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隧道施工中运用无碱湿喷混凝土思考

2020-11-28

建材发展导向 2020年3期
关键词:无碱岩面速凝剂

李 季

(中铁二十三局集团第二工程有限公司,黑龙江 齐齐哈尔 161000)

1 试析喷射混凝土的种类

1.1 关于干喷混凝土分析

干喷混凝土主要是将水泥、细骨料、粗骨料、减水剂、水、以及速凝剂按照一定比例进行拌和,再利用压缩空气将其通过软管输送至喷射机喷嘴并通过雾状加水环混合喷射的方法。干混合料可以现场人工拌合,也可以使用机械拌合。这种混合料输送最远距离一般需保持在150-200 米的范围内。该工艺具有简单易操作且输送距离长的优点。但其干料与水进行混合均匀度不够,水灰比也比较难控制,且具有回弹率高、粉尘大以及质量稳定性不佳和强度较低等缺点,进而对工程质量有着极大的影响。

1.2 关于湿喷混凝土分析

湿喷混凝土主要是将水泥、细骨料、粗骨料、水、以及外加剂等按照一定比例配合搅拌而形成的混凝土,使用泵或压缩空气输送到喷嘴的位置使之与液体速凝剂进行混合后再进行加压喷射的方法。这种方法主要应用在大规模喷射中且具有许多优点,如回弹小、粉尘少、物料接种均匀度比较高且易于质量管理、性能稳定以及强度大等。但这种喷射工艺相对比较复杂且输送距离也要短一些。

2 分析无碱速凝剂与传统速凝剂相比之下的优势

1) 在无碱速凝剂中其实并没有含有碱性阳离子,正是因为这样所以才有效地避免发生碱集料反应,这样可以很好的提升混凝土的耐久性。2) 当无碱速凝剂与水泥发生反应的前期会有混凝土工作度“顿失”的柔性期,正是利用这相柔性期而使混凝土粘附起来的,进而使混凝土相互撞击,这样可以使喷射混凝土的密实度得到有效地提升。3) 回弹量比较低,隧道施工中的拱顶回弹量通常小于15%,当前国内铁路隧道初期支护施工过程中较为常用的就是干喷施工,干喷混凝土在施工过程中存在一定的安全隐患,且其施工环境也比较恶劣。虽然现如今的湿喷混凝土施工工艺已经逐渐成熟起来,但却还不能实现大面积的应用,这是一个需要注重的研究的问题。在传统的碱性速凝剂应用湿喷混凝土来进行施工时,对于石粉含量、水灰比以及砂率等都有着极为严格的要求,但其施工现场条件却很难满足其要求,这也是致使湿喷技术仍然无法大面积应用的重要原因。

3 试析在隧道施工中无碱湿喷工艺

3.1 喷射前期准备工作

在进行实际喷射前需对岩面做相应的处理工作,通常在围岩页面使用高压水来对岩面进行冲洗并确保其表面无浮尘和岩屑等,而当岩面遇水溶解和泥化过程中应当使用高压风将岩面吹净。在具体的喷射作业时应当分片进行,且每片尺寸严格控制为1.5m*1.5m,这样可以很好地提升功效的喷射质量。

3.2 喷射作业

在具体的喷射作业过程中应当严格按照分段分层且自下而上,先边墙后拱脚再到拱顶的顺序来进行喷射施工。在实际喷射过程中应当使喷头尽可能地与岩面保持垂直,若有格栅或钢筋网片的可适应地把喷头倾斜一点,但与喷射点的位置不可低于70°。与此同时在喷射过程中应当先对钢拱架背部进行喷射再到钢筋网背后,最后才到钢架之间,这样就可以很好地规避在钢架和钢筋网表面形成混凝土壳和空洞出现。此外还需注意在喷射过程中需先找平受喷面凹处,且喷头运动方式为螺旋式或S 型,这样可以有效地确保混凝土表面光滑度。值得注意的是在喷射过程中应当埋设钢筋头来做好标记,以确保喷射厚度达到相关要求。

3.3 喷射过程需注意问题

1) 在混凝土湿喷过程中往往会存在喷射厚度不到位以及厚薄不均匀的问题。尤其是在一些没有设钢拱架的路段,务必要按照有关要求预埋钢筋头来进行合理地控制其喷射厚度。喷射厚度不均匀和喷面凹凸不平等问题往往会致使在铺设防水板浇筑衬砌混凝土时极易出现防水板被挤破而造成初期支护和二次衬砌出现空区并带来严重的安全隐患。2) 当喷射完毕后需对喷射混凝土及其岩面粘结情况进行检查,在具体施工过程中应用锤击进行检查,一旦有脱壳或空鼓等问题应当及时将其凿除并冲洗干净后再做重新喷射施工,严格控制混凝土喷射质量。3) 在具体喷射过程中应当及时对喷射机出料弯头、输料管以及管路接头等进行检查,一旦有送料间断或堵塞问题应当及时中断加入速凝剂并将主机关闭,同时采取相关疏通措施以避免速凝剂在管道内部凝结而致使管道堵塞而报废。

4 在隧道施工中无碱湿喷混凝土技术革新

4.1 质量保证

在施工过程中无碱速凝剂与传统速凝剂相对比可以很好地规避喷射混凝土发生裂缝问题,这样一来就可以很好地确保了喷射混凝土具有良好的耐久性。

4.2 安全保证

应用无碱速凝剂可以使喷射混凝土早期强度增强,且有着试验表明1 天强度便可大于20MPa,这样一来就极大地确保了施工作业的安全,同时也使掘进速度得到进一步提高。

4.3 环保保证

应用无碱速凝剂具有回弹和粉尘小等优点,这样就可以很好地降低对施工作业人员身体上的危害。

5 结语

随着社会以及科技地不断迅速发展,混凝土湿喷技术也在不断地发展和进步,其工艺也在不断地革新且逐渐成熟起来,因其而带来的工程效益也越来越突显。尽管当前混凝土湿喷工艺与干喷工艺相比成本要许多,但引入无碱速凝剂的应用可以有效地提升工程效益,在今后施工中无碱湿喷必做会取代当今的干喷工艺,并取得一定的发展。无碱湿喷混凝土工艺不仅仅只是在隧道施工中得到应用,而且在水利水电还有地下工程防护中都有着十分广阔的发展前景。

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