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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 |
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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 |
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【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。
【关键词】公路隧道 湿式喷射混凝土 施工技术
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。速凝剂在喷射侧壁时比拱顶掺量略低一些。喷嘴尽量垂直岩面成90°角，以确保混凝土的密实效果，喷射时可以观察到喷嘴与岩面的角度偏离直角愈多，喷混凝土材料回弹就越大。
喷射混凝土时应根据围岩类别及水文地质情况，确定适[1] [2] 下一页 |
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