高寒地區(qū)公路隧道濕噴射混凝土施工技術(shù)與應(yīng)用

韓志剛

(黑龍江暢捷橋梁隧道工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150009)

高寒地區(qū)公路隧道濕噴射混凝土施工技術(shù)與應(yīng)用

韓志剛

(黑龍江暢捷橋梁隧道工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150009)

合理選擇濕噴混凝土支護(hù)施工技術(shù)在高寒地區(qū)公路隧道施工中非常關(guān)鍵，影響其中技術(shù)要素包括原材料、配合比、設(shè)備、噴射操作技術(shù)、溫度和濕度等，根據(jù)不同的工程特點(diǎn)合理制定施工方案和應(yīng)用合理技術(shù)，可以有效杜絕安全隱患確保安全生產(chǎn)。

高寒地區(qū)；公路隧道；濕噴混凝土；施工技術(shù)

1 濕噴混凝土工的藝原理及特點(diǎn)

1.1 工藝原理

滿足配合比要求的混凝土通過(guò)專用濕噴設(shè)備(濕噴機(jī)或濕噴車)加壓噴射到巖面指定位置，混凝土在離開(kāi)設(shè)備噴頭前，在噴頭內(nèi)與速凝劑混合經(jīng)高壓風(fēng)攪拌加速?；炷劣龅剿倌齽┖蟠蠹s3 min左右初凝，所以噴射到巖面的混凝土能夠?qū)崿F(xiàn)凝結(jié)?；炷两?jīng)過(guò)高壓風(fēng)加速拋擲，起到振搗密實(shí)作用。

1.2 工藝特點(diǎn)

濕噴混凝土的密實(shí)性和整體性控制與普通模筑混凝土的振搗密實(shí)原理不同 ,濕噴混凝土通過(guò)高速拋擲密實(shí)，其密實(shí)度與高壓風(fēng)拋擲過(guò)程密切相關(guān)。濕噴混凝土施工工藝簡(jiǎn)便，省去支模、澆筑和拆模工序，施工進(jìn)度加快，且較普通模筑混凝土密實(shí)度高，強(qiáng)度和抗?jié)B性能好。

1.3 工藝流程和操作要點(diǎn)

濕噴混凝土施工工藝流程，見(jiàn)圖1所示。

圖1 濕噴混凝土工藝流程圖

濕噴混凝土施工工藝流程包括準(zhǔn)備階段和施工階段，主要有以下工序組成：

(1)檢查計(jì)劃工作面具備噴射混凝土施工條件。噴射前必須用高壓風(fēng)水沖洗巖面，在巷道拱頂和側(cè)墻應(yīng)適當(dāng)安設(shè)噴厚標(biāo)志。

(2)安裝并檢查濕噴設(shè)備工作管路、運(yùn)行調(diào)試。檢查速凝劑存儲(chǔ)量。

(3)混凝土運(yùn)輸?shù)轿缓?，放料前進(jìn)行塌落度、和易性檢查，要求混凝土滿足濕噴設(shè)備正常運(yùn)行條件。

(4)按照濕噴作業(yè)規(guī)范要求作業(yè)，初噴、復(fù)噴、補(bǔ)噴。

(5)操作員要佩戴齊全的勞保用品，嚴(yán)防呼吸和視覺(jué)傷害。

(6)堿性速凝劑具有較強(qiáng)的腐蝕性，嚴(yán)禁直接接觸皮膚。

(7)噴射結(jié)束后，效果檢查。

(8)設(shè)備退出作業(yè)場(chǎng)地。

(9)濕噴混凝土面，進(jìn)行噴淋養(yǎng)護(hù)。

2 濕噴混凝土施工質(zhì)量控制

(1)濕噴混凝土應(yīng)釆用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，必要時(shí)可釆用特種水泥。水泥要求用P42.5以上規(guī)格。

(2)濕噴混凝土要求強(qiáng)制拌合運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)，通常用C25或C30塌落度大約在180 mm，砂率宜為45%～60%，水泥用量不宜小于400 kg/m3。

(3)濕噴混凝土所用細(xì)骨料細(xì)度模數(shù)應(yīng)大于2.5，砂中小于0.075mm的顆粒含量應(yīng)不大于20%。優(yōu)選天然砂，機(jī)制砂不適宜濕噴工藝。

(4)濕噴混凝土用堿性液體速凝劑或者無(wú)堿液體速凝劑兩種，堿性速凝劑的摻量不宜大于水泥用量的5%(通常為3%)，無(wú)堿速凝劑的摻量不宜大于水泥用量的8%(通常為6%)。

(5)噴射過(guò)程中應(yīng)檢查混凝土的回彈率，濕噴射混凝土的回彈率要求側(cè)壁應(yīng)不大于10%，拱部應(yīng)不大于15%。

(6)作業(yè)環(huán)境溫度不得低于5 ℃，濕噴混凝土現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境低于5 ℃時(shí)不得噴水養(yǎng)護(hù)。

(7)混凝土作業(yè)區(qū)內(nèi)應(yīng)具有良好通風(fēng)和照明條件，噴射作業(yè)時(shí)粉塵含量不得大于2 mg/m。

(8)對(duì)于巖壁縫隙水較大段落部分的較大水流進(jìn)行導(dǎo)流，逐漸封閉。

(9)按分段、分層由下而上順序噴射，自下而上先墻后拱的順序進(jìn)行。每段長(zhǎng)度不宜大于6 m。當(dāng)巖面有較大凹洼時(shí)應(yīng)先將凹洼處噴平。噴在巖面上的混凝土表面應(yīng)無(wú)滑移下墜現(xiàn)象。一次噴射厚度可根據(jù)噴射部位經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。

(10)噴射混凝土?xí)r噴頭盡可能垂直受噴面，夾角不得小于50度。噴嘴宜與噴射面垂直，其間距宜為0.6～1.2 m。噴嘴應(yīng)連續(xù)、緩慢作橫向環(huán)形移動(dòng)，噴層厚度應(yīng)均勻。噴頭運(yùn)行軌跡應(yīng)呈螺旋形，按直徑300～500 mm,一圓壓半圓的方法均勻緩慢移動(dòng)。

3 濕噴混凝土技術(shù)存在問(wèn)題和原因

3.1 濕噴混凝土成本高

相對(duì)于干噴混凝土而言，濕噴混凝土成本高。濕噴混凝土摻配的液體速凝劑價(jià)格高和水泥摻量高有關(guān)。

3.2 滲水段濕噴混凝土凝固時(shí)間長(zhǎng)

對(duì)滲水段濕噴混凝土?xí)r，由于混凝土遇水后水灰比發(fā)生變化，導(dǎo)致混凝土初凝時(shí)間延長(zhǎng)。所以對(duì)于滲水段施工需要增加速凝劑計(jì)量和水泥用量，速凝劑計(jì)量增加超過(guò)臨界點(diǎn)后還會(huì)起到反作用。

3.3 液體速凝劑存儲(chǔ)和運(yùn)輸不方便

液體速凝劑受到自然環(huán)境的影響因素比較多，低溫凝結(jié)稠化，使用前需要加熱。

4 安全保障和環(huán)保措施

(1)避免高空墜物和機(jī)械傷害，噴射過(guò)程中，嚴(yán)禁將噴頭對(duì)準(zhǔn)人員。

(2)噴射人員要配戴防塵口罩、乳膠手套和眼鏡。

(3)做好通風(fēng)工作，減少吸入性傷害。

(4)清洗機(jī)械排出的污水，現(xiàn)場(chǎng)要有排放廢水的措施，不得隨意流淌。

5 結(jié)束語(yǔ)

高寒地區(qū)公路隧道濕噴施工技術(shù)重點(diǎn)是逐漸提高工程技術(shù)人員對(duì)濕噴工藝、支護(hù)原理和作用的認(rèn)識(shí)，轉(zhuǎn)變觀念，大膽嘗試。目前濕噴混凝土技術(shù)自身存在問(wèn)題，在一定程度上制約了濕噴技術(shù)的推廣和發(fā)展，但是濕噴混凝土綜合性能指數(shù)高是不爭(zhēng)的事實(shí)，應(yīng)用濕噴混凝土利大于弊，所以推廣其工藝勢(shì)在必行。

[1] 中華人民共和國(guó)交通運(yùn)輸部. 公路隧道施工技術(shù)規(guī)范(JTG F60-2009)[S].

[2] 中華人民共和國(guó)交通運(yùn)輸部. 公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)(JTG F80/1-2004)[S].

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1008-3383(2017)08-0179-01

2016-12-10

韓志剛(1971-)，男，高級(jí)工程師。