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 technology

  1.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。目前,随着国内、国外在建的引水工程和高速公路、高速铁路日趋增多,对水利、道路工程的要求也越来越严格,需要建造大量的隧洞和桥梁。为了减小粉尘污染、提高混凝土强度、减小回弹量、提高效率,可以选用湿喷混凝土作为隧道、边坡初期支护和永久支护工程。本以某工程为例,简单讲述湿喷混凝土在隧洞中作为永久支护的应用。

  2. 工程概况

  某有压隧洞全长4500m,隧道的设计为净高4.2m, 净跨4m的马蹄形断面。隧道区由于受构造应力作用,断裂构造、节理、裂隙相对发育,

  岩体相对破碎,地质复杂且多为软岩,围岩级别以Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级为主。考虑到施工难度、施工进度和施工质量、经济等因素,在围岩节理、裂隙相对发育处采用挂钢筋网和锚杆湿喷射混凝土方法。湿喷射混凝土参数。

  3.湿式喷射砼工艺流程

  3.1材料及配合比

  材料:水泥:PO42. 5级普通硅酸盐水泥;石子:现场加工,为5~10 mm连续级配石灰岩碎石;砂:河砂,粗集料在搅拌前应过0.5mm筛后用水冲洗干净;为减少收缩裂缝,细集料宜采用中、粗砂,细度模数大于2.5,搅拌前过0.5mm筛。减水剂;EDN -1000型高效减水剂;速凝剂:KD型液状混凝土速凝剂;防水剂:WG- HEA型高效抗裂防水剂。对局部渗水或滴水较大的岩面,改变配合比,仅用细骨料不用粗骨料,添6%速凝剂,先喷2cm厚再按正常配合比喷射。对墙面干燥或湿润掺速凝剂4%。

   3.2设备要求

  工程需要的设备:湿喷机1台,为TK961型自带速凝剂计量泵;强制式搅拌机1台,容积为1m3;容量料槽1个,容积为0.5m3;筛网2个,1个为5mm筛,1个为10mm筛;固定式空压机1台,为25m3;

  水泥、石子、砂、水、减水剂、严格按照给定的配合比加入到搅拌机中进行搅拌, 将搅拌好的混凝土运至喷射地点并将其加入到湿喷机料斗和KD型液状混凝土速凝剂通过计量泵到喷嘴和混凝土利用风压喷射。喷射作业为分段、分片、分层依次进行;喷射顺序为自下而上;喷射过程为先把喷低洼处大致喷平,再自下而上分层全面喷平。

  工艺流程要求:喷湿混凝土和易性好,坍落度在7.5~12.5cm之间;喷射系统风压≥0.4MPa , 风量≥12m3/ min;速凝剂、减水剂等材料满足要求;严格按照规程操作、保养湿喷机等机械。

  3.3 喷射机械的控制

  TK961型混凝土湿喷机自带速凝剂计量泵, 配合强制式混凝土搅拌机、搅拌车及空气压缩机。工作期间要求密封性良好,不漏水,不漏气,不漏浆。

  3.4 搅拌工艺的控制

  严格控制水灰比、外加剂和水的计量必须准确,投料顺序与搅拌时间为:粗、细骨料-水泥-外加剂(搅拌90S)-水(搅拌12Os)-出料。

  3.5 岩面处理和渗水处理

  岩面处理。对开挖面尺寸认真检查,清除松动危石,欠挖超标过多的先行局部处理;用高压风或水清洗受喷面,将开挖面的粉尘和杂物清理干净;埋设喷层厚度检查标志。

  渗水处理。做好排水引流处理:安设软式弹簧盲管,共布设了两种类型的盲管,其一为每隔5m一根的环向盲管,并在边墙两侧盲管末端设泄水孔,其二为在集中出水点或面状淋水点设局部盲管与邻近的环向盲管相连。

  3.6 喷射步骤

  ①喷射前根据岩面潮湿程度,适当调整水灰比。

  ② 喷射应分段、分部、分块,按先墙后拱、自下而上进行喷射,喷嘴需对受喷岩面作均匀的顺时针方向的螺旋转动,一圈压半圈的横向移动,螺旋直径约为20~30cm,或采用S形往返移动前进。

  ③喷射时分段长度不应超过6cm,分部为先下后上,分块大小为2m*2m。

  ④ 喷嘴和岩面的距离为l.5m,喷嘴与受喷面垂直,并稍微偏向刚喷射的部位(倾斜角约80),岩面凹陷宜先喷和多喷,而凸出处宜后喷和少喷。

  3.7 风压的控制

  由于输料管长度为40~50m,调整风压为200N/cm2。

  3.8 喷射厚度的确定

  一次喷射厚度,拱顶为6cm,边墙为8cm:对渗水或滴水地段。先喷一层厚2cm细骨料混凝土,然后冉喷射混凝土至设计厚度。

  3.9 分层喷射的间隔时间控制

  在15℃~25℃,采用KD型液状混凝土速凝剂,宜在30min后进行复喷。

  3.10 养护

  在喷射混凝土终凝1h后进行洒水养护,保持喷射面湿润,养护时间不少于7d。

  综合上述,喷射混凝土工艺流程如下:喷锚工作平台就位→打锚杆→挂钢筋网→喷射面的事前处理、厚度控制→湿喷机开机准备→配料拌和→坍落度测定→混合料和速凝剂的输送→边墙混凝土的喷射拱部混凝土的喷射→现场取样→停机操作→养护。

  4. 喷射后的质量检查

  第一,湿喷完成后跟踪检查,末发现表面裂纹的产生。整体平整密实,但局部喷射面有麻点,原因是湿式喷射的工作风压调整大了点,料束速度高造成的,麻面较多处混凝土的有效厚度不足,因此在混凝土表面喷射一层1~3cm的水泥砂浆。

  第二,混凝土表面潮湿无明显的水迹,通过凿孔调查,发现一次喷射厚度达到6~8cm时防水效果较好,若喷射厚度过小,就形成漫渗,若漫渗范围较大时可采用补喷混凝土处理。

  第三,安设盲管段的所有出水口都有水排出,且靠近盲管两侧范围内的混凝土表面渗漏明显少于中间部位,说明盲管的选材和安装方法是正确的。

  第四,对喷射混凝土试件切开检查,其表面气孔多呈椭圆状,闭合相互不连通,不会形成渗水通道而降低抗渗性能。28d试件强度符合要求。

  第五,通过埋检测钉,喷射厚度基本得到保证。

  5. 结束语

  围岩节理较发达段必须采用挂网和锚杆喷射,实行整体支护。 混凝土配比计量的准确性是湿喷质量的关键,现场施工中应加强对速凝剂部位的调整可以在保证质量的同时减少回弹量。也应加强质检和监理力度,确保湿喷射混凝土支护结构优于干喷混凝土支护防水效果及其质量耐久性都得到重要保证。


湿喷混凝土在隧洞中的应用

AIPPT

SCI学术咨询
分享这篇文章
链接已复制到剪贴板!
联系我们
服务时间:9:00-18:00(周一至周五)
4006-054-001
QQ/微信:543646
在线咨询