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      公路隧道施工中噴射混凝土的質(zhì)量控制淺析

      2020-06-01 18:40:45金舸
      科學(xué)大眾 2020年3期
      關(guān)鍵詞:質(zhì)量控制

      金舸

      摘? ?要:文章結(jié)合噴射混凝土性能特點(diǎn),針對噴射混凝土在公路隧道施工中的質(zhì)量控制進(jìn)行分析研究,提出了有針對性的質(zhì)量控制措施,對于提高工程建設(shè)施工質(zhì)量具有一定的作用。

      關(guān)鍵詞:公路隧道施工;噴射混凝土;質(zhì)量控制

      日益提高的科技水平為交通運(yùn)輸業(yè)發(fā)展提供了有利機(jī)會,也使其在社會經(jīng)濟(jì)不斷增長中逐漸成為一個支柱性產(chǎn)業(yè),備受社會普遍關(guān)注。公路隧道施工因噴射混凝土具有的明顯技術(shù)優(yōu)勢而在公路隧道施工中廣泛應(yīng)用,但施工效果對工程建設(shè)質(zhì)量具有直接影響,應(yīng)與實(shí)際相結(jié)合,制定合理措施控制噴射混凝土質(zhì)量。

      1? ? 噴射混凝土性能特點(diǎn)

      噴射混凝土技術(shù)是廣泛應(yīng)用于公路隧道施工中的一種技術(shù),主要利用混凝土噴射機(jī),結(jié)合混凝土施工要求,根據(jù)一定配合比對高壓水與細(xì)石混凝土拌合料進(jìn)行攪拌,利用噴嘴向巖層表面噴射,基于此加固處理巖層表面,形成支護(hù)結(jié)構(gòu),具有加固支護(hù)圍巖的作用。作為新型支護(hù)結(jié)構(gòu)的噴射混凝土,按照工程建設(shè)要求,對噴射混凝土厚度進(jìn)行動態(tài)控制,并在支護(hù)中配合鋼筋網(wǎng)和鋼拱架,構(gòu)建復(fù)合式支護(hù)結(jié)構(gòu)。與工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合,在噴射混凝土技術(shù)應(yīng)用中,主要在以下幾方面表現(xiàn)出其優(yōu)異性能:一是噴射混凝土具有較高的強(qiáng)度、抗?jié)B性及粘結(jié)力,在應(yīng)用中可使巖層中的裂隙明顯改善,整體提高巖層結(jié)構(gòu)安全、穩(wěn)定性,在作業(yè)過程中與圍巖保持協(xié)同性。二是噴射混凝土施工中將輸送、澆筑及振搗混凝土等環(huán)節(jié)有機(jī)整合,提高施工活動的高效便捷性。復(fù)合式襯砌施工結(jié)構(gòu)應(yīng)用于軟弱圍巖隧道施工中,與整體式模筑混凝土襯砌結(jié)構(gòu)相比較,不僅符合工程建設(shè)要求,還使工程造價(jià)明顯降低,進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)效益。三是噴射混凝土使結(jié)構(gòu)承載力提高,10 min左右就能凝結(jié),8 h達(dá)到2 MPa左右,與工程建設(shè)要求相符。四是噴射混凝土與模筑混凝土相比,物理性能明顯提高,特別是混凝土抗?jié)B性能和抗壓強(qiáng)度,完全符合工程建設(shè)要求,使工程施工質(zhì)量明顯提高。

      2? ? 施工原材料質(zhì)量控制

      混凝土拌合用水在施工中最重要的是質(zhì)量控制,確??刂瓢韬纤衟H不超過4,硫酸鹽含量比水量高1%,若水中存在對水泥凝結(jié)的影響物質(zhì)應(yīng)禁用,以免影響后續(xù)混凝土澆筑質(zhì)量。

      為保證噴射混凝土施工質(zhì)量,應(yīng)控制混凝土凝固時間,使速凝劑相容性得到保證,在對水泥種類選擇過程中,主要考慮是否具有較高強(qiáng)度和抗?jié)B性,首選超過425號的硅酸鹽水泥。針對較復(fù)雜地質(zhì)條件的噴射混凝土施工,應(yīng)采用早強(qiáng)水泥,在施工前檢驗(yàn)水泥質(zhì)量和材料性能,特別是對水泥存放地點(diǎn)進(jìn)行控制,以免潮濕、結(jié)塊,使水泥質(zhì)量得到保證。

      控制噴射混凝土施工質(zhì)量不僅在于骨料強(qiáng)度,還要關(guān)注水泥漿和骨料凝結(jié)強(qiáng)度方面,為提高混凝土黏結(jié)強(qiáng)度,應(yīng)盡量采用具有粗糙表面的碎石骨料。經(jīng)實(shí)踐證明,越小的骨料粒徑,混凝土具有越高的強(qiáng)度,不僅增加黏結(jié)面積,使拌合混合料更均勻,混凝土中降低有害氣體含量,使混凝土材料提高質(zhì)量和強(qiáng)度。

      為使回彈率降低,使噴射混凝土盡快凝結(jié),可適當(dāng)加入速凝劑,不僅要達(dá)到質(zhì)量要求,還要對環(huán)境和人體健康盡量減輕危害。速凝劑加入前,應(yīng)進(jìn)行前期相容性實(shí)驗(yàn),初凝不超過5 min,終凝不超過10 min。為速凝劑存儲管理提供保證,使其處于干燥、不潮濕環(huán)境,達(dá)到噴射混凝土回彈量要求,進(jìn)而使施工質(zhì)量提高。

      3? ? 噴射混凝土施工關(guān)鍵技術(shù)質(zhì)量控制

      3.1? 控制噴射混凝土回彈量

      噴射混凝土技術(shù)應(yīng)用于公路隧道施工中,不僅工程建設(shè)質(zhì)量應(yīng)符合要求,還要對環(huán)境加強(qiáng)保護(hù),確保施工人員健康,大部分采用潮噴方法,可超過30%回彈量,產(chǎn)生的資源損失程度有所差異。工程開挖和混凝土支護(hù)初期噴射是工程效益的主要來源,噴射混凝土回彈量降低的有效方式,對于提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要作用。在分段分塊噴射中,施工人員應(yīng)將長度控制在6 m內(nèi),噴射施工嚴(yán)格按照先下后上順序,盡量避免在重力作用下混凝土產(chǎn)生脫落。為降低混凝土回彈量,應(yīng)將噴射距離控制在0.5~1.2 m之內(nèi),若噴射距離超出此范圍可能使回彈量增加。為保證噴射質(zhì)量,噴頭應(yīng)為0.6 m左右。使噴嘴和噴巖之間保持垂直,傾斜角不超過10°,這樣不僅會使回彈量降低,還能使噴射效果提高,為后續(xù)施工創(chuàng)造有利條件。若過大風(fēng)壓容易導(dǎo)致噴射速度過快,使回彈量增加,但能確?;炷列阅苊軐?shí)。若較小的壓力,不能保證混凝土密實(shí)性和施工要求。通常噴射混凝土水壓應(yīng)超過風(fēng)壓,而控制水灰比具有較高的難度,根據(jù)噴射混凝土表面光滑度對水灰比大小進(jìn)行判定,在理論上最合理應(yīng)控制在0.4~0.5,有利降低噴射混凝土回彈量,可使噴射混凝土施工質(zhì)量得到保證。

      3.2? 控制噴射混凝土厚度

      應(yīng)控制噴射混凝土施工厚度處于可接受范圍,盡可能避免達(dá)不到噴射混凝土厚度而導(dǎo)致的安全隱患。支護(hù)和圍巖在施工前期對圍巖變形情況有直接影響,對主要作用力的承受與隧道工程施工質(zhì)量和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性具有關(guān)鍵性作用。若噴射混凝土產(chǎn)生裂縫,可采用補(bǔ)強(qiáng)措施解決,實(shí)現(xiàn)對圍巖變形的有效控制,以免自由釋放圍巖結(jié)構(gòu)。鋼拱架處噴射混凝土在初期支護(hù)下具有較大厚度,而拱架之間具有較薄的噴層,縱向波浪形在后續(xù)使用中可能出現(xiàn),對于圍巖整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性有直接影響,因噴層達(dá)不到厚度產(chǎn)生的裂縫,嚴(yán)重時將導(dǎo)致坍塌事故。因此,為使該問題得到妥善解決,應(yīng)在噴射混凝土中,及時補(bǔ)噴處理鋼拱架之間部位,使結(jié)構(gòu)整體提高穩(wěn)定性。

      4? ? 結(jié)語

      綜上所述,噴射混凝土施工效果對于工程建設(shè)質(zhì)量具有直接影響,應(yīng)與實(shí)際情況相結(jié)合,對原材料和關(guān)鍵技術(shù)采取有效的質(zhì)量控制措施,提出有針對性的應(yīng)對措施,進(jìn)而提高噴射混凝土質(zhì)量。

      [參考文獻(xiàn)]

      [1]陳生.機(jī)械手濕噴技術(shù)在高天隧道中的應(yīng)用[J].建筑機(jī)械,2014(11):42-44.

      [2]賈非.隧道工程噴射混凝土施工的質(zhì)量控制[J].山西建筑,2010(33):227-228.

      [3]劉鋒,邱雪利.噴射混凝土施工技術(shù)及養(yǎng)護(hù)技術(shù)的探討[J].中國科技財(cái)富,2010(6):158.

      [4]劉興友,艾建華.淺談隧道初期支護(hù)濕噴混凝土施工[J].城市建設(shè)理論研究,2018(6):21-22.

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