公路隧道初期支护湿喷混凝土施工工艺研究论文_马靖彪

公路隧道初期支护湿喷混凝土施工工艺研究论文_马靖彪

甘肃路桥建设集团有限公司 甘肃省兰州市 730030

摘要:本文首先介绍了支护湿喷混凝土的施工概念,然后分析了施工前的处理措施,最后介绍了支护喷射操作需要注意的事项,希望对相关工作开展提供一些参考和借鉴。

关键词:公路隧道;支护湿喷混凝土

一、引言

作为工程施工的重点与难点之一,隧道施工一直备受关注,这几年混凝土湿喷工艺进步大大降低了隧道施工难度,成为相关工程建设当中要求强制应用的工艺之一,是施工技术界的一次巨大革命。对此文章通过对公路隧道施工技术加以介绍,讨论了公路隧道初期支护湿喷混凝土施工工艺相关内容。

二、支护湿喷混凝土的施工概念

在目前的诸多施工方法当中,湿喷混凝土是较为常用的一种施工办法,具体来讲就是将已经拌好的混凝土料通过输送泵输送到喷咀,然后在喷咀处增加混合试剂,提高其可塑性,然后在高压作用之下实现混凝土的喷设作业。和一般干喷相比,湿喷混凝土配合比水的含量大,大大降低了作业面粉尘浓度,减少了对作业人员身体健康的危害;操作手利用手中遥控器操作喷射臂和喷枪的运动轨迹,在很大程度提高了作业人员的安全性;混凝土的质量稳定、回弹力度较小,生产效率比较高。随着工艺的不断发展成熟,湿喷技术逐渐得到了普遍的应用,并且应用效果良好。

三、施工前的处理措施

3.1加强对喷射人员的培训工作

一般来说,喷射技术属于专业技术类工作,对喷射手要求较高,另外只有掌握施工要领以后才能够做到熟能生巧,只有不断地进行练习和培训才可在各种各样的施工当中总结出一套可行的操作办法,才能够在复杂的施工环境中做到收放自如。并且喷射技术要求喷射手对周边环境和外界条件掌握要娴熟,要求尽量掌握喷射最佳时机,比如施工时候的软管长度尽量小于20米,不然不利于方向的改变,进行隧道拱顶作业的时候风力压力尽量控制在0.3-0.5Mpa,不同工程对施工质量的要求不同,对应的施工条件同样也会发生巨大变化。

3.2检查和处理喷射面

进行喷射工作之前应该事先检查受喷面的尺寸,以便使用最合适的喷射机进行喷射工作,避免导致原料浪费和施工费时费力,其次,必须保证每一项喷射工作的受喷面都是光顺的,有利于节省材料和保证喷射物和受喷面更好的接触,提高喷射质量,对于欠挖部分尽量使用机械方法把表面的浮石清除掉,然后把表面的灰尘或者细碎的岩石使用高压水清理干净,对于存在的漏水问题要提前做好防范,或者在漏水的地方挖渠引流,将其引到需要用水的地方,防止水浪费和影响喷射。

四、支护喷射操作需要注意的事项

4.1喷射方法

分层喷射是隧道施工主要采用的喷射方法,每次喷射厚度大约在5厘米左右,如果喷射的太薄就需要进行重复喷射,导致劳动力浪费,此外还可能导致骨料反弹,影响施工质量。如果一次性喷射太厚会导致喷层下坠问题发生,可能在喷射表面形成褶皱现象,对施工质量和外观造成影响,第一次喷射的时候要提前在喷射面放置阻件,规范喷射范围,多次喷射的过程中每层以不出现坠落为目标,当前一层的厚度与硬度符合要求之后阻件方可进行前移,然后对下一个喷射区域进行喷射,如果喷射下层的混凝土时候,前一层喷射物已经被粉尘覆盖的,使用高压气体或者水枪对其进行清洗,以便下一层的喷射物能够和上一层更好粘结起来。

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4.2喷射顺序及时间间隔

公路的隧道不同于外部光滑的墙面,组成隧道的成分比较复杂,鉴于其结构的特殊性,施工过程当中要有严格的顺序要求,比如应该自上而下进行分段、分片进行,在施工中按照纵向3-4米为标准分段,分片宽度大约2米,保证每个分片都是从下开始往返一次喷射之后能够进行水平上移,若是岩石面存在较大的沉陷则要将其喷平,这时候就比较讲究喷射位置,喷头应该先找平凹处之后将其成螺旋状慢慢的移动,保证每一圈要压前面的半圈,绕圈直径控制在30厘米作用,上一层强度足够的时候进行下层喷射,时间间隔控制在20分钟,因此施工的时候要重视控制时间。

4.3喷射角及距离

进行实际喷射的过程中要始终保证喷射嘴位置和受喷面处于相互垂直,将喷射面控制在一定范围之中,不仅保证喷射面的均匀,而且能够防止反弹。根据实际需要设置喷射距离,比如对于混凝土的回弹量和强度设置,尽量将二者距离控制在1.2米范围内,一般来说施工质量和回弹量呈反比,回弹越小质量则就越高。

4.4回弹量调整及整平

所谓回弹量就是在喷射的时候因为岩石表面和钢筋等相互碰撞而从受喷面上掉落的拌和物,且大多以粗骨料为主,无法对其进行重复利用。进行施工的时候对于喷射物接触面,即隧道的表面,在其形成一定塑性层面之后,粗骨料比较容易进入前一层的喷射物当中,回弹量也会增加,要求在施工的初期对水泥的用量以及水灰比进行调整,保证喷射物和隧道内部完美结合,这对于提高内部结构强度意义重大。

4.5速凝剂参量调节和使用

材料参合剂在工程上的使用范围越来越广,主要是通过改变原材料的性质来满足施工的需要,如减少或增加凝结时间,人为地降低混凝土的水灰比,使得材料呈现一定的塑性等。在喷射时,主要是使用速凝剂来调整喷射的流量和特性,保证喷射混凝土的强度,经实际施工试验,根据水灰比、水泥粗细骨料的性能等,通过试验确定速凝剂的最佳掺量。

五、特殊部位处理方法

5.1对隧道拱顶光滑面进行处理

隧道施工一般以对岩石的开凿为基础,因此隧道表层特性受到岩石性质的影响,一般来说拱顶段岩石面更加光滑,这就给喷射物和受喷面之间的粘结增加了难度,为保证施工质量提高,能够让两者粘结度增加,可以实现在拱顶段位置喷射一层2CM的水泥砂浆,提高其表面的粗糙程度。另外和光滑的岩石表面相比,水泥砂浆吸水率更高,可以把喷射物当中的多余水分吸收进来,避免因为喷射物含水率过高出现表层下降问题,进而能够更好的实现在喷射之后的短时间段内达到喷射物的凝结效果,然后进行混凝土喷射到标准的厚度。

5.2钢架间的喷射混凝土喷射

为了让施工质量得到保证,保证隧道的结构强度,一般使用20以上的钢架进行V类围岩支护,保证隧道强度的同时还要考虑所用材料的经济性,将钢架的中间距离控制早0.5米作用,另外在钢架之后使用钢筋网片,尽量在喷射的时候让喷射器和受喷面近距离接触,并且最好再低压环境下进行喷射,喷射前提前调整好拱架角度,喷射时应由两侧拱脚向上对称喷射,以刚覆盖钢拱架时为宜,不然可能在钢架和混凝土表层会形成混凝土壳,造成空洞和“排骨”现象。

六、结语

基于高效率、高环保和高效能的优点,隧道施工初期的支护湿式混凝土喷射工艺备受青睐,不过在其使用过程中还是有些问题要加以注意,当前湿喷技术的发展和应用要不断对其进行研究,优化工艺是当前我们要重点关注的问题。

参考文献:

[1]陶坤, 李小龙, 李泉. 湿喷混凝土在公路隧道初期支护中的施工技术与质量分析[J]. 公路, 2011(12):199-204.

[2]陶坤. 长深高速公路承德段长逢沟隧道初期支护湿喷混凝土施工关键技术研究[D]. 长安大学, 2014.

[3]董翔宇, 韩晓刚. 浅谈隧道初期支护喷射混凝土湿喷施工[J]. 北方交通, 2009(10):63-65.

[4]邢云虎. 公路隧道初期支护湿喷混凝土施工[J]. 交通世界, 2012(12):284-285.

论文作者:马靖彪

论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期

论文发表时间:2019/5/20

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