高压空压机对高处喷射混凝土施工

【关键词】：喷射混凝土施工案例施工程序

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

【摘要】：喷射混凝土是一种从巷道支护技术中演变到地上构筑物加固的一种快捷有效的加固手段，具有自己的独特优势：喷射混凝土是借助喷射机械，利用压缩空气做动力，蒋一定比例的搅合料，通过高压管道输送并以高速喷射到受喷面上凝结硬化而成。

喷射混凝土支护工程概述

1.1、工程概况

本工程为碾压混凝土重力坝工程，坝高70米，坝顶左右坝肩山体岩石地质节理发育，上部有50多米高的山体需要进行喷锚支护，目前施工场面只有到左岸的施工道路，汽车可以运输材料和设备。右岸在坝顶70米处只有施工便道，只能挖掘机和人可以运输材料。

右岸基础地到施工顶面最大施工高度是120-130米，本工程施工难度大，右岸没有汽车可以运输的施工道路，到施工段的施工材料、机械的运输和人员的上下比较困难。正常右岸施工要把喷射混凝土的材料和设备用挖掘机运输到70高的坝顶，坝顶需要喷射混凝土有400多方，挖掘机上下一次要40分钟，每次可以运输0.8方，施工便道比较狭窄，上坝道路比较陡峭，挖掘机运输也比较危险。

工程，主要分为3个部分（锚支护和锚杆及钢筋挂网喷射混凝土支护）：

1.2 各部位工程量表如下表一。

表一 支护工程量表

2、喷射混凝土施工依据

（1） 《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001；

（2）《水利水电地下工程锚喷支护技术规范》SDJ57-85；

（3）《喷射混凝土施工技术规范》YBJ226-91；

（4）《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175-1999；

（5）《水工混凝土外加剂技术规范》GB/T5223-2001；

3 施工布置

3.1 喷射混凝土系统

喷射混凝土施工时时根据情况在最近的地方设置喷射混凝土系统，为便于水泥和黄沙、石子及外加剂运输，采用φ1.5”钢管及石棉瓦搭设，布设可储存不少于30t袋装水泥的倒灰平台；5。5kw混凝土喷浆机，13M3的高压空压机（一般情况使用6-9M3的中压空压机可以），250混凝土搅拌机 。

3.2 施工平台搭设

排架平台宽度不小于4m，以满足下锚的需要，排架平台长度要满足编制锚杆所需长度，铺设脚手板的规格不小于5cm×25cm×300cm，在各高程操作平台的临空面均需设置防护栏杆，排架横管用锚杆固定，以防受力后垮塌，确保施工人员的人身安全。

4 施工程序

4.1 支护施工特点

由于边坡开挖后稳定性差，采取砂浆锚杆，喷射混凝土及挂钢筋网喷混凝土、排水孔等多种支护类型进行综合支护，开挖后及时支护。因支护类型的多样，且工程量大，施工强度高，各工序之间相互制约，为确保施工进度和边坡稳定，施工中着重理顺各道工序之间的相互关系，使之合理衔接。锚杆、喷射混凝土和边坡排水孔均在脚手架上施工，施工难度大。根据边坡开挖后的实际情况，在不良地质段和设计、监理沟通，适当的增加锚杆，确保边坡局部及整体稳定。同时加强安全防护工作，确保各项工程安全有序地顺利进行施工。

4.2 施工程序

根据边坡开挖的特点、各种支护的特性。其施工程序为：边坡开挖边坡清理搭设施工平台锚杆施工（挂网）喷射混凝土。

边坡支护随着边坡开挖自上而下进行。一个坡段的边坡开挖结束、修整完成并经验收合格之后即可进行边坡支护施工，再进行下个工序施工。

4.2.5喷射混凝土施工

喷射混凝土采干喷技术进行施工，为了使干拌混凝土可以顺利输送到130米高处的施工面，提供空压机的用气量和压力的调整，使得混凝土输送不宜堵管，由于施工高度是正常施工高度的3倍，使用供气量和压力是压力的2倍，这样出口速度比较高，回弹比较厉害，正常出口离开工作0.6—1米，实际调整到2-3米才能使得喷射混凝土可以正常施工，从而保护环境并提高喷射混凝土施工质量。

（4）喷射混凝土施工工艺流程

挂网喷混凝土，其工艺流程分别如图2、3.

图1素喷射混凝土施工工艺流程图

（5）材料

a）水泥：使用强度等级为P.O42.5的普通硅酸盐水泥，进场水泥必须有出厂质量证明书。

b）骨料：细骨料采用坚硬耐久的粗、中砂，细度模数大于2.5，使用时的含水率控制在%5～7%；粗骨料采用耐久的卵石或碎石，粒径不大于15mm；喷射混凝土中不得使用含有活性二氧化硅的骨料，喷射混凝土的骨料级配，满足表4的规定。

表2喷射混凝土用骨料级配

c）水：满足混凝土拌合用水要求。

d）外加剂：速凝剂的质量符合施工图纸要求并有生产厂的质量证明书，初凝时间不大于5min，终凝时间不应大于10min。

（6）配合比

喷射混凝土配合比通过室内试验和现场试验选定，并符合施工图纸要求，在保证喷层性能指标的前提下尽量减少水泥和水的用量，喷射混凝土的初、终凝时间及强度满足现场喷射工艺及设计要求。

（7）配料、拌合及运输

a）配料称量允许偏差：水泥±2%,砂、石±3%；

b）拌合：在搅拌机采用拌合干料，搅拌时间不少于3min；

（8）喷混凝土施工

a）喷射混凝土前28天，应为每种拟用的外加剂作试验板，试验板测定的喷射混凝土工艺质量和抗压强度达到要求后，才能进行喷射混凝土施工。

b）喷射混凝土前先沿边坡搭设工作平台。清楚开挖面上的松动块石、浮石及坡脚的石渣和堆积物，对有渗水的岩面进行刻槽、埋管引排水。埋设钢钉作为控制喷射混凝土厚度的标志。

c）喷射机安装调试好后，同时开动喷射泵及打开压缩空气管和速凝剂掺入管，就进行喷射作业。喷射混凝土过程中连续上料，保持料满，在料斗上设15cm孔筛网防止超径料进机内。

d）喷射顺序：喷射作业分段分片依次进行，喷射顺序自下而上。

e）每层一次喷射厚度按GB50086-2001表8.5.1规定数据选用，后一层在前一层混凝土终凝后进行喷射，若终凝1h后在进行喷射，则先用风水清洗喷层面，对不平部位先喷凹处，最后找平。

f）喷射距离、角度：正常喷嘴口距离受喷面60~100cm，喷射料束与受喷面夹角不小于75。。右岸采用高压空压机对高处喷射混凝土时，喷射距离、角度：喷嘴口距离受喷面200~300cm。

g）喷射混凝土养护：由于喷射的混凝土层较薄，易发生早期干缩裂纹，要加强养护，在终凝2h后喷水养护，经常保持潮湿状态，养护时间不少于14d。

h）冬季施工：当喷射作业区的气温低于+5℃时，停止喷射作业，并报知监理人，已喷射的混凝土不得喷水养护，混合料进入喷射机的温度不应低于+5℃，普通硅酸盐水泥的喷射混凝土在分别低于设计强度30%时，不得受冻。i）

施工质量情况

在施工过程中会同监理人进行一下项目的质量检验和检查试块送实验室符合要求。

施工设备和经济效益对比

表3、右岸70米坝顶以上450方喷射混凝土使用机械和工期

表4、右岸在基础上施工坝顶以上450方喷射混凝土使用机械和工期

通过对比，如果完成450方喷射混凝土，使用高压空压机对高处喷射混凝土施工方案，可以节约资金157120元，因为此工序是在关键线路上，工期减少44天。轻易附加经济效益，项目部管理人员及其他开支1万元/天，项目费用减少44万，共计可以节约59.7万元。

如果全部是素喷混凝土，要考虑增加一倍的脚手架人员工资和工期及脚手架材料的运输费用，通过经济分析，采取合适项目施工的施工方案。