浅谈如何控制喷射混凝土回弹量

摘要：目前喷射混凝土在隧道施工中广泛使用，但施工中回弹率普遍较大，不但原材料浪费较大，而且过大的回弹率使施工现场空气中粉尘含量过高，严重威胁到施工人员的健康安全。在喷射混凝土施工中影响回弹量的主要因素较多，主要有管理方面的，喷混凝土配合比方面的；米石、外加剂、外加材料方面的，施工过程中,喷射距离、角度及风量等施工工艺方面的，本文从影响回弹量因素方面入手分析了控制喷射混凝土回弹量的措施。

关键词：喷射混凝土；回弹量；材料工艺

Abstract: at present shotcrete is widely used in the tunnel construction, but the construction of resilient rate is generally bigger, not only waste of raw materials is larger, and excessive resilient rate make excessive amounts of dust in the air on the construction site, a serious threat to the health and safety of construction personnel. In the construction of sprayed concrete is the main factors influencing the springback amount is more, there are mainly in management, spray concrete mixture ratio of; M stone, admixture, plus material, construction process, construction technology aspects such as the jet distance, Angle and air volume, this article obtains from the aspects of the factors affecting springback amount control springback amount of sprayed concrete measures are analyzed.

Key words: sprayed concrete; The springback amount; Material technology

中图分类号：S776.04文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

一、控制喷射混凝土回弹量的必要性

喷射混凝土作为新奥法的三大要素之一，它是锚喷支护的重要组成部分。喷射混凝土回弹量指的是在进行喷射混凝土过程中，集料、水或已经拌好的混凝土喷射到围岩上，由于不能及时凝结，部分掉落的混凝土就是喷射混凝土的回弹量。回弹量的测定是在工地中找一块侧墙或顶面，在地下铺上防水板，然后喷射一定体积或重量的混凝土，将落到地面的混凝土收集并称重，落到地面混凝土重量占总喷射混凝土重量的比例就是喷射混凝土回弹率。喷射混凝土是目前国内隧道施工的主要工艺，应用广泛，但回弹率普遍过高。回弹率过高不但造成了原材料的极大浪费，增大了施工成本，而且过大的回弹率使施工现场空气中粉尘含量过高，严重威胁到施工人员的健康安全。回弹量过高直接延长了喷射混凝土的工作时间，延长了喷射时间，影响了施工进度。

二、控制喷射混凝土回弹量的管理措施

（一）提高思想意识

进一步强调职业健康卫生，以改善施工场所环境、保护工人身体健康和增强自我保护意识为目的；系统的分析，积极地引导，使工人从思想上意识到其他工序（比如开挖时超挖过大）对喷砼带来的影响，以及循环施工的整体经济性，由此从根本上进行原材料的控制，以降低成本费用，增加效益。

（二）明确目标，采用激励机制

开展劳动竞赛，让工人有明确的目标，并设定目标达成后的奖励措施，目标的设定应该要具备“可达成性”。项目部的质检人员要从严把关，要一切以质量、进度为中心。对质量好、进度快的施工班组进行奖励，对质量差的进度缓慢的施工班组队要进行处罚。

（三）加强培训，下达作业指导书

由项目部建立学习交流机制，对施工的具体的操作人员进行培训考核，对施工队要不断的提供技术指导与帮助，加强交流并及时反馈改进情况。具体需要改进的方面有：原材料的控制、工艺参数的选择、施工操作的规范化及熟练程度 。由工程部及试验室，对各项控制

数据、施工工艺、具体施工对策等进行作业指导，下达作业指导书。

三、控制喷射混凝土回弹量的材料措施

1、砂

采用河砂拌制的混凝土粘聚性较好，有利于降低回弹量。要控制砂的颗粒级配，尽量使用中粗砂。砂的含泥量控制在≤3.0%；泥块的含量控制在≤0.5%。

2、米石

由于在机制卵碎石的制备过程中米石反复被水冲洗，相对于卵碎石，机制碎石与砂浆的粘结更为牢固，强度也较高。另一方面，由于卵碎石的外形比较圆滑，拌制的混凝土喷射料的和易性较好，其回弹也小。

由于大于15mm的石子进入湿喷机容易堵塞喷浆管，且大于15mm的石子喷出后易与砂浆分离，不易喷附于岩面上，造成回弹增大。所以，使用前应将米石过15mm的筛。

3、减水剂

喷射混凝土中由于水泥的用量较大，因此水的用量也很大，这对提高混凝土的强度和降低回弹量都十分不利。加入减水剂可以减小用水量，增大混凝土拌和料的流动性，增强混凝土拌和料的粘聚性，从而降低回弹量。由于减水剂的掺量较少，配料过程中不易控制掺量。在施工中，可以按比例把减水剂溶入喷射料拌和用水中，这样既可以控制减水剂的掺量，也可以提高施工机械化的程度。

4、合成纤维

由于纤维的联接作用，喷射出的混凝土拌和料粘聚性非常好，大大降低了回弹量；另一方面，加入合成纤维可以减少喷射混凝土的收缩裂纹，从而提高强度。

5、水泥

喷射混凝土所用水泥强度等级不应低于32.5MPa。因为硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥具有与速凝剂相容性好、能速凝、早强、快硬、后期强度较高等特性, 应优先选用。

6、速凝剂

速凝剂是适用于喷射混凝土施工工艺的外加剂，掺入速凝剂可以提高混凝土的早期强度。速凝剂的掺加要适量，这与速凝剂、水泥、砂石料材质、掺量、喷射部位甚至施工机械、喷射水平等都有关系。速凝剂的掺量过小，不但起不到早强的作用，且回弹量大；掺量过大，不但会极大地降低混凝土的后期强度，还会增大回弹量。

四、控制喷射混凝土回弹量的施工措施

（一）水泥与速凝剂的适用

速凝剂与水泥适应性问题具有普遍性，既同种速凝剂与不同水泥或不同速凝剂与同种水泥之间，速凝剂的促凝效果差异较大。对于此问题可采取以下措施：１）石膏含量高的水泥所需要的速凝剂掺量较高；混合材对液体速凝剂与水泥的适应性的影响最为显著，其实质是减少了水泥中参与早期水化矿物的含量，提高速凝剂掺量才能达到比较好的促凝效果。２）在喷射混凝土施工中，应尽可能选择矿物掺合

材较少、Ｃ３Ａ含量较高的水泥。３）提高速凝剂掺量、降低水灰比等措施能改善速凝剂与水泥的适应性，提高喷射混凝土的施工质量。

（二）喷射机与喷嘴的操作

喷射机的操作喷射机的操作可影响回弹、混凝土的密实性和料流的均匀性。要正确地控制喷射机的工作风压和保证喷嘴料流的均匀性。喷射机处的工作风压应根据适宜的喷射速度而进行调整，若工作风压过高，即喷射速度过大，动能过大，使回弹增加，若工作风压过低，压实力小，影响混凝土强度，喷射机的料流要均匀一致，以保证速凝剂在混凝土中均匀分布。

喷嘴的操作。1)喷嘴与受喷面间的角度：在喷敷平整的受喷面时，喷嘴与受喷面垂直，在喷射内部角隅时，应在两个受喷面夹角处，喷嘴沿角平分线方向进行喷敷，随着角隅已被填满成一个曲面后，再向两侧壁面逐渐延伸，然后，按与壁面成90°的角度进行喷敷，对外部角隅，可将喷嘴垂直地先对准一个受喷面喷敷，然后再喷敷角隅的另一侧。2)喷嘴与受喷面间的距离：喷嘴与受喷面的最佳距离一般为0.8～1m。3)喷嘴移动：喷嘴指向一个地点的时间不应过久，因为这样会增加回弹并难于取得均匀的厚度，好的喷敷方法是横过混凝土面将喷嘴稳定而系统地做圆形或椭圆形移动，喷嘴有节奏地做一系列环形移动可形成均匀的产品和最少回弹，喷射手所画的环形圈应为横向40～60cm，高15～20cm。

（三）调整合适的水压，保持适当的水灰比

保持合适的水灰比是降低喷射混凝土回弹率的重要手段，在以往的生产过程中，由于风压偏高，相应的水压偏高，因而水灰比也较高，较高的水灰比往往使混凝土层滑移甚至流淌，不仅影响喷层的质量，而且大地提高了回弹率。某工程把水灰比保持在0.4左右，这样的水灰比不仅使喷层稳定结实，表面具在水亮光泽，一次喷厚较大，且有效地降低了回弹率。

（四）各喷层时间间隔的控制

在喷射混凝土过程中因各喷层时间间隔掌握不当造成回弹量增大。一种是间隔时间太短喷射混凝土未初凝而被风压水压冲击而脱落，造成回弹增大；另一种是时间间隔太长喷射混凝土已初凝再次喷射式骨料不能镶嵌到混凝土面造成回弹增大。因此在施工过程中因按照混凝土的初凝时间以及是否添加速凝剂而控制喷层时间间隔。

（五）喷射混凝土时应分段分块进行

喷射混凝土应采用分段、分片、分层依次进行，喷射顺序应自下而上，分段不宜超过6m，分块大小不宜超过2m*2m，严格按照先墙后拱、自下而上的顺序进行喷射，以减少混凝土因重力而滑动或脱落，从而控制喷射混凝土的回弹量。

1、分段喷射混凝土施工时，上次喷的混凝土应预留斜面，斜面宽度为200-300mm，斜面上需用压力水冲洗润湿后再行喷射混凝土。

2、分片喷射要自下而上进行，并先喷钢架与壁面间混凝土，再喷两钢架之间混凝土。边墙喷混凝土应从墙脚开始向上喷射，从而降低喷射混凝土的回弹量。

3、分层喷射时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1h后再进行喷射时，应先用风水清洗喷层表面。边墙一次喷射混凝土厚度控制在7-10cm，拱部控制在5-6cm，并保持喷层厚度均匀。顶部喷射混凝土时，为避免产生堕落现象，两次间隔时间宜为2-4h，控制喷射混凝土的回弹量。

结束语

回弹量作为喷射混凝土施工重要经济指标之一，应引起重视。喷射混凝土回弹量的控制可从人员管理、喷射混凝土配合比、骨料级配材料、施工机械、施工工艺等方面把喷射混凝土回弹量控制在理想的范围内。在施工中应经常检验喷射混凝土回弹率的变化,根据施工现场的实际情况进行调整以取得最佳的回弹效果。

参考文献

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[2]宋伟,胡颖,谢军兵.减少地下工程支护喷射混凝土回弹量的措施[J].湖北水利发电，2011（12）.