淺談水工鋼筋混凝土干法噴射加固技術(shù)

王世琦

摘 要：在運(yùn)行使用過程中，水工鋼筋混凝土往往比建筑的同類構(gòu)件處于更艱巨的使用環(huán)境中，加上大量使用的啟閉機(jī)平臺結(jié)構(gòu)、廠房框架結(jié)構(gòu)乃至二期混凝土預(yù)埋件上，施工質(zhì)量通病直接決定了使用壽命甚至是質(zhì)量事故，文章將針對水工鋼筋混凝土的質(zhì)量通病，簡要探討干法噴射混凝土的修整與加固技術(shù)。

關(guān)鍵詞：干法噴射混凝土；攪拌；噴射；養(yǎng)護(hù)

1 水工干法噴射混凝土加固法簡介

水工鋼筋混凝土構(gòu)件在水利水電工程中具有極為重要的地位，但長期以來，水利水電工程無論是設(shè)計(jì)還是施工，往往把關(guān)注點(diǎn)放在典型水工建筑物如重力壩、拱壩、土石壩、溢洪道、水閘等上面，而對典型鋼筋混凝土構(gòu)件只局限于閘門啟閉機(jī)平臺上，對水工鋼筋混凝土質(zhì)量通病的修整與加固往往忽視，但在現(xiàn)實(shí)施工中，水工鋼筋混凝土往往比建筑的同類構(gòu)件處于更艱巨的使用環(huán)境中，如水下浸泡、水力侵蝕、抗沖耐磨等部位，而大量使用的啟閉機(jī)平臺結(jié)構(gòu)、廠房框架結(jié)構(gòu)乃至閘門槽二期混凝土預(yù)埋件上，施工質(zhì)量通病更是直接決定了建筑物的使用壽命甚至是質(zhì)量事故，本文將針對水工鋼筋混凝土的質(zhì)量通病，進(jìn)行干法噴射混凝土加固技術(shù)的初步探討。

干法噴射混凝土用于填補(bǔ)混凝土結(jié)構(gòu)中的孔洞、隙縫、麻面等，和需局部或全部更換已損傷混凝土，也可用于建筑物墻體、柱、梁和大型構(gòu)筑物加固補(bǔ)強(qiáng)。干法噴射混凝土加固方法具有工藝簡單、施工機(jī)動(dòng)、靈活、高速、高效的特點(diǎn)，有較廣的適應(yīng)性。

干法噴射混凝土的工藝原理是利用風(fēng)壓使水泥與反復(fù)撞擊，使混凝土壓密，同時(shí)又采用較小的水灰比，因而它具有較高的力學(xué)強(qiáng)度和良好的耐久性。鋼材有很高的黏結(jié)強(qiáng)度，在結(jié)合面上能夠傳遞拉應(yīng)力和剪應(yīng)力。干法噴射混凝土施工的環(huán)境溫度應(yīng)不低于5℃。

2 施工準(zhǔn)備

2.1 材料準(zhǔn)備

噴射混凝土宜選用硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、噴射水泥、雙快水泥、超早強(qiáng)水泥。水泥的性能指標(biāo)同普通混凝土水泥性能指標(biāo)相同，摻速凝劑的混凝土需做水泥與速凝劑相容性試驗(yàn)。砂選用中砂。噴射混凝土的石子，宜用卵石，粒徑不宜大于15mm。噴射混凝土用的外加劑，有速凝劑、減水劑和早強(qiáng)劑等。

2.2 機(jī)具設(shè)備準(zhǔn)備

噴射混凝土的機(jī)具設(shè)備，視現(xiàn)場情況及施工面積和工期要求合理配置，主要機(jī)具有空氣壓縮機(jī)、混凝土噴射機(jī)、攪拌機(jī)、磅秤、手推車等。噴射機(jī)、冰箱、風(fēng)包、注漿罐等應(yīng)進(jìn)行密封性能和耐壓試驗(yàn)，合格后方可使用，噴射施工時(shí)，要經(jīng)常檢查出料彎頭、輸料管、注漿管和管路接頭等有無磨薄擊穿或松脫現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

2.3 人員準(zhǔn)備

施工中應(yīng)根據(jù)工作方面的大小和工期要求等因素，安排每班配置人員數(shù)量，每班組人員包括班長、技術(shù)員、攪拌臺人員、運(yùn)輸人員、上料人員、空壓數(shù)量、噴射手、抹灰員、養(yǎng)護(hù)員、試驗(yàn)員、電工、機(jī)修工等。

3 施工工藝

工藝流程：待噴面處理→補(bǔ)配鋼筋→埋設(shè)噴厚標(biāo)志→攪拌→噴射→養(yǎng)護(hù)。

3.1 待噴面處理

待噴面的處理是結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固的關(guān)鍵工序，待噴面的處理包括結(jié)構(gòu)裂縫和孔穴的處理、結(jié)構(gòu)表面的處理及受損傷構(gòu)造的處理等。

結(jié)構(gòu)待噴面為混凝土?xí)r，應(yīng)將混凝土表面鑿毛，出去污物，澆水充分潤濕，如有裂縫，應(yīng)用壓力灌環(huán)氧將進(jìn)行處理；如有受損傷混凝土，應(yīng)將損傷混凝土鏟除至堅(jiān)實(shí)的結(jié)構(gòu)層為止，如果鏟除得不徹底，會造成夾餡，影響噴射層的粘結(jié)及新舊結(jié)構(gòu)層面的共同受力。

結(jié)構(gòu)待噴面為磚墻時(shí)，應(yīng)將裝飾層拆除，除去粉塵污物，提前一天進(jìn)行澆水濕潤，使磚墻充分濕潤，如有裂縫，應(yīng)用環(huán)氧水泥漿灌縫修補(bǔ)；如有受損磚墻，應(yīng)將松動(dòng)的剔除，用新磚把孔洞砌死。

結(jié)構(gòu)待噴面為鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)打磨除銹。

3.2 補(bǔ)配鋼筋

若經(jīng)結(jié)構(gòu)評定，認(rèn)為應(yīng)在噴射層內(nèi)加配鋼筋時(shí)，可在帶噴面處理之后補(bǔ)綁鋼筋。對于承載力不足或不滿足抗震要求的混凝土、柱、強(qiáng)及鋼柱和磚墻，應(yīng)補(bǔ)配鋼筋或鋼筋網(wǎng)。鋼筋網(wǎng)受噴面間的距離不宜小于2倍最大骨料粒徑，隨后才可噴射。

3.3 埋設(shè)噴射層厚度標(biāo)準(zhǔn)

一次噴射厚度以規(guī)范規(guī)定為準(zhǔn)，在噴射前應(yīng)埋設(shè)噴層厚度的標(biāo)準(zhǔn)，一般采用預(yù)埋厚度控制鋼筋的方法，即一定間距內(nèi)（一般3m左右）埋設(shè)厚度控制筋，厚度控制筋可焊在鋼筋網(wǎng)上，或與錨鋼筋焊接，或粘于受噴面上。

3.4 攪拌時(shí)間控制

當(dāng)采用容量小于400方的強(qiáng)制式攪拌機(jī)時(shí)，攪拌時(shí)間不得少于1分鐘；采用自落式攪拌機(jī)時(shí)，攪拌時(shí)間不得少于2分鐘；混合料摻有外加劑時(shí)，攪拌時(shí)間應(yīng)適當(dāng)延長。不摻速凝劑時(shí)，存放時(shí)間不應(yīng)超過2小時(shí)，摻速凝劑時(shí)，有效時(shí)間不應(yīng)超過20分鐘?；旌狭喜灰穗S拌隨用?；旌狭显谶\(yùn)輸、存放過程中嚴(yán)防雨淋，雜物等混入，裝入噴射機(jī)前應(yīng)。

3.5 噴射

噴射應(yīng)分段分片依次進(jìn)行，噴射作業(yè)應(yīng)自下而上進(jìn)行，噴射作業(yè)區(qū)段的寬度依具條件而定，一般應(yīng)以1.5～2.0m為宜。當(dāng)設(shè)計(jì)厚度大于一次噴射厚度時(shí)，應(yīng)分層進(jìn)行噴射，兩次噴射的最小時(shí)間間隔，在常溫（15～20℃）條件下，摻速凝劑為15～20分鐘，不摻速凝劑宜為2～4小時(shí)。當(dāng)間隔時(shí)間超過2小時(shí)，復(fù)噴前應(yīng)先噴水濕潤。噴水混凝土的回彈率一般不應(yīng)超過25%。

3.6 養(yǎng)護(hù)

噴射混凝土終凝后即開始曬水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)的曬水養(yǎng)護(hù)應(yīng)以表面濕潤為度。養(yǎng)護(hù)時(shí)間和噴水次數(shù)，取決于水泥品種和空氣濕潤，在任何情況下，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7天，對于噴射薄層混凝土，尤其對于磚砌體的噴射混凝土加固層，噴射施工完畢后，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)是非常重要的。氣溫低于5℃時(shí)，不得噴水養(yǎng)護(hù)，需用養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)。