簡述噴射混凝土施工工藝及檢測方法

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(江西省水利科學研究院， 南昌 330029)

簡述噴射混凝土施工工藝及檢測方法

戴國強，胡碧輝

(江西省水利科學研究院， 南昌 330029)

本文闡述了噴射混凝土的施工工藝及特點，以及干法噴射與濕法噴射混凝土工藝，重點介紹了噴射混凝土的檢測內(nèi)容與檢測方法，并對部分檢測方法試驗結(jié)果進行了試驗分析。

噴射混凝土； 質(zhì)量； 檢測

1 噴射混凝土施工工藝及特點

噴射混凝土是一種混凝土澆筑工藝，使用混凝土噴射機，將摻有速凝劑的混凝土與高壓水混合，經(jīng)過噴嘴噴射到巖面，不需立模、振搗等工序，直接噴射澆筑混凝土。噴射混凝土實際也是一種支護結(jié)構，噴射混凝土噴射至巖面后，由于摻有速凝劑，迅速凝結(jié)成一層支護結(jié)構，對圍巖起到支護作用，也可以與錨桿、鋼纖維、鋼筋網(wǎng)等構成復合式支護結(jié)構。

目前，噴射混凝土已在水利工程中廣泛使用，特別是在大、中型水利工程的隧洞內(nèi)襯，邊坡支護等。江西省峽江水利樞紐工程采用噴射混凝土與錨桿構成復合式邊坡支護，靖安縣洪屏抽水蓄能電站使用鋼纖維進行隧洞內(nèi)襯，萬安縣蘆源水庫除險加固工程中使用了鋼筋掛網(wǎng)噴射混凝土內(nèi)襯隧洞。工程實踐證明，噴射混凝土有以下優(yōu)點：

a.噴射混凝土施工工藝簡單。不需要模板，將輸送、澆筑、搗固幾道工序合而為一，簡化了施工工序，可節(jié)約工程成本及縮短建設工期。

b.噴射混凝土能較早地發(fā)揮作用。普通混凝土的終凝時間為10～20h，拆模一般需要2～3天的時間。噴射混凝土摻用速凝劑，混凝土終凝時間只需要10min左右，終凝時間短，發(fā)揮作用時間提前。

c.噴射混凝土具有強度增長速度快、容重大、強度高的特點。噴射混凝土由于摻用速凝劑且?guī)в袎毫娚洌淙葜乇葌鹘y(tǒng)靠振搗成型的混凝土要密實，強度增長速度比傳統(tǒng)靠振搗成型的混凝土要快。

2 噴射混凝土類型

噴射混凝土有兩種施工工藝，一種是干法噴射，另一種是濕法噴射。干法噴射是按照配合比設計方案，將骨料、水泥和速凝劑干拌均勻，用壓縮機壓送至噴槍，再在噴嘴處與高壓水混合，以較高速度噴射。干法噴射使用的噴射機機械結(jié)構比較簡單。

濕法噴射是按照配合比設計方案，將骨料、水泥和水按設計比例拌和均勻，用濕式噴射機壓送拌和好的混凝土到噴頭處，再在噴頭上添加速凝劑后，以較高速度噴射到巖面上。

干法噴射與濕法噴射的區(qū)別在于加水與速凝劑的環(huán)節(jié)不同，干法噴射壓送的是摻有速凝劑的干料，噴射時加水。濕法噴射壓送未摻有速凝劑的濕料，噴射時加速凝劑。水與速凝劑在哪個環(huán)節(jié)使用，決定了噴射混凝土的特點。干噴法由于在最后一個環(huán)節(jié)加水，靠操作人員現(xiàn)場控制，因此，用水量比較難控制，導致水膠也比較難控制。濕法噴射是將已拌和好的混凝土進行噴射，其混凝土質(zhì)量容易控制。并且，噴射過程中的粉塵和回彈量較少。但濕噴法對噴射機械要求較高，機械清洗和故障處理較麻煩。

3 噴射混凝土質(zhì)量檢測內(nèi)容與方法

噴射混凝土的質(zhì)量檢驗內(nèi)容主要包括噴射混凝土的強度和噴射混凝土的厚度兩項。噴射混凝土抗壓強度表示其物理力學性能指標，實際工程中往往把它作為檢測噴射混凝土質(zhì)量的重要指標。

噴射混凝土厚度是指混凝土噴層至原接觸面間的距離。要達到噴射混凝土支護的作用和效果，在施工中必須保證噴射混凝土的厚度，這是混凝土質(zhì)量檢驗的另一個重要指標。

3.1 噴射混凝土抗壓強度檢測方法

根據(jù)試樣的不同制作方法，檢測方法一般使用預留試塊法、噴大板法和鉆芯法[1]。預留試塊法是指制作標準立方體試塊，檢測噴射混凝土的標準試塊抗壓強度。噴大板法是指將混凝土噴在350mm×450mm×120mm的預制模板內(nèi)，在相同條件下養(yǎng)護28d，將預制混凝土板加工為100mm的立方體試塊，測試其抗壓強度。鉆芯法是在已噴好的結(jié)構物或試件上直接鉆取芯樣，測試芯樣的抗壓強度。

預留試塊法與噴大板法可用于施工單位自檢或監(jiān)理的平行檢測，是施工過程中的質(zhì)量控制環(huán)節(jié)。當對噴射混凝土實體質(zhì)量有疑問時，可使用鉆芯法檢測噴射混凝土的實體質(zhì)量。在使用預留試塊法與噴大板法檢測噴射混凝土質(zhì)量時，試塊成型過程的噴射壓力應與施工時的工藝相同。預留試塊法與噴大板法在試塊成型過程中會造成混凝土回彈量較大?；貜椓渴欠駮o試塊的成型造成影響目前尚無相關研究。

本文使用噴大板法、鉆芯法檢測某水庫除險加固工程隧洞噴射混凝土實體強度與試塊強度，以比較不同檢測方法檢測結(jié)果的差別，較為簡單地測試噴大板法過程中回彈量是否會給試塊成型造成影響，試驗結(jié)果見下表。

某水庫除險加固工程隧道噴射混凝土檢測結(jié)果表

根據(jù)上述檢測結(jié)果，三種方法的測試結(jié)果差別并不是很大。噴大板法回彈量與芯樣直徑，對試驗結(jié)果影響較小。在檢測噴射混凝土強度時，可采取以上三種試驗方法中的一種。

3.2 噴射混凝土厚度檢測

噴射混凝土厚度檢測，每一個獨立工程檢查數(shù)量不得少于一個斷面，每一個斷面的檢查點，應從拱部中線起每間隔2～3m設立一個，但一個斷面上拱部不應少于3 個點，總計不應少于5 個點。所檢測的點，應有60%以上不小于設計厚度，檢測點的平均厚度不得小于設計厚度，最小厚度不應小于設計厚度的1/2。在軟弱破碎圍巖地段，噴層厚度不應小于設計規(guī)定的最小厚度。

檢測噴射混凝土厚度，可直接在工程實體上鑿點檢測。噴射混凝土在強度、厚度上要滿足設計或規(guī)范要求，外觀上還應做到內(nèi)堅外美，無漏噴、離鼓、裂縫、鋼筋網(wǎng)外露現(xiàn)象。

檢測噴射混凝土厚度屬于破壞性檢測，為減少對工程實體的破壞，在檢測噴射混凝土厚度時，可結(jié)合混凝土實體強度共同檢測。在使用鉆芯法檢測噴射混凝土強度時，測量芯樣的長度，即為噴射混凝土厚度。

4 兩點建議

干法噴射雖然對設備要求較低，一次性投入較少，但其產(chǎn)生的粉塵量非常大，且噴射質(zhì)量比較難控制。在水利工程建設中，為減少施工成本，部分工程建設還是使用干法噴射工藝。為保證噴射混凝土的質(zhì)量及提高環(huán)保意識，建議采用濕法噴射混凝土工藝。

噴射混凝土施工還應注意對基礎表面的清理工作。由于水利工程地質(zhì)地貌條件的復雜性，邊坡、隧道表面清基較難，施工時往往將表面雜物一并噴射。若噴射混凝土的薄弱環(huán)節(jié)被雨水沖淋，則會帶來很大的安全隱患。因此，在噴射混凝土施工前，一定要注意對施工現(xiàn)場的清基工作。

5 結(jié) 語

檢測噴射混凝土強度是噴射混凝土質(zhì)量控制的關鍵，檢測方法較多。其他的檢測方法是間接地檢測噴射混凝土強度，受影響因素較多?，F(xiàn)場預留試塊法、噴大板法及鉆芯法可以直觀地檢測噴射混凝土抗壓強度，試驗過程簡單明了，受其他影響小，試驗數(shù)據(jù)可靠。但檢驗噴射混凝土質(zhì)量不合格時，可以采取補救措施，增加噴射混凝土的厚度以滿足設計或者規(guī)范要求。

目前，水利工程質(zhì)量檢測的主要形式為監(jiān)理的平行檢測、獨立的第三方檢測、施工自檢及代表業(yè)主及監(jiān)督機構的質(zhì)量抽檢。在評定噴射混凝土施工質(zhì)量時，監(jiān)理的平行檢測、獨立的第三方檢測、施工自檢可以噴射混凝土試塊強度作為評定的依據(jù)。代表業(yè)主與監(jiān)督機構的質(zhì)量抽檢一般以檢測混凝土工程實體質(zhì)量為主，但往往很多時候受工作環(huán)境的制約，如：隧洞較小、沒有電源等因素，噴射混凝土實體質(zhì)量檢測現(xiàn)場取芯比較困難。因此，代表業(yè)主與監(jiān)督機構的質(zhì)量抽檢亦可以采用噴大板法結(jié)合取芯的方式來評定噴射混凝土的實體質(zhì)量?！?/p>

1 王曉寧.噴射混凝土強度檢測方法與比較[J].建井技術,2006,6(27):19-21.

2 劉清寶.對噴射混凝土強度檢測方法的幾點看法[J].建井技術,2002,(23): 24-27.

3 GB 50086—2001 錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)范[S].

協(xié)會動態(tài)

關于開展2014年全國水利建設市場主體信用等級評價工作的通知

根據(jù)水利部《關于印發(fā)水利工程建設領域項目信息公開和誠信體系建設實施方案的通知》(水建管[2011]433號)和中國水利工程協(xié)會《水利建設市場主體信用評價暫行辦法》(中水協(xié)[2009]39號)規(guī)定，我會決定開展2014年度全國水利建設市場主體信用評價工作，具體事宜請登錄協(xié)會官網(wǎng)“公告通知”欄目。

中國水利工程協(xié)會網(wǎng) 2014年5月13日

http://www.cweun.org/show.php?contentid=1391503

Brief Introduction of Shot-crete Construction Technology and Testing Methods

DAI Guo-qiang, HU Bi-hui

(JiangxiHydraulicResearchInstitute,Nanchang330029,China)

Shot-crete construction technology and features, as well as dry and wet shot-crete technology are described in the paper. Testing content and testing method of shot-crete are emphasized, and the test results of a part of testing methods are tested and analyzed.

shot-crete; quality; testing

TV544

A

1005-4774(2014)06-0006-03