身份证号码:13010219920227XXXX
摘要:概述了隧道工程中的混凝土喷射技术种类,详细分析了干法喷射施工技术和湿法喷射技术在实际应用中的优点和缺点,针对混凝土喷射施工中的混凝土原材料质量、混凝土强度、混凝土喷射厚度以及降低回弹量四个方面进行了阐述,以期通过加强施工质量的控制,提升隧道工程的整体质量。
关键词:隧道工程;混凝土喷射施工;质量控制
引言
隧道工程建设中应用喷射混凝土技术进行复合支护施工,使工程结构得到有效的防护,为公路的承载性提供良好的基础。由于隧道公路的建设要求较多,为保证隧道工程的质量和性能,需要加强混凝土喷射施工技术的效果,提升工程的施工质量。同时,喷射混凝土具有较高的强度,可以提升隧道结构的稳定性,因此应重视混凝土喷射施工的质量。
1 喷射混凝土施工技术概述
在隧道工程建设中通常采用复合支护方式进行施工,其中混凝土喷射作为重要的施工技术,包括两种施工方式,分别为干喷施工和湿喷施工[1]。混凝土喷射技术的使用具有较多的优点,在支护中有着良好的效果,密实性比较高,施工比较简单,在软土条件下进行施工时,利用系统锚杆等构成支护结构,为工程的施工提供了有利的条件。通过分析发现,围岩出现变形时,通过围岩自身的承载能力以及支护的辅助作用能够有效控制变形量,使整体结构更加稳定。
2 隧道工程混凝土喷射施工技术的优缺点
2.1 干法喷射施工技术及优缺点
在施工中需要按照合理的比例将速凝剂和水泥等进行混合,之后使混合料在喷射软管中维持悬浮的状态,利用压缩空气将混合料送到喷射枪中,经过高压水的结合,使喷射枪将混凝土喷射到公路的隧道围岩表面,该方式在应用中比较简便,同时后期的清理工作也较容易,但是在喷射的过程中回弹量比较大,喷嘴的阀门不容易控制,施工中对人员操作的熟练程度有较高的要求[2]。
2.2 湿法喷射施工技术及优缺点
根据合理的比例将水泥和骨料混合,使用湿式的喷射机将混合完成的混凝土料送到喷嘴的位置,使用速凝剂在喷头的位置进行处理,将混凝土快速的喷射到公路隧道围岩表面。该方式和干喷相比,回弹量比较少,容易进行控制,但出现故障时不易处理,清洗也存在一定难度。这两种施工技术在应用中具有不同的优缺点,应结合实际情况进行选择,一般多使用湿喷的方式[3]。
3 隧道工程喷射混凝土施工的质量控制措施
3.1 控制原材料的质量
拌和过程中,如果使用酸碱度小于4的酸性水,会使混凝土材料的整体性能减弱,混凝土中含有影响凝固的物质时,也会使混凝土的性能降低。通过分析发现,硅酸盐水泥在水化之后,其中的水灰比为0.22,在酸性水的作用下,水分会出现大量蒸发的现象,并使混凝土的孔隙率扩大,影响混凝土结构的强度,不利于施工的进行。降低混凝土的孔隙率可以提高其强度,因此,应控制混凝土的孔隙率,在拌和时控制用水,避免产生较多的孔隙,保证混凝土的强度,提升施工的质量。为保证混凝土的凝固效果,在选择水泥时应选择具有较高抗渗性的材料,提高混凝土的性能。通常选择42.5号以上的硅酸盐水泥或者火山灰质硅酸盐水泥。地质情况较复杂时,施工中通常使用早强水泥,在施工前应明确混凝土的强度,同时避免混凝土在储存的过程中发生受潮的情况,需要注意不同生产商生产的水泥不能在施工中混合使用。骨料会影响混凝土的强度,当骨料的粗糙度较高时,黏结的强度也会提升。通过分析发现,当骨料的粒径较小时,可以使骨料和水泥之间的接触面扩大,同时使拌和更加均匀,因此,在拌和中需要合理选择骨料,使骨料能够在其中起到更好的作用,同时减少有害气体,使水膜变得更薄,提高混凝土的强度。
其次,添加外加剂能够使混凝土喷射施工效果加强,提升凝固的质量,一般在混凝土中加入外加剂,需要按照设计要求进行添加,在添加前需要进行水相溶实验,明确水泥的凝固效果,要求初凝的时间控制在5min之内,终凝的时间控制在10min之内。此外,需要保证材料的干燥性。添加剂的使用可以加快混凝土的凝固速度并改善喷射效果,不会产生不良的影响,对混凝土喷射施工具有良好的效果。因此,在添加剂使用中应确保拌和的均匀性,一般加入的量应控制在2%~4%范围之内,提升工程的施工质量。
3.2 检测喷射混凝土的强度性能
喷射混凝土施工中的强度检测包括较多的内容,例如抗剪强度和抗拉强度等,在实验中通常对混凝土的抗压性进行检测,抗压性作为其中的重要内容,对施工的效果有着较大的影响。当前喷射混凝土的强度实验中检测方式包括模筑试块、切割钻芯、气压射钉枪等方式,其中钻芯切割制作的试块和实际混凝土情况比较相似[6]。在喷射混凝土支护上使用机械进行钻孔施工,将混凝土块取出来,并且将其加工成一定规格的立方体,作为实验中的试块。对其进行养护处理,经过一段时间之后对强度进行检测,结合隧道工程相关的施工标准内容对检测结果进行分析,当符合要求的时候表明混凝土满足标准。如果检测的结果不合格,应采取有效的措施进行处理。
3.3 合理控制喷射混凝土的厚度
喷射混凝土施工中的厚度是混凝土喷层到隧道围岩接触面之间的距离,这段距离对施工的效果有一定的影响[7]。首先进行凿孔,喷射混凝土,经过8h之后,使用短钎将孔凿出,使喷层的厚度和施工要求的厚度相符,当厚度不合格时,需要进行处理。在一定距离间隔下对断面进行检查,从拱顶的中线位置,对每隔3m的凿孔进行检查。当喷层出现了波浪形的情况时,应在喷射过程中将全断面喷射施工完成后再对钢拱架部分进行喷射施工,保证施工的质量。针对施工中出现的裂缝问题等,需要及时采取有效措施进行解决。
3.4 降低混凝土喷射回弹量
隧道工程建设中,混凝土喷射技术可以经过改善来提升施工质量,为了控制回弹量,可以采取一些有效的措施。通常喷射混凝土使用的水压控制在高于风压的情况下才能达到要求,喷射料的水灰比应得到有效的控制,在喷射的过程中可以根据效果来判断水灰比的大小情况[8]。经过理论分析发现,水灰比在0.45~0.50的范围内时可以保证喷射的回弹量效果最佳。其次,应将喷嘴距离以及角度控制好,维持距离在0.6~1.2m范围内,喷嘴和岩面的角度应保持垂直,可以加强喷射的效果。此外,还应对风压和水压进行适当的控制,从而提升喷射施工的质量。
4 结语
喷射混凝土施工在隧道工程建设中比较常见,对工程的施工质量具有重要影响,应采取有效的措施加强混凝土喷射施工的效果,使结构更加稳定,为工程的后期应用奠定良好的基础。在混凝土喷射施工中,应注意施工的标准要求,控制好施工中的操作,保证施工的质量达到实际的要求,并应加强质量控制,使隧道工程的施工具有更好的效果,进而提升施工的整体水平。
参考文献:
[1]段长高. 隧道工程混凝土喷射施工技术及质量控制分析[J]. 交通世界,2019(20):114-115.
[2]祝云华. 隧道钢纤维喷射混凝土施工技术[J]. 建筑技术开发,2015,42(1):50-52.
[3]李英. 谈隧道中的喷射混凝土施工技术[J]. 山西建筑,2014,40(26):180-181.
[4]耿继敏,董红波. 隧道混凝土喷射施工技术及机械化[J]. 建设机械技术与管理,2012,25(10):79-82.
[5]魏越英. 隧道喷射混凝土施工技术与质量控制[J]. 市政技术,2012,30(S1):116-117,161.
[6]贾非. 隧道工程喷射混凝土施工的质量控制[J]. 山西建筑,2010,36(33):227-228