水利喷射混凝土施工技术探讨

摘要：本文对喷射混凝土的施工准备、配料及施工要点等方法进行全面论述。

关键词：水利；喷射混凝土；施工技术；探讨

中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：

水利工程喷射混凝土在施工中应用已经非常广泛，喷射混凝土的质量直接影响着结构受力、防护、耐久性等情况，所以必须从准备、配料到施工严格按规程操作，使喷射混凝土在水利工程中发挥越来越重要的作用。

1 施工准备

为了保证安全文明施工，按计划顺利地进行喷射混凝土作业，必须在喷射混凝土施工前，清理好场地，拆除作业面障碍物。开挖面的浮石既威胁施工安全，若被喷混凝土覆盖也影响支护质量，必须清除。清除墙脚的石渣、堆积物，以使喷混凝土能够喷到墙脚，防止边墙喷层出现“失脚”现象。

埋设控制喷射混凝土厚度的标志。作业区应安设充足的照明设施，具有良好的通风条件。若受喷面漏水或渗水严重，将直接影响喷射混凝土施工质量，所以，必须在喷射作业前做好治水工作。尤其是在地下水水头较高的部位，更要重视治水工作。

对机械设备、风、水管路、输料管路和电气线路等进行全面检查，并进行试运转。土层表面喷射喷混凝土，如渠道衬砌，表面应首先彻底压实并整修边线与坡度。喷混凝土不应喷射在冻结、松软或有水的表面上。在喷射喷混凝土之前，表面应保持潮湿几个小时。

岩石表面上喷射喷混凝土，所有疏松材料、碎屑、脏物或其他外来物质都必须清除，以使岩石和喷混凝土之间粘接良好。在接受喷射喷混凝土之前，所有这些表面应该彻底清洁。

工作区应该设置安全适当的脚手架，这样喷头操作工能够在最佳角度和距离握住喷头对工程所有部位的表面进行喷射混凝土。脚手架还应该容易接近喷混凝土表面以便用样板刮平和完成抹面作业。

2 配料与拌和

由于不同品种速凝剂的速凝效果不同；即使同一品种的速凝剂，对不同厂家生产的同一规格的水泥，也有不同的速凝效果。如果速凝剂或其他外加剂掺量不当，不仅会影响速凝效果，而且会影响混凝土的早期强度和后期强度。因此，速凝剂和其他外加剂的使用，应根据产品说明书中提供的掺量范围，通过试验确定其最佳掺量。

目前用于喷射混凝土的外掺料主要是粉煤灰和硅粉。使用外掺料的目的主要是减少水泥用量、降低成本。在不影响喷射混凝土强度的前提下，其掺量有一个最佳范围。因此，必须通过试验确定其最佳掺量。

大型喷混凝土工程干喷配料优选的方法是在现场同时连续配料，最好采用预先袋装的材料和预加湿设备来完成。当混合料掺有外加剂或外掺料时，搅拌时间应适当延长。混合料宜随拌随用。

拌制湿喷法混合料时，应将全部用水量一次与水泥、砂石搅拌均匀，随拌随用；混合料拌制后，应进行坍落度测定，其坍落度宜为8～12cm。湿喷混凝土混合料加入速凝剂后必须立即喷射，避免水泥的水化作用提前发生。因此，要求速凝剂应在喷头或输料管的适当部位加入。湿喷混凝土经常采用液态速凝剂，拌料时应扣除配制液态速凝剂的用水量。

无论是干混合料还是湿混合料；在喷射之前都不允许进入多余的水，以避免干混合料中水泥提前水化、湿混合料水灰比的加大而影响混凝土的质量。混合料在运输、存放过程中，应严防雨淋、滴水或石块等杂物混入。混合料装入喷射机前应过筛。

3 喷射混凝土施工要点

喷射机的正确使用是保证喷射混凝土施工质量的关键。因此，喷射机操作人员必须经过培训、持证上岗，在操作过程中严格执行操作规程，保证喷射机正常、稳定地进行工作。保证连续均匀向喷射机供料。保持喷射机工作风压的稳定。

在开始喷敷喷混凝土层以前，应先快速地对选择的工作表面喷射一薄层喷混凝土。初始层保护制备好的表面不受过喷或回弹料的污染。工作面的大小应能够使该表面用新鲜喷混凝土保持“湿润”，不发生初凝，直到整个区域喷敷完成。因此，工作面的大小取决于周围温度、喷混凝土中的添加剂、工作表面的可进人性、使用的设备和喷头操作工的能力。

正确的喷敷方法是喷头在受喷表面上成稳定的圆形或椭圆形运动。不应该将喷头朝一个部位喷射过长的时间，因为这样会增加回弹，并很难控制层厚。喷射作业应分段、分片依次进行，以便于施工管理，有利于保证喷射支护的质量。喷射顺序应自下而上，以避免松散的回弹物料污染待喷面，并且由于下部喷层对上部喷层的支托作用，有利于避免喷混凝土的脱落。各段间的结合部和结构的接缝处应做妥善处理，不得存在漏喷部位。

喷射混凝土表面应平整，平均起伏差应满足设汁要求。喷射混凝土表面的平整度对水工隧洞十分重要，壁面平整则糙率小，过流能力大。采取可靠措施降低喷射混凝土的回弹率，控制边墙不大于15％，顶拱不大于25％。影响喷射混凝土回弹率的因素包括原材料质量、水灰比、喷射速度、喷射距离和角度、喷射手技术熟练程度等。

细骨料拌和料的回弹量小而粗骨料拌和料的回弹量大。硅粉喷混凝土拌和料的回弹比其他混合料的回弹要少50％，这是因为硅粉高粘聚性所致。必须小心地用喷混凝土封闭、包裹钢筋，以防止在钢筋后面形成没有胶结的骨料团。为了防止形成骨料团，喷头应该靠近钢筋并以小量偏离垂直的角度迫使材料喷射在钢筋的周围和后面。两次喷混凝土之间的施工缝，一般做成喷混凝土层厚度1／2的斜面。也可以在初凝时用镘刀切割形成施工缝。随后在相邻施工段喷射混凝土之前，应彻底清洁和润湿整个施工缝。

在低温条件下进行喷射混凝土作业，混凝土凝结时间延长，强度增长缓慢，使一次喷射混凝土的厚度减少，回弹率增大。在下雨、下雪或大风期间，不可能正常地露天喷射喷混凝土。下雨可能冲刷掉水泥，留下沙质表面，或者使喷混凝土饱和并造成下垂或滑坍。完成喷射作业或因故中断喷射作业时，应清除喷射机和输料管内的积料，以便喷射机的再次使用或安全地处理故障。

4 喷射混凝土厚度的控制

4.1 喷射混凝土的厚度

喷射混凝土的厚度应达到设计厚度和规范允许的误差范围从施工现场的情况看，个别隧道存在喷射混凝土普遍偏薄的现象，这是有风险的。因为初期支护将会和围岩共同控制同岩变形的释放，保证下道工序施工安全和隧道结构的稳定，是主要受力者。若喷射混凝土出现裂缝，原则上也应及时进行补喷和采取其他补强措施，以控制围岩变形在适度范畴，而不是任其释放。

4.2 混凝土喷射过厚过薄处理

在有钢拱架作为初期支护的情况下，往往出现钢拱架处喷层厚，两钢拱架间喷层薄，形成纵向波浪型。这种情况将会产生如下后果：（1）在围岩变形较大或局部存在松动围岩时，可能由于喷层厚度不够，无法提供足够抗力而导致喷层出现裂缝甚至掉块；（2）在铺设防水板后浇筑二次衬砌混凝土时，容易将防水板挤破，也可能在初期支护和二次衬砌间形成空洞区。要解决这个问题，重点应放在喷射过程中，要求喷射手在全断面螺旋喷射完成后，及时对钢拱架间进行补喷；或者在挂防水板前对喷射混凝土表面进行检查，严重不够的必须及时进行补喷，否则二次衬砌混凝土浇筑后再通过打孔（或预埋钢管）注浆填充来处理两层间的空洞，不仅费时费工，而且还会破坏防水板，造成漏水现象。

对局部喷射混凝土过厚的情况，在挂防水板前一定要将突出部分混凝土剔除。因为这种情况有可能顶破防水板，更有可能在初期支护和二次衬砌之间形成点接触，造成局部应力集中而导致二次衬砌表面开裂。

4 结束语

喷射混凝土的施工方法是否科学合理、准备是否充分，以及施工要点的掌握将直接决定着水利工程的施工质量。为了保证安全文明施工，进行喷射混凝土作业，必须在喷射混凝土施工前，清理好场地，拆除障碍物，并且正确使用喷射机喷射混凝土施工才能保证质量。

参考文献：

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