隧道喷射混凝土施工的质量控制措施

隧道喷射混凝土施工的质量控制措在国内，一些国际招标的大型水利工程中，如二滩水电站，黄河小浪底工程，三峡工程等，均是采用湿式混凝土喷射作业国内目前使用的各种湿式混凝土喷射机多是从国外引进的设备近几年来，国内一些单位也开发研制出几种湿式混凝土喷射机，但生产规模尚有待扩大湿式混凝土喷射机主要优点有四个湿法作业大大降低了机旁和喷嘴外的粉尘浓度，消除了对1工人健康的危害生产率高干式混凝土喷射机工作效率一般不超过扩而25/h.使用湿式混凝土喷射机人工作业时可达，采用机械手作业时，lOm/h则可达扩20/h,3回弹度低干喷时，混凝土回弹度可达15%〜50%.采用湿喷技术回弹率可降低到以下10%湿喷时，由于水灰比易于控制，混凝土水化程度高，故可大4大改善喷射混凝土的品质，提高混凝土的匀质性，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的，混凝土的品质在很大程度上取决于机手操作正确与否、施工工艺与原材料的控制1施工工艺

1.1喷射前，应将岩面冲洗干净，并将表面软弱破碎岩石清扫干净喷射作业应分区段进行，长度一般不超过，喷射顺序应自下而上6m后一次喷射应在前一次混凝土终凝后进行，若终凝后以上再次喷射，lh应用风水清洗混凝土表面边墙一次喷射厚度4〜6cm，拱部则为，喷射后应洒水养护，一般养护，混凝土喷射后至2-4m2-4h7-14d下一循环放炮时间，应通过试验确定,一般不小于放炮后应对混4h,凝土进行检查，如出现裂纹，应调整放炮间隔时间或爆破参数原材料控制

1.2拌和用水工程中多以饮用水作为拌和用水，而值小于1pH4的酸性水和含硫酸盐量，一超过水量的水,含有影响水泥正S041%常凝结与硬化的有害物质的水均不得使用水泥为保证喷射混凝土的凝固时间及与速凝剂的相溶性，2所用水泥应具有强度高、抗渗性和耐久性好，应优先选用以上4S5,的普通硅酸盐水泥，其次选用矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥在地质条件复杂的隧道中应采用早强水泥，使用前应做强度鉴定实验，水泥存放时严禁受潮和结块，也不得把不同规格、不同厂家的水泥混合使用骨料混凝土的强度除了取决于骨料的强度外，还3F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活性掺和料水泥水化是一个逐步发展的过程，在的428d龄期中，水泥的实际利用率仅占而另外的未水化的水泥60%-70%,中的后期遇水后生成产生体积膨胀，给后期强度CaO CaOH2,带来不利影响，利用活性掺和料代替部分未水化的水泥，不仅可以降低成本，最主要的是可以利用活性材料中的活性成分主要是与Si02与水泥水化产物进行二次反应，生成含水硅酸钙AL203Ca OH2:与含水铝酸钙，新生成的水化产物不仅提高了喷射混凝土的强度和致密性，而且提高了其抗冻、抗渗、抗腐蚀等性能，这一类活性掺和料主要是粉煤灰和沸石粉，掺量约为水泥重量的10%-20%.外加剂为了降低用水量、降低回弹率和粉尘率，使喷射混5凝土早凝早强，必须使用外加剂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，注意速凝剂效果实验，初凝时间不应大于终凝时间不应大于，保持速凝剂干燥勿受潮变质，在喷5min,lOmin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，促进早强一般速凝剂最佳掺量约为水泥重量的实际使用时拱部2%-4%,可利用边墙可用过多的掺量对喷射混凝土反而不利，这2%-4%,2%,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，从而产生裂纹另外速凝剂掺人应均匀、喷射混凝土配合比的设计与控制要点2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，主要讲述喷射混凝土潮喷法的配合比的设计方C,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-其次确定砂率，宜选用粗砂或中砂，砂率宜为，450kg/m;,45%-55%砂率过高或过低易造成堵管，再次确定水灰比，水灰比宜为，

0.4-

0.5水灰比过小会产生粉尘，回弹量大，粘结力低，喷层会产生干斑，砂窝等现象，水灰比过大会造成强度低、速凝效果差，喷层流淌、滑移、坍落等现象，另外要注意根据施工环境的温度，周围岩壁类别、施工队伍的施工水平做相应的调整研究超塑化剂、硅灰、速凝剂和掺入火山灰或矿渣硅酸盐水泥的复合作用，用湿喷法生产高性能喷射混凝土（）具有下HPS列优点（）碱腐蚀性低；（）工作性高和坍落度损失低；（）123回弹率低；（）早期强度和后期强度高；（）耐久性强45材料和配合比水泥

2.

12.

1.1高强硅酸盐水泥由于水化速度较快，用于做喷射混凝土性能一般优于混合水泥火山灰和矿渣硅酸盐水泥具有耐久性高，水化热低，对裂缝自收缩和干缩有较好性能火山灰水泥中可用粉煤灰替代35%硅酸盐水泥；矿渣水泥中可用矿渣取代硅酸盐水泥50%硅灰

2.

1.2使用加密硅灰以改善对基材的粘结力和减少集料回弹超塑化剂

2.

1.3使用市售的质量浓度为的液体淡基丙烯酸醋（）为30%CAE超塑化剂，生产水灰比为，坍落度为流动性

0.42-

0.44210-220mm混凝土也可采用聚磺酸盐系高效减水剂速凝剂

2.

1.4用两种不同的市售速凝剂，一种常用速凝剂是硅酸钠（）另30%,一种无碱速凝剂是以从（）为主要成分的水溶液（）,当使SO460%用后者时，由于无碱降低了在施工过程中碱性腐蚀的危险集料

2.

1.5使用细砂（），粗砂

（一），石子（）0—4mm46mm6—8mm三者的体积比为65%,30%,5%.混凝土配比

2.

1.6配制两种未掺速凝剂的基准对比拌合物，它们的主要区别在于水泥品种（火山灰水泥和矿渣水泥）每种混凝土拌合，

42.

542.530min在喷嘴处加人不同的速凝剂（水玻璃或无碱速凝剂）的掺量分别为水泥量的或8%-12%6%-7%,试验结果

2.2由于使用超塑化剂，之内的坍落度损失可以忽略不计，这50min意味着在喷嘴处加人速凝剂之前坍落度损失可忽略不计，以可靠方式供给喷射设备的泵送混凝土的工作性能好，喷射混凝土产量可达在规定超塑化剂掺量为时，尽管矿渣水泥混20m3/h1%~2%凝土的稍低于火山灰水泥混凝土，其初始坍落度还是W/C220mm稍高于火山灰水泥混凝土坍落度在无筋隧道内施工，由于210mm复合有超塑化剂、硅灰和速凝剂，拌合物粘结性好，研究的所有喷射混凝土的回弹率仅仅为2%~3%、喷射混凝土养护措施3养护是喷射混凝土施工中的一个重要环节，在正常养护条件下，混凝土强度随龄期延长而增大，其原因是由于胶凝材料的水断水化而水化速度与环境温度和湿度有关，由于经常放炮和通风不良导致隧道内的温度较高，喷射混凝土周围的空气相对来说比较干燥，加上水化热引起的混凝土内部温度较高，将使其表面水分很快就蒸发掉，进而引起水石毛细管”中水分继续蒸发喷射混凝土中水泥与水接触的时间短且范围有限，与普通混凝土相比水泥水化的程度更低喷射混凝土的凝结过程也是水泥进一步水化的过程，水泥的水化反应必须在有水的条件下才能发生，水泥水化因为水泥石缺少水分不能继续进行，还因毛细管引力作用在混凝土中引起收缩，此时的喷射混凝土强度还很低，收缩引起的拉应力将使混凝土开裂，破坏了混凝土结构，影响混凝土强度的继续增长，而且停止水化使水化物不能进一步向水泥石的毛细孔填充，还将影响混凝土的抗渗性。