喷射混凝土施工工艺文档格式.doc
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喷射施工要按一定顺序有条不紊地进行。
喷射作业区段的宽度,应根据施工机具、受喷面的具体情况而定,一般应以1.5~2.0m为宜。
对隧道而言,其喷射顺序为先墙后拱、自下而上;
侧墙应自墙基开始,拱应自拱脚开始,封拱区宜沿轴线由前向后。
4.2.4其他准备工作
检查喷射面的尺寸、几何形状是否符合设计的要求;
拆除影响喷射作业的障碍物,确实不能拆除者应加以保护;
若夜间施工作业区应安装足够的照明设施,灯具应有保护装置;
对有涌水的部位,要做好排水;
喷射面上若有冻结,应清扫掉融化的水分;
当喷射面具有较强的吸水性时,要预先洒水进行养护。
4.3技术要求
(1)速凝剂的掺量一般为2%~8%,掺量可随速凝剂品种、施工温度和工程要求适当增减。
(2)喷射混凝土的经验配合比为:
水泥用量约400kg/m3,砂率45%~60%,水灰比约为0.4。
(3)喷射混凝土的厚度:
①平均厚度大于设计厚度;
②检查点数的60%及以上大于设计厚度;
③最小厚度不得小于设计厚度的1/2,且不小于3cm。
(4)喷射混凝土后应进行养护,避免受低温、干燥、急剧温度变化等影响。
(5)喷射方式应符合设计要求,施工时应分段、分片,由下而上,依次进行。
混合料应随拌随喷,喷层厚度符合设计要求。
(6)湿喷方式的喷射混凝土拌和物的坍落度应符合设计配合比要求。
施工单位每工作班对坍落度的检验应不少于一次。
(7)喷射混凝土拌制前,应测定砂、石含水率,并根据测试结果和理论配合比调整材料用量,提出施工配合比。
对砂、石含水率的测试每工作班不少于一次。
(8)喷射混凝土原材料每盘称量的偏差应符合如下规定,且每工作班复称抽查不少于一次。
水泥:
允许偏差:
±
2%;
粗、细骨料:
3%;
水、外加剂:
2%。
各种衡器的检定,雨天或含水率有显著变化时的要求,同衬砌混凝土施工工艺。
4.4喷射作业
4.4.1工作风压的选择
喷射机在正常进行喷射作业时,工作罐内所需的风压称为工作风压。
选择适宜的工作风压,是保证喷射混凝土顺利施工和质量的关键,对喷射混凝土的粉尘大小与回弹率高低影响很大。
喷射机在工作开始时,应打开进气阀,在机械空转中调好空载压力;
待开始喷射拌和料后,风压逐渐增大,使其达到某一较稳定的数值;
在实际操作中,再根据喷嘴处粉尘和回弹大小,对工作风压进行微调,使之达到满意的压力。
表2.4.1为我国常用双罐式、螺旋式喷射机的空载风压和工作风压,可供施工中参考。
表中所列数值为水平输料时的情况,实际喷射作业中,作业手应根据实际情况及时调整风压。
当输送距离或方式变化时,工作风压的调整可参考下列数值。
①水平输送距离每增加100m,工作风压应提高0.08~0.10MPa。
②倾斜向下(25°
~30°
)喷射,每增加100m,工作风压应提高0.05~0.07MPa。
③垂直向上喷射每增加10m,工作风压应提高0.02~0.03MPa。
表2.4.1喷射机空载风压和工作风压/MPa
输料管长度/m
双罐式喷射机
螺旋式喷射机
空载风压
工作风压
20
40
60
80
0.03~0.04
0.05~0.06
0.07~0.08
0.09~0.10
0.10~0.11
0.14~0.16
0.17~0.18
0.20~0.22
0.05~0.07
0.10~0.12
0.13~0.14
0.15~0.16
0.12~0.13
0.14~0.20
0.21~0.23
0.24~0.26
4.4.2喷嘴处水压的选择
在采用干式喷射施工时,作业手必须在风流通过喷嘴时向材料注入正确的水量,而正确水量的注入必须有适宜的水压力。
工程实践证明,喷嘴处的水压必须大于工作风压,并且压力稳定才会有良好的喷射效果。
水压一般比工作风压大0.10MPa左右为宜。
正确选择喷嘴处的水压,对喷射混凝土的施工质量影响很大。
如加水过多(水压过大),则表面会出现流淌,喷射混凝土易出现下垂;
如加水过少(水压过小),则表面将呈干斑,料流的粉尘大并有过多回弹,将极大降低混凝土的强度。
4.4.3一次喷射厚度的确定
一次喷射厚度太薄,喷射时骨料易产生大的回弹;
一次喷射厚度太大,易出现喷层下坠、流淌,或与基层面之间出现空壳。
因此,一次喷射的适宜厚度,以喷射混凝土不滑移、不坠落为度,一般以大于骨料粒径的2倍为宜。
根据施工经验,喷射混凝土的一次喷射厚度,与喷射方向、是否掺加速凝剂有密切关系,也与水平夹角有一定关系。
适宜的一次喷射厚度,可参考表2.4.2。
表2.4.2喷射混凝土一次喷射厚度
喷射方向
一次喷射厚度/mm
掺加速凝剂
不加速凝剂
向上
水平
向下
50~70
70~100
100~150
30~50
60~70
4.4.4骨料含水率的控制
如果所用骨料含水率低于4%,在搅拌、上料及喷射过程中很容易使粉尘飞扬;
如果含水率高于8%,很容易发生喷射机料罐堵塞或堵管现象。
因此,骨料在使用前应提前8h洒水,使之充分均匀湿润,保持适宜的含水率,这样对拌制拌和料时水泥同骨料的黏结、减少粉尘和提高喷射混凝土的强度都是有利的。
喷射混凝土所用骨料中适宜的含水率,一般情况以5%~7%为宜。
4.4.5水泥预水化的控制
骨料中有适宜的含水率,具有很多优越性。
但是,水泥与高湿度的骨料接触,会产生部分水泥预水化,特别是加入速凝剂更会加速水泥预水化。
水泥预水化的混合料,会出现结块成团现象,使拌和料温度升高,喷射后则形成一种缺乏凝聚力的、松散的、强度很低的混凝土。
水泥预水化并不是单一因素引起的,而是几种因素的联合作用结果。
为了防止水泥预水化的不利影响,最重要的是缩短拌和料从搅拌到喷射的时间,即拌和料一般应随搅随喷,两者应当紧密衔接。
4.4.6严格控制混凝土的回弹
喷射混凝土回弹量的大小与很多因素有关,是随着混凝土的配合比、喷射压力、喷射水压、喷射距离、操作技术等变化的,这些都直接影响回弹量的大小,而不能单纯根据喷射机的性能来确定。
在以上众多影响因素中,混凝土的配合比是最重要的一个方面。
在正常情况下,侧墙的回弹率不得超过10%,拱顶的回弹率不得超过15%。
回弹物应及时回收利用,但掺量不得超过总骨料的30%,并要进行试验确定。
4.4.7加强喷射混凝土的养护
加强喷射混凝土的养护,对于水泥含量高、表面粗糙的薄壁喷射混凝土结构尤为重要。
为使水泥充分水化,减少和防止收缩裂缝,在喷射混凝土终凝后即开始洒水养护。
工程实践证明,喷射混凝土在喷射后的7d内,养护是关键的时期。
因此,在任何情况下,地下工程养护时间不得少于7d,地上工程不得少于14d。
养护中喷水的次数主要取决于水泥品种和空气湿度,当地下工程相对湿度大于85%时,也可采用自然养护。
冬季施工的喷射混凝土,应注意以下事项:
作业区的气温不得低于+5℃;
干混合料进入喷射机时的温度及混合用水温度不低于+5℃;
分层喷射时,已喷射面层应保持正温;
受冻前必须养护到具有足够的强度。
规定普通硅酸盐水泥配制的喷射混凝土,低于设计强度的30%时不得受冻;
矿渣硅酸盐水泥配制的喷射混凝土,低于设计强度的40%时不得受冻。
4.4.8及时进行质量检查
在喷射混凝土施工中,及时进行质量检查是一项非常重要的工作,它便于及早发现问题,立即采取措施,保证施工质量。
包括的内容很多,并且贯穿于施工的全过程。
归纳起来,主要有以下几个方面。
①对原材料的质量检查,这是保证工程质量的基础。
②对混凝土拌和料配合比的质量检查,在喷射过程中,要及时测定混凝土的配合比和回弹率,尤其是采用干喷法更要严格控制配合比,以达到设计标准。
③对受喷面混凝土的质量检查,检查是否有松动、开裂、下坠滑移等质量问题,如有以上问题应消除重喷。
④对混凝土力学性能的质量检查,按有关规定及时制作喷射混凝土试件,进行混凝土力学性能的试验,以控制和评价喷射混凝土的质量。
4.5钢纤维喷射混凝土施工工艺
混凝土中掺加钢纤维是提高混凝土耐久性的一项措施和成果。
钢纤维喷射混凝土是一种采用喷射施工的典型复合材料。
钢纤维混凝土中不仅含有抗压强度高的混凝土基体材料,而且含有抗裂性极好和弹性模量高的钢纤维材料,这种混合材料能充分发挥各自的优势。
掺加钢纤维的目的是改善水泥喷射混凝土的性能,如抗拉强度,抗弯强度、抗冲击强度、抗裂性和韧性。
4.5.1原材料的技术要求
钢纤维喷射混凝土的原材料,主要包括钢纤维、水泥、粗骨料。
对于水泥的要求,与普通喷射混凝土基本相同,但对钢纤维和粗骨料有特殊要求。
(1)钢纤维的技术要求
喷射混凝土常用的钢纤维,其直径一般为0.25~0.40mm,长度为20~30mm,长径比一般为60~100。
不同品种的钢纤维具有不同的功能,适用于不同的场合。
如碳素钢纤维用于常温下的喷射混凝土;
不锈钢纤维则可用于高温下的喷射混凝土,端头带弯钩的钢纤维具有较高的抗拔强度,当比平直的纤维掺量少时,也能获得相同性能的喷射混凝土。
(2)水泥的技术要求
钢纤维喷射混凝土对水泥的技术要求,主要包括水泥品种、强度等级和水泥用量三个方面。
一般采用强度等级为42.5MPa普通硅酸盐水泥,每立方米混凝土中的水泥用量为400kg左右。
(3)粗骨料的技术要求
由于在混凝土中掺加了一定长度和直径的钢纤维,并要求粗骨料完全被钢纤维包裹,以保证其具有良好的力学特性。
因此,粗骨料的最大粒径应根据掺入钢纤维的长度来确定,但一般不超过10mm。
4.5.2钢纤维喷射混凝土配合比设计
钢纤维喷射混凝土的配合比设计,首先应满足使钢纤维均匀地分布于喷射混凝土中,根据国外有关资料介绍,钢纤维喷射混凝土可按照抗拉强度配制。
(1)钢纤维的规格与掺量
为使钢纤维均匀分布于混凝土中,必须使钢纤维具有适当的长径比,一般均不应超过纤维的临界长径比值。
当使用单根状钢纤维时,其长径比不应大于100,一般掌握在60~80范围内比较适宜。
对每一种规格的钢纤维与每一种混凝土组分,均存在纤维量的最大限值。
若超过此限值,则钢纤维在拌制过程中会互相缠结。
钢纤维喷射混凝土中钢纤维的掺量以每立方米混凝土60~100kg为宜。
(2)其他材料的配合比
根据众多钢纤维喷射混凝土的施工经验,这种混凝土的配合比与其他混凝土的配合比大不相同。
其经验配合比为水∶砂∶石(质量比)=1∶2∶2。
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