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作為一種重要的隧道施工方式,濕噴混凝土施工技術(shù)在工程施工中的應(yīng)用可以明顯縮短項目施工時間、改善項目施工質(zhì)量、降低項目施工成本。所謂濕噴混凝土施工技術(shù),具體指將速凝程度較好的混凝土通過專業(yè)的施工設(shè)備噴射至隧道內(nèi)壁,進而提高隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,保證隧道運營的安全性。
和其他混凝土施工技術(shù)相比,應(yīng)用濕噴混凝土施工技術(shù)完成施工的結(jié)構(gòu)具有更好的整體性和密實性,這也決定了該技術(shù)的應(yīng)用可以明顯提高隧道的強度和抗?jié)B性能。另外,濕噴的施工方式極大地提高了施工速度,對于保證項目施工工期具有積極的意義。
混凝土在濕噴過程中,形成應(yīng)力承載環(huán),可以牢固地支護圍巖,避免隧道在運營過程中,內(nèi)壁出現(xiàn)掉落的現(xiàn)象,提高隧道運營的安全性。同時濕噴混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用,還可以提高隧道結(jié)構(gòu)的強度和穩(wěn)定性,避免圍巖風化問題的發(fā)生。另外,濕噴的過程還可以填補隧道內(nèi)壁的凹陷,避免應(yīng)力過度集中,對提高隧道圍巖的穩(wěn)定性也具有積極的意義。
隧道施工中,為了保證濕噴混凝土的施工質(zhì)量,必須合理配置速凝劑、水泥、沙、碎石、水的比例,這樣隧道才具備足夠的強度,良好的耐久性和防滲性,不僅如此,按適當比例配置混凝土,濕噴過程中也不會產(chǎn)生過多的粉塵。
在選擇混凝土配置原料的時候,需要注意以下內(nèi)容。一是盡量選擇干凈的、硬度較大的粗河沙,控制沙子的細度模數(shù)為3。二是根據(jù)輸料管的直徑選擇碎石,通常來說,所選擇碎石的直徑不能超過輸料管直徑的1/4,并且保證所選擇的碎石具有較高的硬度和耐性。三是選擇凝結(jié)時間短、凝結(jié)后硬度較高的水泥,施工實踐證明,硅酸鹽水泥施工效果較好。在濕噴混凝土施工工藝方面,控制水泥的溫度是最為重要和關(guān)鍵的工作,通常來說,需要控制水泥的最高溫度不能超過30℃。如果將水泥放在濕度較大的環(huán)境或者地面有積水的環(huán)境中保存,水泥會和水發(fā)生反應(yīng),繼而產(chǎn)生水化熱,導致水泥內(nèi)部的溫度升高,不利于水泥的質(zhì)量保證。所以,為了保證水泥的應(yīng)用質(zhì)量,在存儲水泥時,應(yīng)注意防潮。另外,如果水泥的生產(chǎn)時間已超過15d,則不能繼續(xù)使用。四是對于整個施工過程來說,速凝劑的選擇是非常重要和關(guān)鍵的,施工實踐證明,型號為JX1-13的速凝劑,可以明顯提高混凝土強度。另外,施工時適當?shù)南蚧炷林屑尤霚p水劑,也可以改善混凝土的滲透性和透水性。
1.混凝土強度檢查。對于整個工藝來說,混凝土的強度是最為重要的指標,而混凝土抗壓強度是衡量混凝土強度的重要參數(shù)?;炷恋目箟簭姸群湍途眯猿收嚓P(guān)關(guān)系,也就是混凝土抗壓強度越好,其耐久性能越強。測試混凝土抗壓強度的方法有:回彈法、大板切割、鉆芯法等,其中大板切割法應(yīng)用最為廣泛。2.混凝土厚度檢查?;炷梁穸仁侵冈趯嶋H施工中,混凝土表面和接觸圍巖之前的距離。目前,我國檢查混凝土厚度的方法主要有兩種:激光法、鑿孔法。檢查過程中,每間隔11m設(shè)置一個檢查點,然后對拱頂中心線實施檢查并進行隨時監(jiān)測,務(wù)必保證檢查點的間距,這是保證精度的關(guān)鍵,過程檢查控制在3m~3.5m的距離范圍。如果支護時所采用的是鋼拱架,那么噴射混凝土時就有可能產(chǎn)生相應(yīng)的縱向波浪,待完成斷面噴射之后,方可檢查其厚度,如果檢查結(jié)果沒有達到具體的設(shè)計要求,需要應(yīng)用補噴的方式處理。如果完成施工后,混凝土存在漏筋或者裂縫問題,需深入分析原因,并采取有針對性的措施處理,進而保證整個隧道工程的質(zhì)量。3.回彈量控制。在開展?jié)駠娛┕ぶ校枰侠砜刂苹貜椓坎怀^20%;為了達到這個目的,可以調(diào)整噴嘴角度、噴射距離,另外還要控制濕噴水壓稍微高于風壓。完成施工后,混凝土的回彈率高達15%~20%,整個施工過程不會消耗過多成本,整體效益相對較高。
在開展實際施工前,需要調(diào)研和分析隧道項目的實際情況,綜合考慮項目的實際建設(shè)需求,選擇、應(yīng)用和儲備最為合理的施工材料,嚴格禁止質(zhì)量不合格的施工材料進入施工現(xiàn)場。全面、詳細地檢查所有的攪拌設(shè)備和運輸設(shè)備,避免實際施工時,設(shè)備出現(xiàn)故障問題影響整個項目的施工工期。
對于整個項目施工來說,速凝劑是關(guān)鍵的施工材料,必須加強速凝劑運輸和使用過程的管控。為了防止運輸過程中速凝劑的性能受到其他物質(zhì)的影響,需要應(yīng)用專業(yè)的運輸設(shè)備,并定期檢測速凝劑,出現(xiàn)問題及時調(diào)整。保證只有性能指標符合設(shè)計要求的速凝劑才能被應(yīng)用到項目實際施工中。
施工前,需要了解項目施工要求及施工準則,根據(jù)具體的要求做好施工前的準備工作,其中濕噴工作面的清理是最為重要和關(guān)鍵的環(huán)節(jié),只有徹底清理濕噴工作面,提高其清潔度,才能保證受噴面的黏結(jié)效果。1.保證所有的設(shè)備工作狀態(tài)良好。提前檢查設(shè)備,必要情況下,需要進行試運行,保證施工設(shè)備的穩(wěn)定;提前通水試運行,保證水管處于通暢的狀態(tài),并將已經(jīng)完成配置的混凝土加入到濕噴設(shè)備中。2.合理調(diào)整噴射機的風壓。正式作業(yè)之前,檢查和分析現(xiàn)場的風壓,如果初始風壓超過0.5MPa,則可以開始施工;噴射混凝土的時候,為了避免混凝土出現(xiàn)回彈,需要合理地調(diào)整噴嘴風壓,控制噴嘴風壓數(shù)值約為0.2MPa;另外,風壓在傳送的過程中,要觀察噴嘴出料情況,分析混凝土的黏附性,測試和調(diào)整現(xiàn)場風壓,在保證混凝土噴射質(zhì)量的同時,避免混凝土出現(xiàn)回彈。一般來說,需要控制隧道項目的拱部位置和邊墻位置的工作風壓處于0.3MPa~0.5MPa之間。3.控制噴射機液壓。實際施工中,混凝土噴射機液壓也會對整個項目的施工質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響,需要合理控制噴射機液壓,使噴嘴的出水壓稍微高于輸料管風壓。4.控制噴射方向及距離。不管是噴射方向還是噴射距離,都會對混凝土噴射效果造成影響。如果噴射嘴沒有和噴面保持垂直的狀態(tài),混凝土的回彈量就會明顯增加,使混凝土的噴射密度和強度大大降低,所以,在噴射施工作業(yè)的時候,必須嚴格控制噴射嘴和噴面之間的角度,保證該角度為90°,另外,控制噴射距離不能超過1m。5.合理選擇噴射方式。因為混凝土體積和重量較大,在應(yīng)用濕噴混凝土施工技術(shù)開展施工時,如果噴射的牢固性較差,將很容易導致完成噴射后的混凝土出現(xiàn)滑動或者掉落的現(xiàn)象。為了提高混凝土噴射的牢固性,施工時應(yīng)該按照先墻后拱,先上后下的順序作業(yè),其中,拱頂部位混凝土的噴射質(zhì)量很難控制,為了提高混凝土噴射的牢固性,拱頂部位的噴射需要分部、分塊,以提高混凝土的噴射質(zhì)量。S形移動噴嘴,并且保證在移動噴嘴的時候,噴嘴始終和受噴面始終保持垂直的狀態(tài),進而保證混凝土的強度和密度。
總而言之,對于項目來說,隧道施工屬于難點內(nèi)容。濕噴混凝土技術(shù)在隧道施工中的應(yīng)用,可以提高隧道結(jié)構(gòu)的牢固性,對于保障隧道正常、穩(wěn)定的運營具有積極的意義。但是該技術(shù)應(yīng)用過程比較復雜,為了提高該技術(shù)的應(yīng)用效果,施工人員注意加強對混凝土回彈量的控制,然后合理地控制濕噴角度和距離,提高混凝土濕噴質(zhì)量,提高隧道施工水平,為推動隧道事業(yè)的和諧發(fā)展貢獻力量。