证长大隧道快速安全施工,对隧道的初期支护提出更高的要求,传统干喷法已经无法满足隧道施工质量、环保、职业健康方面的要求,而且工效较低,采用湿喷机械化喷射混凝土作业成为喷射混凝土技术发展的一种发展趋势,采用湿喷机械喷射混凝土对改善劳动作业环境、提高劳动效率,减少混凝土回弹浪费、确保混凝土质量具有显著效果。

二、施工特点二、施工特点二、施工特点二、施工特点1.隧道初期支护采用湿喷技术降低了粉尘污染、明显改善劳动作业环境、降低对施工人员身体健康的危害。

2.采用机械化作业、降低了施工人员的劳动强度,提高了工作效率,加快了施工进度。

3.采用湿喷混凝土减少了混凝土的回弹量,降低了混凝土浪费,确保了混凝土施工质量。

三、施工程序及工艺流程三、施工程序及工艺流程三、施工程序及工艺流程三、施工程序及工艺流程1.施工程序施工准备—混凝土设计—混凝土的搅拌、运输—喷射作业—清洗机具—养护。

2.工艺流程施工技术施工技术施工技术施工技术1.喷射前准备隧道初期支护喷射混凝土采用湿喷工艺。

喷射混凝土在洞外拌和站集中拌和,由混凝土搅拌运输车运至洞内,采用湿喷机喷射作业。

在隧道开挖完成后,先喷射4cm厚混凝土封闭岩面,然后打设锚杆、架立钢架、挂钢筋网,对初喷岩面进行清理后复喷至设计厚度。

1.1喷射前应对受喷岩面进行处理。

一般岩面可用高压水冲洗受喷岩面的浮尘、岩屑,当岩面遇水容易潮解、泥化时,宜采用高压风吹净岩面。

若为泥、砂质岩面时应挂设细钢筋网(网格宜不大于20×20mm、线径宜小于3mm),用环向钢筋和锚钉或钢架固定,使其密贴受喷面,以提高喷射混凝土的附着力。

公路隧道施工中湿喷技术应用

公路隧道施工中湿喷技术应用公路隧道是现代城市交通建设中不可或缺的重要组成部分,隧道施工中的湿喷技术应用,对提高施工效率、确保工程质量、保隧道施工工人安全具有重要意义。

本文将就湿喷技术在公路隧道施工中的应用进行详细介绍。

二、湿喷技术在公路隧道施工中的应用1、提高施工效率湿喷技术能够将围岩松动破碎,减少施工所需时间,缩短了施工周期。

与传统的手工掏装法相比,湿喷技术具有高效、省时的优势,能够大幅提升施工效率。

2、保隧道施工工人安全在传统的岩土掘进过程中,岩石坍塌、瓦斯窜出、岩屑飞溅等安全隐患会给隧道施工人员带来极大的危害。

湿喷技术在开挖过程中能够减少岩土扬尘,提高了工人的工作环境,降低了工伤事故的发生率,保障了工人的生命安全。

3、保隧道工程质量湿喷技术采用高压水射流清理围岩表面松块,掏空均匀,围岩砂质含量降低,有效提高了围岩的抗渗性和强度,使得隧道工程质量更加可靠。

4、节能环保湿喷技术是一种节能环保的施工方法,因为它在开挖过程中不需要使用化学炸药,减少了爆破对周围环境的污染,也避免了使用爆破对施工人员的危害,减少了对环境和人员的伤害。

5、降低成本湿喷技术在节省施工时间的还能够降低施工成本。

通过减少了对化学炸药、减少了维护成本等方面,使得施工成本得到有效的降低。

三、湿喷技术在公路隧道施工中的挑战与解决方案1、隧道围岩特性不同公路隧道施工中,不同地质条件下的围岩特性各异,需要根据实际情况调整湿喷技术的参数和操作方法,例如水压大小、喷洒射程等。

2、设备和技术水平要求高湿喷技术在公路隧道施工中需要配备专业的湿喷设备,操作人员需要接受严格的培训,提高技术水平,以保隧道施工安全和施工质量。

3、与其他施工技术的配合湿喷技术在公路隧道施工中往往需要与其他施工技术相配合,如机械钻孔、液压破碎等,因此需要有合理的施工计划和协调。

为解决上述挑战,可通过做好前期地质勘察、选择适合的湿喷设备和技术操作人员、加强与其他施工技术的配合等手段,确保湿喷技术在公路隧道施工中的有效应用。

湿喷混凝土在隧洞中应用论文

湿喷混凝土在隧洞中的应用摘要:针对干喷混凝土出现的隧道被混合物颗粒污染、空气中含有大量粉尘、回弹造成的材料损失大和混凝土水灰比不易严格控制强度低等现象。

本文通过选用湿喷混凝土的工艺方法,对某有压隧洞进行施工,取得了良好的结果,对类似的隧道软弱围岩的初期支护和隧道永久支护工程具有一定的指导意义。

关键词:喷湿混凝土材料配合比工艺abstract: aiming at the dry spray concrete tunnel of mixture particles appear by pollution, air contains a lot of dust, the material loss caused by rebound and concrete water cement ratio is not easy to strictly control the phenomenon of low intensity. in this paper, through selecting the wet shotcrete process method for a certain pressure tunnel construction, and have achieved good results, the similar tunnel weak rock of the primary support and tunnel permanent supporting project has certain directive significance.keywords: spray wet concrete mixing materials technology1.引言湿喷混凝土是将水泥、砂、石子、水和减水剂等预先搅拌好,另外加液体速凝剂将其通过压浆泵自带的计量泵和混凝土送至喷嘴,再用压缩空气进行喷射的一种方法。

湿喷混凝土技术在隧道施工中的应用

参 考 文 献 1万 敏. 国桥梁景观设 计的现状 与发展 [ ]桥梁建设 ,2 0 我 J . 02
( 6 0 )
2 钟万金. 改善桥梁耐久性 的措施研究 [ ]中国科技财富, 0 9 J. 2 0
( 4) 0
3杨 大勇. 国公路桥梁建设现状和存在 的问题 [ ]. 我 J 黑龙江科 技信息 ,2 0 2 0 8( 7)
Br e if Ana y i g wa i eCo t uc i n Pr s n l ssHi h y Brdg ns r to e e t S t a i n a e urt un e m e s e iu to nd S c iy Co t r a ur
养护非常必要的。首先 ,加 强桥 面的清扫保洁 、泄水孔 的疏通
等E t 常保养工作 , 保证 桥梁 功能完好 。其 次 , 时对所有桥梁 及
的一些脱落 、露筋 、裂 缝、附属设施损坏 等病 害进行彻底维修 处理 。 最后 , 对箱梁梁体及空心板有水渗 出的桥梁要打孔疏水 , 同时对箱梁通气孔要及时疏通 ,确保梁体内干燥通风 。 25 注 重 桥 梁 建 设 美化 . 在强 调质量 的基础上 ,注重桥梁美化 。桥梁美学应从桥梁 的方案设 计阶段开始 ,将美 学构思 ,包括 色彩 、照 明等融入到 桥型 、桥孔 布置 、结构造型的设计 中。桥 型结构力求新颖别致 、 布局协调紧凑 、线 条明快 ,有个性化 ,并尽量避免对生态环境 的破坏。有些桥梁在施工 图设计 已经结束 ,桥型结构在既成事 实的前提 下 ,才着意表 面美化工程设计 ,这种美学设计滞后 的
L oXio a g, Ch n Se l u a g n e ni n
A bsr t D e l a ta o iht e s ile o m y t er a gh s e i lo d veo ng. uth sm a r l m si heh g w a i e t ac : veopsf s l ngw t h oca c no , h o dhi pe d sa s e lpi b a ny p ob e nt i h ybrdg
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浅谈无碱湿喷混凝土在隧道施工中的可行性
摘要:本文通过对无碱液体速凝剂的介绍,以及其与混凝土的作用机理,论述了在湿喷混凝土中采用无碱速凝剂对于改善施工环境、改进喷射混凝土质量品质起到的关键作用。

关键词:隧道、喷射混凝土、无碱速凝剂、湿喷
前言:混凝土结构作为当代土木工程中应用最多的结构类型,随着混凝土应用技术的发展,混凝土的质量品质将成为现代研究的主题。

我国从八十年代在重点工程建设中引进国外设备开始应用湿喷技术,近年来喷射混凝土的应用领域不断扩大,湿喷混凝土将成为隧道施工中的主流趋势。

1、隧道支护技术发展趋势
目前我国隧道施工中,隧道复合衬砌结构仍然是当今隧道支护措施的主流,复合衬砌分为初期支护和二次衬砌,二次衬砌一般是混凝土或者钢筋混凝土结构,在二次衬砌施工之前,隧道掌子面刚开挖后进行的支护措施称之为初期支护。

在初期支护中采用喷射混凝土可以达到补平围岩,阻止围岩松动,覆盖围岩表面,支撑围岩和分担外力的作用。

2、喷射混凝土的发展
隧道喷射混凝土根据工艺流程不同大体上分为干喷和湿喷两种,这两种喷射方法也是当今隧道施工中采用最多的两种。

干喷混凝土:按一定比例,将水泥、沙、石、速凝剂拌和,利用压缩空气通过软管输送到喷射机喷嘴处,与通过呈雾状的加水环混合喷射的混凝土施工方法。

干混合料可现拌,亦可用已拌和好的。

混合料最远水平输送距离150~200米。

此法工艺简单、易操作、输送距离长。

但干料与水混合不均匀,水灰比不易控制,回弹率高、粉尘大、质量不稳定,硬化后强度低,严重影响施工质量。

湿喷混凝土:按一定比例将水泥、沙、石、细骨料、水及外加剂配合搅拌成混凝土,用泵或压缩空气输送到喷嘴处与液体速凝剂混合,再加压喷射的施工方法。

湿喷在大规模喷射时具有很大优势:粉尘少、回弹低、物料拌和均匀、质量易管理、性能稳定、混凝土强度高,但喷射工艺较复杂,混凝土输送距离短。

一般来讲,干喷混凝土采用粉状速凝剂,湿喷混凝土采用液体速凝剂,可以看出速凝剂的性能直接影响到混凝土的质量,当今关于喷射混凝土的研究中,速凝剂一直占据着重要的位置。

当前喷射混凝土施工中绝大部分都是采用的传统碱性速凝剂,但是通过长期
的施工可以发现,存在以下问题:
(1)碱性速凝剂含有钠、钾等碱性离子,其工作原理是依靠水泥的快速固化而完成粘附,含碱量过大不仅对施工人员的健康影响较大,同时含碱量大也使喷射混凝土后期强度损失较大。

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(2)传统的速凝剂混凝土早起强度发展较慢,密实度低,28天强度损失30%-50%,抗渗能力较差,容易产生碱集料反应,回弹量高,材料浪费较大。

从当前混凝土发展趋势来看,湿喷混凝土代替干喷混凝土,液体速凝剂取代粉状速凝剂已经是发展趋势。

结合传统碱性速凝剂存在的问题,寻找低碱或者是无碱速凝剂是我们湿喷混凝土今后研究的主要方向。

可以从以下几方面去努力:
(1)尽量降低甚至取消液体速凝剂中碱含量,减少混凝土中碱集料反应,同时也消除了碱性速凝剂对施工人员的健康危害。

(2)在速凝剂中引入有机高分子材料,对速凝剂进行改性,以提高喷射混凝土的黏稠度,降低喷射混凝土中产生的粉尘量和回弹量。

3、无碱速凝剂的应用相对传统速凝剂存在以下优势:
(1)无碱速凝剂不含碱性阳离子,可以避免碱集料反应,很大程度上改进了混凝土的耐久性。

(2)无碱速凝剂和水泥反应初期有一个混凝土工作度“顿失”的柔性期,依靠混凝土塌落度的“顿失”而使混凝土粘附,继之而来的混凝土撞击前面的混凝土,可使喷射混凝土密实度提高。

(3)回弹量降低,隧道施工中拱顶回弹量低于15%。

目前在我国铁路隧道初期支护施工中,大多数仍旧采用的是干喷施工,干喷混凝土不但存在较大的安全隐患,而且及其恶劣的施工环境严重背离了现今提出的文明施工。

为什么湿喷混凝土的施工工艺在国内已经日趋成熟的今天,却不能大面积采用呢?这一点很是值得我们思考。

传统的碱性速凝剂用于湿喷混凝土施工中,对包括砂率,石粉含量,水灰比等要求控制极高,而现场的施工条件很难满足,所以这也就是为什么湿喷技术日趋成熟,但是应用力度却不大的主要原因之一。

但是现在引入无碱速凝剂取代传统碱性速凝剂以后,能够彻底解决由于砂石水泥等条件差异带来混凝土质量不高的根本问题。

特别是对于铁路隧道施工,施工条件差,更应该大面积的推广使用。

4、无碱湿喷在隧道施工中的施工工艺
4.1喷射前准备
喷射前应对受喷岩面进行处理,一般围岩页面可以采用高压水冲洗受喷岩面的浮尘、岩屑,当岩面遇水溶解,泥化时,采用高压风吹净岩面。

为提高功效和保证喷射质量喷射作业可以采取分片进行。

每片尺寸按1.5m长*1.5m宽控制。

4.2喷射作业
喷射顺序应分段、分层自下而上,按照先边墙后拱脚,最后喷射拱顶的顺序进行喷射。

喷射时喷头尽量与岩面垂直,当遇到格栅或者钢筋网片时,可将喷头稍加倾斜,但是不宜小于70°。

并且喷射时应先喷实钢拱架背部,再喷实钢筋网背后,最后再喷实钢价之间,这样就避免了湿喷在钢架与钢筋网表面形成一个混凝土壳,而产生的空洞。

在喷射过程中要注意先找平受喷面的凹处,喷头的运动方式可以采用“S“型或者螺旋式,这种喷射方式能够保证喷出的混凝土面平顺光滑。

为了保证喷射厚度,采用埋设钢筋头作为喷射标志。

4.3喷射注意事项
(1)对于湿喷混凝土中最容易出现的问题就是喷射厚度不足、厚薄不均。

特别是在不设钢拱架的地段,一定要严格按照预埋的钢筋头控制喷射厚度;而喷射厚度不均,受喷面凹凸不平,在铺设防水板浇筑衬砌混凝土时,容易将防水板挤破,形成初期支护与二次衬砌的空区,造成安全隐患。

(2)喷射完成后应检查喷射混凝土与岩面的粘结情况,在实际施工中一般采用锤击检查,当有空鼓或者脱壳时,应及时凿除冲洗干净并进行重喷,因为这点跟喷射手的熟练程度有关,喷射初期可以加大检查频率,往后可以逐步减小,使喷射混凝土质量受控。

(3)喷射过程中应经常检查喷射机出料弯头,输料管和管路接头,如果发现送料不连续,或者堵塞,应及时停止速凝剂的加入,再关闭主机,采取相应的疏通管道措施进行疏通,防止速凝剂在管道内凝结造成堵管而是管道报废。

5、无碱湿喷混凝土在隧道施工中的技术革新
(1)质量保证:采用无碱速凝剂较传统速凝剂相比,避免了喷射混凝土裂缝的产生,从而使喷射混凝土的耐久性得到了保证。

(2)安全保证:由于无碱速凝剂的应用,喷射混凝土早起强度较高,经室内试验可以知道,1天强度可达20mpa 以上,这在铁路隧道施工中,特别是IV、V级围岩时,极大程度保证了围岩的安全稳定性,从而也加快了掘进速度。

(3)环保保证:无碱速凝剂的回弹量低,粉尘小,对施工人员减抗危害小。

6、无碱速凝剂在隧道施工中预想
由于无碱速凝剂喷射混凝土的强度可以达到C40甚至C50的强度,并且混凝土的抗渗性,密实度,抗冻性,均能达到模板混凝土的要求,在国内已经应用的实例中有些甚至已经超过了模板混凝土的强度。

因此可以预想,在以后的隧道施工中,可以直接使用钢纤维混凝土代替模板混凝土,或者减小模板混凝土的厚度,这样不仅大幅度提高了工程速度,也大大增加了工程效益。

虽然目前看来湿喷工艺较干喷,成本要高出很多,但是由于无碱速凝剂的引入,我们可以设想从整体的经济效益来看,无碱湿喷必然能够全面取代干喷。

这在我国目前铁路隧道施工中也是势在必行的一种发展趋势。

结束语
随着湿喷设备的不断改进,喷射工艺不断革新,无碱湿喷施工工艺日趋成熟,其带来的工程效益将会日渐凸显。

不仅仅是在铁路隧道中,包括水利水电以及地下工程防护中,无碱湿喷都将会有广泛的应用前景。

参考文献
[1]王毅才.隧道工程.北京:人民交通出版社.2006
[2]冯乃谦.高性能混凝土结构.北京:机械工业出版社.2004
[3]罗朝廷.我国喷射混凝土技术的发展.世界隧道.2000
[4]贾国龙.无碱湿喷
[5]张正安.无碱液体速凝剂的性能研究及其机理探讨
吴刚,男,中南大学土木工程学士学位,助理工程师,从事项目技术管理工作.。

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