03喷混凝土施工

水利水电工程施工技术培训教材第二篇边坡加固技术四川中奥岩土工程有限责任公司24第二章喷射混凝土2.1、概述2.1.1概念喷射混凝土：利用压缩空气或其它动力，将按一定配比拌制的混凝土混合物沿管路输送至喷头处，以较高速度垂直喷射于受喷面，依赖喷射过程中水泥与骨料的连续撞击，压密而形成的一种混凝土。2.1.2喷射混凝土的种类1喷射混凝土按喷射方式分为：1）干喷混凝土：就是将一定比例配置的混凝土干料，利用压缩空气送至喷头处，在喷头处加水混合成混凝土，以较高速度喷射于受喷面，压密而形成的一种混凝土。2）湿喷混凝土：利用压缩空气，将一定比例配置好的混凝土混合物，以较高的速度垂直喷射于受喷面，压密而形成的一种混凝土。2按喷射支护形式：素喷混凝土、钢纤维喷射混凝土、钢筋网喷射混凝土、钢架喷射混凝土、水泥裹砂喷射混凝土。1）钢纤维喷射混凝土：在喷射混凝土混合物中按一定比例加入钢纤维进行喷射的混凝土。2）钢筋网喷射混凝土：在支护面上用Φ6.5或Φ8.0的钢筋按一定规格尺寸铺设成网格状，再喷射混凝土的支护形式。3）钢架喷射混凝土：对支护面先进行钢结构支护，再喷射混凝土，使钢结构、混凝土和支护面紧密结合的一种喷射支护形式。4）水泥裹包裹砂喷混凝土：将按一定配比拌制而成的水泥裹砂砂浆和以粗骨料为主的混合物，分别用砂浆泵和喷射机输送至喷嘴附近相混合后，以高速喷到受喷面上所形成的混凝土。2.1.3喷射混凝土的强度喷射混凝土的一般设计强度等级不低于C15；对于竖井及重要隧洞和斜井工程，一般情况下设计强度等级不低于C20；钢纤维喷射混凝土的设计强度等级一般不低于C20。2.1.4喷射混凝土支护的厚度最小不低于50mm，最大不宜超过200mm；2.2、喷射混凝土施工2.2.1喷射混凝土原材料1、一般选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，也可用矿渣硅酸盐水泥或为山灰质硅酸盐水泥，必要时，采用特种水泥。水泥强度等级不应低于32.5MPa。2、要求采用坚硬耐久的中砂或粗砂，细度模数宜大于2.5。干法喷射时，砂的含水率控制在5％~7％；当采用防粘料喷射机时，砂含水率可为7％~10％。3、采用坚硬耐久的卵石或碎石，粒径不宜大于15mm；当使用碱性速凝剂时，不得使用含有活性二氧化硅的石材。水利水电工程施工技术培训教材第二篇边坡加固技术四川中奥岩土工程有限责任公司254、应采用符合质量要求的外加剂，掺外加剂后的喷射混凝土性能必须满足设计要求。在使用速凝剂前，应做与水泥的相容性试验及水泥净浆凝结效果试验，初凝不应大于5min，终凝不应大于10min；要采用其他类型的外加剂或几种外加剂复合使用时，也应做相应的性能试验和使用效果试验。5、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、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-计量超过混合用水重量1％的水。2.2.2施工机具1、干法喷混凝土机的性能要求：1）密封性能良好，输料连续均匀；2）生产能力（混合料）为3~5m3/h；允许输送的骨料最大粒径为25mm；3）输送距离(混合料)，水平不小于100米，垂直不小于30m。2、湿喷法喷射混凝土机的性能要求：1）密封性能良好，输料连续均匀；2）生产率大于5m3/h，允许骨料最大粒径为15mm；3）混凝土输料距离，水平不小于30m，垂直不小于20m；4）机旁粉尘小于10mg/m3；3、选用空压机应满足喷射机工作风压和耗风量的要求；当工程需要选用单台空压机工作时，其排风量不应小于9m3/min；压风进入喷射机前，必须进行油水分离。4、混合料的搅拌应采用强制式搅拌机。5、输料管应能承受0.8MPa以上的压力，并应有良好的耐磨性能。6、干法喷射混凝土施工供水设施应保证喷头处的水压为0.15~0.20MPa。2.2.3混合料的配合比与拌制1、混合料配合比应符合下列要求：1）干法喷射水泥与砂、石重量比宜为1.0：4.0~1.0：4.5；水灰比一般为0.40~0.50，砂率一般为50％~60％。2）外掺料的添加量应符合有关技术标准的要求，并通过试验确定。2、原材料重量称量的允许偏差：1）水泥和速凝剂均为±2％；2）砂、石均为±3％。3、混合料搅拌时间要求：1）采用容量小于400L的强制式搅拌机时，搅拌时间不得小于60s；2）采用自落式或滚筒式搅拌机时，搅拌时间不少于120s；3）采用人工搅拌时，搅拌次数不少于3次；水利水电工程施工技术培训教材第二篇边坡加固技术四川中奥岩土工程有限责任公司264）混合料掺有外加剂或掺料时，搅拌时间应适当延长。4、混合料在运输、存放过程中，应严防雨淋、滴水及大块石等杂物混入，装入喷射机前应过筛。5、干混合料且随拌随用。无速凝剂掺入的混合料，存放时间不应超过2h，干混合料掺入速凝剂后，存放时间不应超过20min。6、用于湿喷法喷射的混合料拌制后，应进行坍落度测定，其坍落度一般宜为8~12cm。2.2.4喷射前的准备工作1、喷射作业现场准备工作：1）拆除作业面障碍物、清除开挖面的浮石和墙脚的岩渣、堆积物；2）用高压风水冲洗受喷面；对遇水易潮解、泥化的岩层，则应有用高压风清扫岩面；3）埋设控制喷射混凝土厚度的标志；4）喷射机司机与喷手不能直接联系时，应配备联络装置；5）作业区应有良好的通风和足够的照明装置。2、喷射作业前，应对机械设备、风、水管路，输料管路和电缆线路等进行全面检查及试运转。3、受喷面有滴水、淋水时，喷射前应按以下方法做好治水工作：1）有明显出水点时，可埋设导管排水；2）导水效果不好的含水岩层，可设盲沟排水；3）竖井淋帮水，可设截水圈排水。4、采用湿喷法喷射时，宜备有液态速凝剂，并检查速凝剂的泵送及计量装置性能。2.2.5喷射作业1、喷射作业应遵守：1)喷射作业应分片依次进行，喷射顺序应自下而上；2）素喷混凝土一次喷射厚度应按表2.2.1选用：表2.2.1素喷混凝土一次喷射厚度（mm）喷射方法部位掺速凝剂不掺速凝剂干法边墙70~10050~70拱部50~6030~40湿法边墙80~150拱部60~1003）分层喷射时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1h后再进行喷射时，应先用风水清洗喷层表面；2、喷射司机的操作注意事项：1）作业开始时，应先送风，后开机，再给料；结束时，应待料喷完后，再关风；2）向喷射机供料应连续均匀；机器正常运转时，料斗内应保持足够的存料；水利水电工程施工技术培训教材第二篇边坡加固技术四川中奥岩土工程有限责任公司273）喷射机的工作风压，应满足喷头处的压力在0.1MPa左右；4）喷射作业完毕或因故中断时，必须将喷射机和输料管内的积料法服除干净。3、喷射手的操作注意事项：1）喷射手应经常保持喷头具良好的工作性能，常检修：2）喷头与受喷面应垂直，喷射距离保持在0.60~1.00m；3）干喷法喷射时，喷射手应控制好水灰比，保持混凝土表面平整，呈湿润光泽，无干斑或滑移流淌现象。4、喷射混凝土的回弹率，边墙不应大于15％，拱部不应大于25％；5、喷射混凝土养护：1）喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护；养护时间，一般工程不得少于7d，重要工程不得少于14d。2）气温低于+5℃时，不得喷水养护。6、冬季喷射混凝土施工时作业温度不应低于+5℃。2.2.6钢纤维喷射混凝土施工1、钢纤维喷射混凝土的技术要求：1）钢纤维长度偏差得超过长度称值的±5％；2）钢纤维不得有明显的锈蚀和油渍及其他妨碍钢纤维与水泥粘结的杂质；钢纤维内含有的因加工不良造成的粘连片、铁屑及杂质的总量不应超过钢纤维重量的1％；3）水泥标号不宜低于425号，骨料粒径不宜大于10mm。4）搅拌混合料时，宜采用钢纤维播料机往混合料中添加钢纤维，搅拌时间不得小于180s，钢纤维在混合料分布均匀，不得成团。5）在钢纤维喷射混凝土的表面宜再喷射一层厚度为10mm的水泥砂浆，其强度等级不应低于钢纤维喷射混凝土的强度等级。2.2.7钢筋网喷射混凝土施工1、钢筋网喷射混凝土的一般规定：1）钢筋使用前应清除污锈，2）钢筋网宜在岩面喷射一层混凝土后铺设，钢筋与壁面的间隙，宜为30mm；3）采用双层钢筋网时，第二层钢筋网在和一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设；4）钢筋网应与锚杆或其他锚定装置联结牢固，喷射时钢筋不得晃动。5）开始喷射时，应减小喷头与受喷面的距离，并调节喷射角度，以保证钢筋与壁面之间混凝土的密实性；6）喷射中娟脱落的混凝土被钢筋网架住，应及时清除。2.2.8钢架喷射混凝土施工1、一般技术规定：水利水电工程施工技术培训教材第二篇边坡加固技术四川中奥岩土工程有限责任公司281）安装风架前，应检查钢架制作质量是不符合设计要求；2）钢架安装允许偏差，横向和高程均为±50mm,垂直度为±2度；3）钢架立柱埋入底板深度应符合设计要求，并不得置于浮渣上；4）钢架与壁面之间必须楔紧，相邻钢架之间应连接牢靠。5）钢架与壁面之间的间隙必须用喷射混凝土充填密实；6）喷射顺序，应先喷射钢架与壁面之间的混凝土，后喷射钢架之间的混凝土；7）除可缩性钢架的可缩节点外，钢架应被喷射混凝土覆盖。2.2.9水泥裹砂喷射混凝土施工1、水泥裹砂喷射混凝土施工所用的设备在素喷混凝土的基础上，还应满足下列要求：1）砂浆输送泵输送能力不小于4m3/h；2）砂浆输出压力应保证施工过程中输料管叉处砂浆的压力不小于0.3MPa；3）使用单缸式砂浆输送泵时，应保证喷射作业时砂浆的输送脉冲时间不超过0.4s。2、水泥裹砂喷射混凝土配合比：1）水泥用量一般为350~400kg/m3；水灰比一般为0.4~0.52；砂率一般为55％~70％。2）裹砂砂浆内的含砂量为总用砂量的50％~75％；水泥用量一般为总水泥用最的90％；砂浆内宜掺高效减水剂。3、水泥裹砂砂浆的的拌制：1）水泥裹砂造壳时的水灰比宜为0.2~0.3，造壳搅拌时间为60~150s；二次加水后的搅拌时间宜为30~90s；减水剂应在二次加水时加入搅拌机。2）使用掺合料时，则掺合料应与水泥同时加入搅拌机。4、水泥裹砂喷射混凝土操作注意事项：1）除了遵守2.5小节以外还注意作业开始时，喷射机先送风，砂浆泵按预定输送裹砂砂浆；待喷头开始喷出砂浆时，喷射机输送混合料。2）调整砂浆泵的压力，使喷出的混凝土具有适宜的稠度。3）喷射作业结束时，喷射机先停止送料后，砂浆泵停止输送砂浆，待喷头处没有物料喷出时，停止送风。4）一次喷射厚度可比素喷规定要求增加20％。