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1、湿喷配合比的设计及施工作者 安徽监理五标外方总监乔 席林塔诺2011年3月 1 2020 4 8 1 介绍 应现场指挥部要求 召开隧道湿喷工艺和质量控制的研讨会 特此编写本技术文本 演讲内容什么是喷射混凝土 喷射混凝土的历史喷射混凝土施工的发展 干喷与湿喷湿喷配合比设计与配合比成分如何进行湿喷施工 总结 2 2020 4 8 2 什么是喷射混凝土 喷射混凝土是指高速空压混凝土到受喷面 组成有水泥 砂 骨料 水 外加剂和掺合料 喷射混凝土和普通混凝土相比 主要有以下三个不同点 骨料的最大粒径浇筑方法喷射混凝土的混合物干湿都可以从本质上说 喷射混凝土是用9 12mm小粒径骨料掺合制成的喷浆 初期支
2、护湿喷施工注意钢拱架的安装和喷锚外观质量 3 3 2020 4 8 3 喷射混凝土发展史 喷射混凝土是由美国人卡尔 阿克力在20世纪初期发明的 干喷工艺一直保持到20世纪中期 到20世纪中期 湿喷工艺发展起来了 它使用小粒径的预拌混凝土 随着近几年喷射混凝土外加剂 喷嘴设计以及浇筑工艺的改进 发现后者即湿喷完成的外观更好 洞口加固湿喷工艺和锚杆的使用 4 4 2020 4 8 4 喷射混凝土施工的发展 干喷与湿喷 干喷干喷法是把干拌合料放到料斗中 利用压缩空气将其输送到喷射机喷头处 由喷枪操作工控制加水 所以会影响成品质量 拌合物喷射到受喷面时 拌合过程要先完成 需要培训过的 技术熟练的喷枪操
3、作工来控制质量 尤其是喷射像隧道衬砌这样的厚实部分 干喷配合过程的优点就是水含量可以由喷枪操作工现场即时调整 不使用速凝剂就能更有效的浇筑顶部和垂直部分 干喷系统简图 5 2020 4 8 5 喷射混凝土施工的发展 干喷与湿喷 湿喷湿喷法是泵送根据具体的混合比设计预制的喷凝土到喷嘴 然后空压喷嘴推动拌合物到受喷面 和干喷配合过程相比 湿喷过程可以降低回弹率 损耗 落到地面的材料 及灰尘 湿喷系统简图 6 2020 4 8 6 喷射混凝土施工的发展 干喷与湿喷 湿喷配合过程的最大优点就是喷锚完成质量不依赖于喷枪操作工 而且可以在较短时间内浇筑完大容量喷凝土 然而 经过良好培训的 技术熟练的喷枪操
4、作工还是需要的 以便降低回弹率并确保喷锚厚度 7 2020 4 8 7 湿喷的优点 湿喷的优点湿喷工法的优点涉及到很多不同方面 湿喷混凝土是更现代且有效的工法 好处如下 提高喷射产量 高达25m3 h 和干喷相比 可以降低回弹率 掉落地上的耗材 由于产生的灰尘更少 本质上说 可以改善工人们的健康和安全工作环境 减少由于材料磨损而造成的喷射机损耗 喷射时 对于空气的要求更少 由于恒定的水含量而且不依赖于操作工技术 喷锚质量更好 8 2020 4 8 8 湿喷混凝土配合比设计及成分 湿喷混凝土配合比设计取决于以下参数 凝固混凝土规范 抗压强度 耐久性 材料处理的物流观念 指定的施工材料环境 比如说
5、 早期强度的要求 成本这些参数决定水泥和骨料种类 级配 含水量以及喷射混凝土掺合料量 喷射混凝土拌和站 9 2020 4 8 9 湿喷配合比设计原材料 湿喷配合比设计原材料湿喷配合比的原材料主要由施工要求和以下方面决定 水泥水泥的质量决定喷射混凝土的早期和后期强度 水泥的抗压强度2天后要大于10MPa 28天后要大于35MPa 水泥初凝不应在与水拌合开始1 5小时前和4小时之后 水泥运输 10 2020 4 8 10 湿喷配合比设计原材料 喷射混凝土早期强度要求决定水泥的含量 对于湿喷工法 水泥含量可以在425kg m3到500kg m3 水用于拌合胶凝材料的水必须是干净 无污染的 如果需要高
6、强度或者抗压的喷射混凝土 水胶比不能超过0 40 砂砂要干净 骨料砂率宜为55 65 如 混凝土当地设计标准或具体的配合比设计会说明砂的级配 11 2020 4 8 11 湿喷配合比设计原材料 骨料质量好的喷射混凝土一般使用碎骨料 不能使用成片加长的骨料 隧道支护一般使用9 5mm直径的骨料 骨料砂率比率对于隧道支护质量非常重要 骨料砂率必须有利于喷射混凝土的泵性 观察发现如果小于1 18mm的粒径占整个混合物的40 那么喷浆的泵性较好 速凝剂速凝剂是湿喷配合比不可缺少的 加入速凝剂的原因 采用9mm骨料的湿喷混凝土完成的高质量施工 12 2020 4 8 12 湿喷配合比设计原材料 可以一次
7、喷射一层较厚的混凝土加速混凝土获得早期强度限制减少回弹形成 防止混凝土由于剪力而脱落一些速凝剂还可以水封土层 质量好的湿喷设计和应用的用量一般是水泥重量的3 8 13 2020 4 8 13 如何进行湿喷 喷射喷射混凝土一般是分层喷射每次操作的使用量由以下因素确定 喷射混凝土拌合料的粘合度 水泥 最大粒径 速凝剂 土层或基层的性质喷射过程和设置喷射输出设置喷射方向 向上 水平 障碍 钢筋 水 手工湿喷 14 2020 4 8 14 喷射 喷射不同的喷射方向要求采用不同的喷射方法 向下喷射的时候 每层可采用任意厚度 水平喷射的时候 在喷射层较薄时候 喷射厚度可以逐层增加 或者 如果喷射厚度较厚
8、可以从下往上喷射 喷射满厚度混凝土 如果在头顶喷射 材料重量和混凝土的粘合性相互作用 所以喷射厚度要偏薄 在所有情况下 喷射混凝土必须和基底层保持正确角度 这样才能最大限度发挥其附着性 并使其紧压 把回弹量降低到最低 混凝土喷射要一环一环进行 喷射最理想距离为1 2 1 5m 如果距离过大 会有回弹并产生灰尘 15 2020 4 8 15 喷射 为了喷射通畅和平整外观 移动喷嘴 喷射角度对降低回弹的影响 喷嘴移动和操作图示 16 2020 4 8 16 采用9mm骨料的湿喷混凝土完成的高质量施工 17 2020 4 8 17 隧道内最后衬砌使用机器喷射 18 2020 4 8 18 结论 结论很多因素会影响隧道衬砌使用湿喷施工的质量 包括从材料的质量 拌合工序 运输 到由经过培训和有经验的操作工来进行喷射 好的工程质量需要好的施工方法 有效的质量控制步骤 包括混凝土拌合时每个工序的定期取样和测试 现场喷射 但是这些工序都被忽略了 质量控制也只能让步 但是结果会是灾难性的 特别是在地下进行支护施工的时候 19 2020 4 8 19
