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湿喷混凝土技术在保龙高速公路马家寨隧道施工中的应用
作者:康海鹏 来源:233网校论文中心 点击量: 发布时间:2013-11-6 21:26:00

  【摘 要】马家寨隧道是云南保龙公路的控制性长大隧道工程,施工中采用了先进的混凝土湿喷技术和设备。本文介绍了湿喷混凝土施工技术在马家寨隧道的应用,希望能提供给各位同仁们参考学习。

  随着湿喷机械和相关材料、设备的生产技术不断进步,湿喷混凝土将会作为一项成熟的施工手段得到广泛的应用,本文简单阐述了马家寨隧道施工中应用湿喷混凝土技术的现状。

  1 原材料选择及配合比确定

  1.1原材料选择

  选择原材料的原则是在满足质量要求的前提下,尽可能采购当地材料,以降低工程成本。

  水泥:保山博闻科技公司生产的太保山牌425号普通硅酸盐水泥。

  砂:为保证喷射混凝土的强度,选用硬质洁净的怒江江砂(中砂),细度模数2.4。

  碎石:为防止喷射混凝土时堵管和减少回弹,选用粒径5~20mm的机制碎石,要求连续粒级,保证级配均匀并坚硬耐久。

  外加剂:外加剂对混凝土拌合物的性能起关键作用,施工中选用咸阳外加剂厂生产的满天星牌SDS液体速凝剂和SDB-2复合型泵送剂(该泵送剂中加入少量的防水剂)。速凝剂能促使混凝土迅速凝结硬化;泵送剂起减水作用,可以改善混凝土的可泵性,减少了喷射过程中堵管的可能性;防水剂使混凝土具有一定的抗渗能力,能有效控制少量裂隙水的渗出。

  1.2配合比确定

  喷射混凝土设计等级为C25。在进行配合比设计时,根据湿喷混凝土工艺要求,必须考虑到混凝土的可泵性及混凝土在受喷面上的附着性。实验人员首先在试验室进行配合比筛选,然后进行实地喷射试验。实地喷射试验的主要目的是:(1)观察喷混凝土对受喷面的附着性,即受喷面上的新鲜混凝土是否会塌落;(2)现场喷射混凝土大板,以便试验检测试块强度;(3)测试湿喷混凝土的回弹率;(4)观察混凝土的可泵性。通过多次试验比较,确定配合比如下:

  水泥:砂:碎石:水=1.00:1.97:2.22:0.48。

  外加剂掺量分别为:速凝剂5%,泵送剂0.8%,每立方米水泥用量424kg。施工中根据砂、碎石的含水率及时调整施工配合比。

  2 施工机械

  2.1搅拌站

  选用2台双卧轴JS750L强制式搅拌机为主机,电子自动计量,应用工控微机实行半自动化控制,生产率50m3/h。

  2.2混凝土运输罐

  混凝土运输罐容积为6m3,罐体在柴油内燃机带动下可以正转或反转,混凝土在运输过程中正转可以延缓混凝土的凝结时间,罐体反转则向混凝土泵料斗中卸料。

  2.3混凝土喷射设备

  混凝土喷射设备为成都岩峰湿法混凝土喷射机,湿喷机自配流量泵和仪表以控制液体速凝剂的用量,湿喷机出料能力为6m3/h。混凝土喷射手在自制简易台架上进行喷射作业,混凝土通过湿喷机输送到喷嘴处,再添加速凝剂和高压风把混凝土喷射到岩面上,完成喷射作业。

  3 湿喷混凝土施工工艺

  3.1混凝土拌制运输

  混凝土拌制时按砂→碎石→水泥→水的顺序投料,加入SDB型复合泵送剂后搅拌2min以上,最多不能超过4min。根据现场经验,搅拌时间小于2min,泵送剂在混凝土中分散不均匀,大于4min时可能破坏泵送剂的性能,影响混凝土的拌合质量。

  混凝土在通过罐车运输过程中,罐体应保持转动以防止混凝土初凝。

  3.2混凝土喷射工艺

  喷射前用高压风、水冲洗岩面。冲洗时从隧道拱顶开始,按从上到下的顺序清洗至侧壁底部。试验表明,洁净湿润的岩面与混凝土粘结比较紧密。

  喷射混凝土时从隧道最底处开始由下往上喷射,以避免回弹料污染已冲洗干净的岩面,影响喷射混凝土的质量。

  喷射操作手的喷嘴到岩面的距离1.0m是固定不变的,所以混凝土喷射质量取决于风压、速凝剂掺量及喷射角度。喷射手应注意观察风、速凝剂、混凝土成股状流体喷出的关系。喷射混凝土时应严格控制风压,风压太小,无法满足喷射混凝土粘结密实要求;风压太大,喷射混凝土一触及岩面(或上一喷层)就会被后续的强大冲击力吹走,二者都会直接造成回弹的增加。速凝剂掺量大时,混凝土瞬间凝结,后喷的混凝土无法渗透镶嵌到前一层混凝土中,就会被回弹掉,喷射时的粉尘也比平时大;速凝剂掺量小时,起不到加快混凝土凝结的作用。速凝剂

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