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隧道喷射混凝土施工的质量控制

第一篇：隧道喷射混凝土施工的质量控制浅谈隧道喷射混凝土施工的质量控制【摘要】：结合我省高速公路的隧道工程施工特点，本文从喷射混凝土中所用的原材料、施工工艺、配合比设计要点及养护措施等方面，简要介绍喷射混凝土的施工质量控制。【关键字】喷射混凝土施工质量控制随着我省高速公路快速、稳定发展，对交通运输的需求量和等级要求越来越高，因此高等级公路修建的隧道数量越来越多，并且在隧道工程中出现大量的新材料、新工艺、新设备、新技术。与此同时，隧道施工技术也在各个方面取得了长足的进步，涌现出了大量的科技成果。锚喷支护在技术上有速度较快，支护及时、支护质量较好、强度高、密实度好、防水性能较好、省工、操作较简单，支护工作量减少,施工灵活性较大等优点。湿喷技术是一门新技术、新工艺与潮喷比较有明显的优越性，主要表现为：①湿喷砼与干喷或潮喷砼相比，砼回弹量可减少30%～50%，要达到一定砼厚度，工作时间和工程成本可大大降低。②湿喷砼与干喷或潮喷砼相比，作业环境大大改善，空气粉尘含量可减少20%以上，有利于作业人员身体健康。③湿喷砼有快凝、早强的特点，在隧道施工处理坍方过程中，可快速封闭围岩表面，抑制围岩坍塌，是防坍、治坍的有效手段。④湿喷砼施工配套机械设备只需砼拌合运输机械和空压机，施工操作简单，机动灵活性强，可随时满足施工支护加固的需要。⑤湿喷砼喷层厚度有保证，强度增长快，后期强度损失小，根据设计和需要可加入钢钎维，以提高支护能力，施工安全可靠。⑥湿喷时，由于喷射混凝土集中拌合，混凝土拌合均匀，水灰比易于控制，故可大大改善喷射混凝土质量，提高混凝土的强度，而干喷时，混凝土的水灰比是由喷射手根据经验及肉眼观查来进行调节，混凝土的品质在很大程度上取决于操作手，质量不易控制，质量无法保证。一、原材料控制1、水泥为保证喷射混凝土的凝固时间及与速凝剂的相溶性，所用水泥应具有强度高、抗渗性和耐久性好，应优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，也可选用矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥；在地质条件复杂的隧道中宜选用早强水泥。水泥标号不得低于42.5级，使用前应做强度复查试验。水泥存放时严禁受潮和结块，存放时间不宜超过三个月，也不得把不同规格、不同厂家的水泥混合使用。2、速凝剂为了降低用水量、降低回弹率和粉尘率，使喷射混凝土早凝早强，必须使用外加剂。湿法喷射用8604型液态速凝剂，并检查速凝剂的泵送及计量装臵性能。应采用符合质量要求并对人体危害性很小的速凝剂。掺加速凝剂之前，应做速凝剂与水的相溶性实验及水泥净浆速凝效果实验，初凝时间不应大于5min，终凝时间不应大于10min。在喷射混凝土中添加速凝剂的目的是使喷射混凝土满足设计要求，促进早强。通过试验确定速凝剂的最佳用量，一般速凝剂掺量约为水泥重量的2%一4%，实际使用时拱部可利用2%-4%，边墙可用2%，过多的掺量对喷射混凝土反而不利，这是因为速凝剂虽然加速了喷射混凝土的凝结速度，但也阻止了水在水泥中的均匀扩散，使部分水包裹在凝结的水泥中，硬化后形成气孔，另一部分水泥因而得不到充足的水分进行水化反应而干缩，从而产生裂纹。3、砂为了减少成本可以就地取材，但是喷射混凝土应采用硬质洁净的中砂或者粗砂，度模数为2.3～3.0的为宜，含水量一般为5%-7%，使用前应一律过筛。4、石料采用坚硬耐久的碎石或卵石，粒径不宜大于15mm，且级配良好。当使用碱性速凝剂时，石料不得含活性二氧化硅。混凝土的强度除了取决于骨料的强度外，还取决于水泥浆与骨料的粘结强度，同时骨料的表面越粗糙界面粘结强度越高，因此用碎石比用卵石好。实验表明在一定范围内骨料粒径越小，分布越均匀混凝土强度越高，骨料最大粒径地减少不仅增加了骨料与水泥浆的粘结面积，而且骨料周围有害气体减少，水膜减薄，容易拌和均匀，从而提高了混凝土的强度。5、外掺料当工程需要采用外掺料时，掺量应通过试验确定，加外掺料后的喷射混凝土性能必须满足设计要求。6、水工程中多以饮用水作为拌和用水，水质应符合工程用水的有关规定，混合水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质，不得使用污水及PH值小于4的酸性水和含硫酸盐量按SO4计算超过混合用水重量1%的水。二、喷射混凝土配合比设计要点喷射混凝土的配合比不同于普通混凝土的配合比，需要根据其施工工艺来选择喷射混凝土湿喷法的配合比的设计方法。为了减少回弹量需要较高的砂率，砂率增加意味着集料的总面积增加，这就要求用更多的水泥来包裹集料表面，以满足喷射混凝土的强度要求，水泥用量越大，喷射混凝土就越容易干缩、开裂，同时成本也增加。因此首先确定水泥用量，根据经验水泥用量宜为375一450kg/m3；，其次确定砂率，宜选用粗砂或中砂，砂率宜为50%一60%，砂率过高或过低易造成堵管，再次确定水灰比，水灰比宜为0.42-0.5，水灰比过