论喷射混凝土施工过程中存在的问题如何控制-2019年文档

1、论喷射混凝土施工过程中存在的问题如何控制现在以提高喷射混凝土性能为目标，以提高工程质量为目 的，降低工程成本为原则，在不断提高施工水平的过程中，通过 子午岭隧道、 付家窑 2 号隧道的施工， 从而发现喷射混凝土施工 过程中从在问题，所以从原材料，施工工艺，水灰比，影响混凝 土强度的因素，回弹量的大小等方面如何控制。前言：喷射混凝土施工简单，机动灵活，广泛应运于隧道工 程初支，及临时支护，是一种快捷有效的加固手段，具有自己的 独特优势， 重视混凝土喷射的方法， 积极推广喷射混凝土湿喷技 术的应运，施工更要理论与实际相结合，各道工序步步为营，质 量层层把关， 确保施工顺利进行和效益的不断增长， 从

2、各个角度 进行分析其原因是使回弹量减少， 工程经济效益最大化， 节约成 本。首先从原材料， 施工工艺， 水灰比，影响混凝土强度的因素， 回弹量的大小等方面如何控制。一、原材料应进行严格控制1、细集料（砂） 对于水泥混凝土所用砂为级配良好，质地坚硬，颗粒清洁， 粒径小于4.75mm的颗粒，细集料通过筛分进行区域划分，I区、区、山区，根据隧道施工技术规范要求，砂可选用中砂或 中粗砂，人工砂的0.15mm筛档累计筛余I区放宽到100-85，口区放宽到100-80、山区放宽到100-75的砂。砂的含水率是喷射混凝土的一项主要突破点， 对混凝土的影响十分重要，含水率过低导致管路内分离，回弹及粉尘增大，喷

3、 射面易出现干班，导致混凝土密实性差，中砂含水率不小于4%。含水率过高时中砂大于 6%，混合料容易积料导致粘结在阀门和 出料弯管处的灰浆层， 又易引起漏风增大管阻力， 造成堵管所以 砂的含水率控制在（4好6%砂可选用中砂或中粗砂。所以砂率对混凝土的性能十分重要， 通过多次试验对砂率进 行总结，砂率为 50%为最佳。表 1 所示砂率对混凝土的性能 表 12、粗集料（碎石 4.75 9.5mm）粗集料宜采用级配良好，质地坚硬，颗粒清洁，粒形良好， 通常采用两级级配或连续多级配， 不宜使用单粒级或间断级配配 制分掺，但最小粒径不得超过结构最小边长的 1/4 和钢筋最小净 距的 3/4 ，有效的保证碎

4、石在混凝土中的最小孔隙率，保证混凝 土的密实性，耐久性。碎石与砂浆粘附性质，可以减少回弹率混凝土强度也较好， 碎石中应严格控制针片状含量和棱角含量的控制， 因为针片状及 棱角含量过多，增大阻力，造成堵管现象特别严重。还有注意活 性较强的二氧化硅的岩石， 由于二氧化硅与速凝剂产生“碱骨料 反应”造成骨料膨胀从而使混凝土破裂， 通过子午岭隧道， 付家 窑二号隧道的多次试验证明，碎石级配将大于10mm的颗粒控制到 20%以下，在保证混凝土强度的同时，可以减少回弹，也可排除堵塞现象，增加了施工进度。3、速凝剂 速凝剂对水泥与水的反应起崔化作用，促使水泥的凝结速 度，也可以使水泥成分有关的各种水化物提前

5、结晶， 对速凝剂的 掺量对强度进行试验得知，掺量一般为2%-4%（表 2 图 1），速凝剂对混凝土强度的影响表 2龄期 不掺速凝剂 掺 2%速凝剂 掺 4%速凝剂 掺 6%速凝剂1 / / / /3 28 60 55 487 60 70 64 6014 85 80 73 7028 102 79 76 69速凝剂掺量过大反而是强度降低， 由于水化热提高凝结时间 过快防止喷射混凝土自重作用引起的脱落，使水泥在25min内初凝 10min 内终凝，但后期强度降低， 掺量过大强度降低更严重。 速凝剂对混凝土收缩起到一定的作用， 并且要特别注意对速凝剂 才掺入的均匀性。 经过喷射工艺发现喷射拱顶的掺量比

6、侧墙的掺 量提高 12%，在喷射前必须明确水泥与速凝剂的凝结时间。影响速凝剂使用效果的因素：水泥品种速凝剂的掺量（表 2）水灰比温度 水泥风化程度 速凝剂受潮程度 注：水泥风化是由于水泥颗粒吸收空气中的水分和二氧化碳 石在其表面形成水化层和碳化层的结果。4、水泥 水泥的主要生产材料是石灰石和黏土，一般水泥的密实在 2.9-3.1g/cm3 之间。水泥的颗粒粗细对水泥的性质有很大影响， 水泥颗粒越细水化较快， 水泥过细增加生产成本， 但存放时间短， 水泥过粗不利于水泥活性的发挥。水泥预水化的控制， 因为骨料有适当的含水率具有很多优越 性，水泥与过湿的骨料接触会产生部分水泥预水化特别是速凝剂 更会

7、加速水泥预水化，水泥预水化的混合料会出现结块成团现 象，使拌合料温度升高，喷射原则形成一种凝聚力的、松散的、 强度很低的混凝土， 为了防止水泥预水化的不利影响， 最重要的 是缩短拌合料从搅拌到喷射的时间，即拌合料一致应随搅随喷， 两者应紧密衔接。二、施工工艺的要求喷锚工作平台就位f喷射面的事前处理、厚度控制f试喷、开机准备f喷料拌合f坍落度的测定f混合料的输运f先墙后拱、喷射混凝土f停机操作、养护1、喷射机的工作风压，工作风压的大小直接决定着混凝土 的料束的喷射速度， 而喷射速度有与回弹率、 喷射强度等密切相 关，有两方面的影响：一方面，风压过小混凝土料束喷射到岩面上的速度就会降 低，导致料束

8、与岩面的粘结力降低而产生过量回弹， 同时料束本 身的喷捣力降低，使得喷射混凝土密实度轻度降低。另一方面， 工作风压过大， 混凝土料束喷射到岩面上的速度 就会提高， 导致料束的粗骨料与岩面的碰撞加剧回弹， 同时也改 变了混凝土的配合比， 使得混凝土的强度降低， 根据试验将工作 风压控制在：工作风压=0.1100013 x输料长度（m） /mpa2、水压：水压应比风压高 0.05-0.1mpa 左右，水压可通过 喷头水环上的水阀调节， 以保证喷头处的水环能充分湿润高速流 过的干拌料。3、由于喷射工艺无法定量加水，且输料管内干料流量不均 匀，只能依靠喷射手根据经验凭目测来控制给水量， 水量过小时 喷

9、层表面出现干斑不密实，回弹量增大粉尘飞扬，若水量过大， 则混凝土易产生滑移以致流淌， 合适的水灰比能使喷层表面具有 水亮光泽、粘性好、回弹少，喷层的强度高而回弹低。4、喷头与受喷面的距离与夹角：工作风压一定时，若喷头 离受喷面太近将使灰浆四溅回弹率剧增， 若距离太远则料束分散 捣固无力骨料大量坠落，合适的距离应使回弹最小而强度最高， 一般以 0.9-1.0m 为宜，实践表明，喷头方向与受喷面垂直时回 弹率最低， 但是好多施工过程中喷枪手很难达到。5、分层喷射的间隔时间：喷射间隔时间是水泥的品种、施 工时的温度和速凝剂的掺量而定， 常温下使用掺有速凝剂的水泥 时，喷射间隔时间为 15-30min

10、 ；不加速凝剂时应隔 2-4h 复喷前 应先喷水湿润，温度低时，间隔时间也可适当延长6、冬季施工时特别要注意水温，试验室一般在水温20C的温度，试验温度20C2的温度下进行试验，规范及标准规定， 合格品初凝时间5mi n，终凝时间12min，一等品初凝时间3min， 终凝时间8min，根据试验得知，（表4）温度对水泥凝结时间的影响表 3注：水泥为永登祁连山 P.O42.5 普通硅酸盐水泥， 速凝剂为 甘肃吉发，试验温度 20C 1。三、对水灰比的研究控制 水灰比是喷射混凝土最困难的一项指标，水灰比影响混 凝土强度和物理性能的重要因素，（表 4 图 2）水灰比过大，则 混凝土表面出现流淌或滑移现

11、象， 水灰比过小， 则料原分散回弹 及粉尘增大，喷射面易出现干斑，导致混凝土粘结和密实性差， 水灰比控制在 0.42-0.5 之间，砂率控制在 5%-6%，此试验要注 意温度：温度为105-110C。水灰比与混凝土强度的关系 计算出水泥质量，即可求出喷射混凝土的实际配合比和 水灰比；水泥质量=3000-水质量为可烘干水质量与不可烘干水质量之和， 即可求的水 灰比。3）通过试验对水灰比与回弹率的关系进一步研究（表 5图 3)水灰比与回弹率关系表四、喷射混凝土的强度低的原因： 喷射混凝土密实性，均匀性，比基准配合比差； 喷射混凝土带入一定量的气体，喷射的距离、角度不正 确，导致喷射混凝土的强度低； 喷射混凝土掺加速凝剂不均匀，混凝土混合物凝结性水 化产物结构较粗大，导致混凝土的强度降低； 粗骨料级配不符合喷射混凝土的喷射要求与水泥细集料 的粘结差； 粗骨料最大粒径不宜 ?15mm； 粗集料级配： 粒径： 5-10mm 含量?70%：粒径： 10-15mm 含量?20% 当喷射作业分层进行时，后一层喷射没有在前一层混凝 土终凝后进行； 喷射混凝土在喷射时带入一定量的气体，使混凝土的含 气量增大，导致抗冻耐久性差；综合