混凝土喷射机范文
时间：2023-10-25 14:13:16
混凝土喷射机篇1
黄登水电站左右岸缆机平台开挖高程高差达182m，湿喷混凝土施工技术及工艺控制的应用，有效地控制了高边坡稳定。文章介绍了左右岸缆机平台湿喷混凝土施工技术及工艺控制情况。
关键词 : 湿喷混凝土 施工技术 工艺控制
中图分类号：TU74文献标识码： A
1.工程概况：
澜沧江黄登水电站喷射混凝土施工范围：左岸缆机平台：EL.1735.00m～EL.1750.00m高程、坝横0+123.02上游侧边坡为；EL.1692.00m～EL.1735.00m高程边坡。右岸缆机平台：EL.1695.00m～EL.1725.00m高程、坝横0+060上游侧边坡；EL.1678.00m～EL.1695.00m高程、坝横0+040上游侧边坡。
2.工程地质
黄登电站两岸缆机边坡地形坡度较陡，一般为40°～55°，地表分布的第四系覆盖层，厚度一般5m~15m，基岩为三迭系小定西组的变质火山碎屑岩夹变质凝灰岩。上游侧岩体浅表部有强卸荷岩体分布，下游侧为倾倒蠕变岩体，倾倒蠕变岩体厚度大于50m，岩体呈碎裂状，强风化，地质条件较差。且由于开挖施工中采用爆破作业，使得边坡破碎松散，时有落石现象发生。为了使松散岩石边坡不出现落石、崩塌现象，确保边坡稳定安全，决定开挖作业完成后紧跟喷锚支护方案进行支护。
3、喷射混凝土施工工序质量控制标准
3.1 原材料
3.1.1水：采用洁净水，需满足现行《水工混凝土施工规范》（DL/T5144-2001）相关规定，且不影响速凝效果。
3.1.2水泥：优先选用普通硅酸盐水泥，水泥强度等级不低于42.5。
3.1.3骨料：细骨料采用坚硬耐久的粗、中砂，细度模数大于2.5，使用时骨料中砂的含水率控制在5％～7％；石子的含水率控制在2％～3％。粗骨料采用耐久的卵石或碎石，粒径不大于15mm；回弹的骨料不能重复使用。
3.1. 4外加剂：施工中可以使用速凝剂，但速凝剂不得含氯。
3.2喷射混凝土施工准备
3.2.1确定配合比
配合比必须满足喷射混凝土工艺流程的基本要求，即易喷射、不易堵管、减少回弹量和粉尘，要符合质量好、强度高、密实度高及防水性能好的要求，同时达到其它物理力学指标等要求。通过室内试验和现场试验选定，在符合设计及施工图纸要求，保证喷层性能指标的前提下，尽量减少水泥和水的用量。外加剂的掺量通过现场试验确定，喷射混凝土的初凝和终凝时间，满足施工图纸和现场喷射工艺的要求，喷射混凝土强度满足设计要求。
3.2.2施工道路：采用开挖时已经形成的临时道路。
3.2.3 施工供风：由集中供风站提供。
3.2.4 施工供水：供水从高位水池引入施工平台的蓄水池中，各层马道上放置钢板水箱，然后再引至工作面。
3.2.5施工供电：主要为喷混凝土设备和施工照明用电，施工时从安装的变压器接引，已满足现场支护施工用电。
3.2.6搭设脚手架
脚手架搭设前必须先对现有边坡的稳定情况进行观察，确定安全后再搭设脚手架。钢管支架立柱应置于坚硬稳定的岩石上，不得置于浮渣上；立柱间距1.7m.架子宽度1.2～1.5 m；横杆高度1.7m，以满足施工操作；搭设管扣要牢固和稳定；钢架与壁面之间必须楔紧，相邻钢架之间应连接牢靠，以确保施工安全。
3.3 施工工艺流程
3.3.1受喷面处理
1、拆除作业面障碍物、清除开挖面的浮石和坡脚的岩渣等。
2、一般岩层采用高压风水冲洗受喷面；对遇水易潮解、泥化的岩层，则用高压风清扫岩面。
3、受喷面有滴、淋水时，喷射前按下列方法做好治水工作：有明显出水点时，可埋设导管排水；导水效果不好的含水岩层，可设盲沟排水。
4、对地质条件较差部位破损岩面，清除所有暴露的破损岩石，经监理工程师同意，在破损岩面范围安装附加的岩石加固钢筋。
5、在已有混凝土面上进行喷射时，清除坡面上松散物、尘土及其他有害物，以保证新老混凝土之间具有良好的粘结强度。将被下一层覆盖的喷砼层首先达到初凝，并使用水冲或其他方式除去所有松散物、尘土或其他有害物质。
3.3.3 混凝土生产及运输
喷射用混凝土采用现场拌制或拌合站拌制方法生产，用混凝土搅拌车运输至工作面上料；混凝土喷射机放置在每层马道下游侧马道口，随工作面下移。
3.3.4 喷射混凝土施工
1、采用分区分块、自下而上螺旋式喷射，喷嘴要垂直受喷面做反复缓慢螺旋形运动，螺旋直径约20～30cm，同时与受喷面保持一定的距离，一般取0.6～1.0m。若受喷面被钢筋网覆盖时，可将喷头稍加倾斜，以保证混凝土喷射密实，保证钢筋网背面填满混凝土，粘结良好。
2、采用分段分片依次进行，自下而上，对于厚度为15cm的挂网喷混凝土，先素喷3~5cm混凝土后铺设钢筋网，并与锚杆或附加插筋牢固焊接，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，后喷射至设计厚度。
3、喷射时，料束呈“S”旋转轨迹运动，一圈压半圈，纵向按蛇形状，每次蛇形喷射长度3至4m。喷头移动要慢，让混凝土有了一定厚度再离开，成片扩大喷射范围。岩面凹部处先喷混凝土找平。后一层喷射则在前一层混凝土终凝后进行。若终凝后间隔1h以上且初喷表面已蒙上粉尘时，则在后一层施喷前要将受喷面用高压气体、水清洗干净。
4、喷射混凝土作业紧跟开挖面，下次爆破距喷射混凝土作业完成时间的间隔不得小于4h。
5、严格执行喷射机操作规程：连续向喷射机供料；完成或因故中断喷射作业时，将喷射机和输料管内的积料清除干净。
6、喷射混凝土表面，平均起伏满足设计要求。
图2：湿喷混凝土施工工艺流程图
3.3.5喷射混凝土养生
喷射混凝土终凝2h后开始喷水养护；喷水次数以保持混凝土具有足够的湿润状态为度，养护时间不得少于10天；气温低于+5℃时，不得喷水养护。
当喷射混凝土周围的空气湿度达到或超过85%时，经监理人同意，可准予自然养护。
3.3.6现场质量控制与检测
1、混凝土抗压强度试验
试块在工程施工中抽样制取，在喷射作业面附近，将模具敞开一侧朝下，以80°（与水平面的夹角）左右夹角置于墙脚：先在模具外的边墙上喷射，待操作正常后，将喷头移至模具位置，由下而上，逐层向模具内喷满混凝土。将喷满混凝土的模具移至安全地方，用三角抹刀刮平混凝土表面。在标准养护条件下养护7d后，将混凝土加工成边长为100 mm的立方体试块。继续在标准条件下养护至28d龄期后，进行抗压强度试验。
2、回弹控制
采用合适的配合比，配比中细骨料采用较细的河砂，粗骨料粒径最大控制在10mm左右，适当增加速凝剂的添加量也可减少回弹。喷射时喷枪与壁面垂直喷射，压密性好，回弹少。
3、喷混凝土厚度检测
用无损检测法检测。根据《水电水利基本建设工程单元工程质量等级评定标准》（DL/T5113.1-2005），“每200m2设置一个检查断面，每条断面检测点数不少于5个点。经检查，喷射混凝土厚度未达到设计文件要求的厚度，应进行补喷，所有喷射混凝土都必须经检查确认合格后才能进行验收”。
4、湿喷面事前处理控制
首先清除可能落下的浮石，若有涌水时，先喷一层较大速凝剂量的砂浆，安设枝丫状盲沟引流至排水沟；涌水较大时，在涌水处钻眼，埋设带堵头的钢管把水引出。并根据实际情况调整混凝土配合比，增加水泥用量，再喷射混凝土。
5、喷混凝土表面控制
喷混凝土要做到均匀密实，表面平顺整洁，无干斑或流滑现象。对围岩表面凸凹显著的部位填平补齐，湿喷完成后跟踪检查。
4.雨季施工注意事项
4.1应根据砂石的含水率及时调整用水量；
4.2雨季施工砂浆的流动性不宜太大；
4.3雨季施工留置的施工缝一定要按照施工缝的有关要求处理；
4.4混凝土的坍落度一定不要过大。
5.结语
混凝土喷射机篇2
关键词：喷射 钢纤维混凝土 桐柏电站
1 工程概况
桐柏抽水蓄能电站位于浙江省天台县栖霞乡百丈村。是一座日调节抽水蓄能电站，共安装4台主轴单级混流可道式水泵水轮机组，单机容量300 MW，总装机容量1200 MW。电站枢纽工程由上、下水库、输水系统，地下厂房，开关站和中控楼等建筑物组成。其中输水系统全长1292．22 m。
库区工程地质主要分布侏罗纪上统火山碎悄岩，岩脉分布于库区内和右坝肩玉引水隧洞间，其抗风化能力弱，暴露地区表呈全风化。输水系统有两条断层带穿过，工程地质条件较差，为确保工程开挖过程中的施工安全，在输水系统的岩石开挖中，根据不同的围岩地质情况，采用喷射钢纤维混凝土和部分喷射素混凝土进行支护处理，取得较理想的效果，现就喷射钢纤维混凝土在桐柏电站输水系统的应用作一简要介绍。
2 喷射钢纤维混凝土的力学特性
喷射钢纤维混凝土是在普遍喷射混凝土的拌合料中加入一定量的钢纤维，经喷射机和输料管是在喷头处加入适量水（干喷法）后直接喷射到工程结构物面上的一种先进混凝土施工工艺，由于短而细的钢纤维在混凝土基体中呈乱向且不连续分布，在受荷载作用下，纤维能限制或滞后混凝土基体裂缝的开展，即具有较高的阻裂效应，从而使原来脆性的材料呈现较高的抗拉、抗裂和抗弯韧性。由于采用高压喷射工艺，由水源与集料的反复连续撞击而使混凝土挤压密实，同时采用的水灰比较小（0．45～0．50），因而具有较高力学强效和良好的耐久性，尤为与混凝土、岩石有较高的粘结强度。它非常适用于地质条件较差洞室的喷射支护，目前已广泛应用于边坡稳定，隧洞支护和基他建筑物补强加固工程。
3 喷射钢纤维混凝土现场试验
3．1 不同型号钢纤维产品的选择
钢纤维对混凝土基体的增强效果与钢纤维型号、产品的材质、外形尺寸及长径比等因素有关。为选择一种增强效果较好工能满足了最优施工要求的钢纤维产品，因此对上海、杭州、武进三家不同厂家产的钢纤维品种进行喷射钢纤维混凝土性能对比试验，试验成果见表1。
从表1成果可见，在相同混凝土配合比二种不同纤维参量条件下，杭州厂生产的钢纤维混凝土的力学性能，优于其他两类生产厂。但从满足施工喷射要求看，上海哈瑞克斯生产的铣削型钢纤维具有施工搅拌方便、纤维不结团、分散性好、不易堵管等特点，适宜于喷射施工要求，因此，最后选用上海厂产品钢纤维参量为60kg／m3，进行施工。
3．2 喷射钢纤维混凝土与喷射素混凝土对比试验
本工程以喷钢纤维混凝土为主，主要用于上层进出水口高道坡及输水系统洞室开挖支护工程。部分洞段喷射素混凝土，为了解两种不同材料喷射效果，在现场进行C25级喷射钢纤维混凝土与喷射素混凝土对试验，成果见表2。
由表2成果可见，喷射钢纤维混凝土的力学性能明显优于喷射素混凝土的力学性能，其中：28天抗压度增长约12．7％、抗拉强度增长约52．4％、抗折强度增长约62％。
4 喷射钢纤维混凝土施工工艺
喷射钢纤维混凝土施工方法分干喷法和湿喷法两种。干喷法施工特点：设备简单，易于施工，但施工环境粉尘大，有害以健康，且混凝土水灰比不易严格控制。湿喷法是将一定级配的混合料在搅拌机中加以搅拌均匀后的湿料经喷射机及管造从喷咀中喷出，其特点混凝土水灰比易控制，施工环境粉尘小、材料回弹损失少，但设备价格较费。经综合比较后，最终施工采用干喷法，喷射机为HP2 U—5B型混凝土喷射机，分段分层喷射，每一段长10m左右，每段间搭接长30～50cm，每一喷层厚度3～5cm。由于干喷法混凝土用水量完全恁喷射于经验掌握；因此为确保喷射施工质量，而由有经验的熟练喷射于操作，并在喷射时始终使料流呈螺旋状横向移动（螺旋圈直径约20～30cm），喷咀距岩在约70～100cm，喷射角度放70°～90°。为增加喷层钢纤维混凝土与岩石面的粘结强度并减少回弹损失，在喷射钢纤维混凝土前先在基岩面上喷一层约1cm厚的水泥砂浆，在砂浆未 以前即喷钢纤维混凝土，喷射钢纤维混凝土结束后，提高喷层的平整度和保护面层的钢纤维不生锈，故在面层又喷了1cm厚的砂浆保护层。
5 结 论
（1）喷射钢纤维混凝土在桐柏电站的上库进、出水口高道坡及输水工程洞室并挖支护应用的结果表明，它具有支护快速、及时，喷层混凝土力学性能优良和围岩粘结强度高等特点。这对确保工程开挖施工的安全，加快开挖施工进度都有显著的效果。
混凝土喷射机篇3
（中铁一局四公司，咸阳 712000）
摘要：无碱湿喷技术是当代最先进的喷射混凝土技术，大瑞铁路大柱山隧道初支喷射混凝土采用了无碱湿喷技术，取得了较好的效果。
关键词 ：无碱速凝剂；隧道初支；湿喷工艺
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）17-0157-03
作者简介：崔学民（1972-），男，陕西耀县人，毕业于长安大学，工程管理硕士，研究方向为隧道施工。
0 引言
建筑界常用干喷工艺配合传统碱性速凝剂施作混凝土隧道。传统碱性速凝剂混凝土早期强度发展慢，密实度低，28天强度损失30%-50%，抗渗能力差，极易产生碱集料反应，回弹量高，材料浪费严重。并且传统碱性速凝剂含有钠、钾等碱离子，会对作业人员的生命健康造成极大的威胁。
与传统碱性速凝剂干喷工艺相比，无碱速凝剂湿喷混凝土施工技术能够避免碱集料反应，大幅度提高混凝土粘稠度和耐久性，降低喷射混凝土的粉尘量和回弹量，同时避免作业人员遭受碱性危害，保证其生命健康。因此，无碱湿喷技术逐渐逐渐取代传统干喷工艺，成为当前隧道工程的主流施工工艺。
1 无碱湿喷的优点
1．1 碱性速凝剂与无碱速凝剂的区别
1.1．1 碱性速凝剂
碱性速凝剂含有钠、钾等碱性离子，其工作原理是依靠水泥的快速固化而完成粘附，因此在喷射混凝土中使用碱性速凝剂存在如下问题：
①施工环境不能保证，对施工工人的皮肤伤害较大；
②混凝土密实度低；
③早期强度发展慢；
④混凝土28天强降大，抗渗能力差，28天后期强度继续下降，掺量越大、后期降强越大；
⑤容易产生碱集料反应；
⑥回弹高，浪费较大，顶拱回弹大于20%，有时高达30-40%；
⑦一次喷射厚度小（一般3-7cm）。
1.1.2 无碱速凝剂
无碱速凝剂（等效Na2O含量＜1%）在1993年由德国公司首先研究出来，具有以下优点：
①减少喷射混凝土中的析出物（增加密实度）；
②减少碱集料反应；
③消除对施工人员的身体伤害；
④速凝剂的碱含量低于1%（等效Na2O含量）；
⑤能提高喷射混凝土的耐久性。
无碱速凝剂在国外从上世纪90年代开始使用，现已在欧洲、美国、日本等发达国家普遍使用，香港已从立法上禁止使用碱性速凝剂，必须使用无碱速凝剂。
1.2 干喷（潮喷）与湿喷的区别
1.2.1 干喷（潮喷）的最主要的特点是水在喷头位置加入，水量的大小靠施工工人根据需要调节。当在边墙施工时加入水量较多，在拱顶施工时加入水量较少，甚而无法基本满足水泥水化的需要。造成喷射混凝土的密实度不高，强度质量波动较大，这已是公认的事实。
1.2.2 湿喷的特点是水在拌合楼加入，是通过试验工程师设计并监控，喷射混凝土质量的一致性较好。正因为水是相对固定的，现场唯一能调整的是速凝剂的掺量，而速凝剂掺量大小与施工工艺的好坏等就决定着喷射混凝土质量的好坏。
因此，认真研究湿喷混凝土配合比设计的特点、无碱速凝剂与碱性速凝剂的性能差别，才能真正促使喷射混凝土上一个台阶。特别是铁路工程，施工条件极其复杂，各工地的砂石水泥条件很难理想化，无碱湿喷能彻底解决由于砂石水泥等条件差异而带来喷射混凝土质量不高的问题。
2 大柱山隧道无碱湿喷技术应用
大瑞铁路大柱山隧道位于云南省保山市境内，全长14484m，隧道穿越的地层是滇西南复杂地质的典型代表，构造复杂、断层密集、岩性繁多、软弱破碎、岩溶发育、高压富水，是大瑞线唯一一座极高风险隧道，其设置“二横一平”（贯通平导、进出口各一横洞）辅助坑道辅助正洞施工，设计工期9年左右。在这种长度超长、工期超长、地质复杂的隧道中，作为初期支护中重要的喷射砼的质量在确保施工安全方面显得尤为重要，尤其在隧道平导中，由于其作为辅助正洞施工的通道，长期有大量的人员、设备通行，且平导断面小，为确保正常开挖，实行二衬缓做的方案，即等平导贯通后再做二衬。故在平导贯通前，只设置初支，这样喷射砼的质量就显得更加重要。该工程部分地段喷射混凝土采用了无碱湿喷技术，取得了较好的效果。
2.1 原材料选择：选择原材料的原则是在满足质量要求前提下，尽可能采购当地材料，以降低工程成本。水泥：云南三江石林P.O42.5级；砂：打鹰山石场机制砂；碎石：根据大型湿喷机械手的特点，为防止喷射砼时堵管和减少回弹，选用打鹰山石场5-10mm碎石，要求连续粒级，坚硬耐久。外加剂：外加剂极其掺量对混凝土拌合物性能起关键作用，施工中采用重庆求索建材有限公司生产的FS128液体无碱速凝剂；减水剂也采用该公司生产的 QS400聚羧酸系减水剂。
2.2 配合比确定：大柱山隧道正洞喷射砼设计强度为C25，平导设计强度为C20；在室内试验成熟的基础上，在现场进行了生产性试验，最终确定C25配合比为：（水泥：机制砂：碎石：水：速凝剂：减水剂）=（460：1219：523：198：23：3.68），水灰比0.43，砂率70%，控制坍塌度18-20cm，速凝剂掺量为胶凝材料的5%，减水剂掺量为胶凝材料的0.8%；C20配合比为：（水泥：机制砂：碎石：水：速凝剂：减水剂）=（400：1175：633：192：24：3.2），水灰比0.48，砂率70%，控制坍塌度18～20cm；施工中根据砂、碎石的含水率及时调整施工配合比。
2.3 施工机械
2.3.1 湿喷砼搅拌采用成都市新筑混凝土机械设备有限公司生产的HZS-90型全自动计量双卧轴强制式搅拌机，砼的配料、计量、输送、搅拌、卸料均在密封条件下进行，施工配料严格按配合比进行操作。
2.3.2 砼运输罐车：混凝土运输罐车容积4m3，罐体在柴油内燃机带动下可以正转和反转，混凝土在运输过程中正转可以延缓砼的凝结时间，罐体反转则向混凝土泵料斗中卸料。
2.3.3 砼喷射设备：成都新筑生产的大型湿喷机械手，主要由混凝土泵、喷射臂、液压系统、空气-水-添加剂系统、空压机、高压清洗水泵、电缆盘和底盘等构成，最高喷射砼速度能达到30m3/h，全自动控制系统。
2.4 无碱湿喷砼施工工艺
2.4.1 施工工艺流程
施工工艺流程如图1所示。
2.4.2 砼拌制运输 砼拌制投料时按照砂-碎石-水泥-水的顺序，然后加入减水剂搅拌两分钟，最多不能超过四分钟。在砼运输过程中，为了防止砼初凝，应保持罐体转动。运输过程中，在搅拌站取部分混凝土样品袋装后放置在同批罐车上，一旦机械出现异常情况，造成砼不能及时喷射，应检验样品是否已经出现变化，如果发现样品已经不能使用，那么罐内砼也就不能使用了。
2.4.3 无碱湿喷砼喷射工艺 需要先使用湿喷机械手自带的高压风冲洗岩面才能进行喷射。冲洗时应按照从上到下的顺序，从隧道拱顶清洗至边壁底部。有资料显示，混凝土和干净湿润的岩面粘结比较紧密。喷射混凝土时按照由下往上的顺序，从隧道两拱脚处开始，如此可有效保证喷射混凝土的质量。喷射手应尽量使喷嘴与受喷面垂直，边墙喷嘴距离开始为1m-1.2m，当形成3cm-5cm厚的混凝土软层时，喷嘴距离变为0.5m-0.7m，最后要留2cm-3cm厚要喷的混凝土时喷嘴距离回到1m-1.2m喷平整；若喷拱顶时喷嘴距离在0.8-1.6m为宜。混凝土应分片自下往上喷射，喷嘴应均匀地呈单向螺旋转动。一般正常工作情况下，边墙工作风压为0.2MPa-0.4MPa，拱部工作风压为0.3MPa-0.5MPa。此外，工作风压与喷射管长度和混凝土和易性有关，和易性越好，喷射管越短，所需工作风压较低，反之则工作风压越高。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。喷射混凝土时应结合周围环境的实际情况，选择最科学合理的初喷层厚度，初喷层厚度过厚或者过薄都不利于施工，如果初喷层厚度过厚，一旦混凝土自身的重量超过一定的标准就会造成初喷层下坠掉落或形成空壳，而如果初喷层厚度过薄，很难把粗骨料粘结牢固，会因此增加回弹量。通过参考设计的支护参数，并结合现场的实际施工情况，最终确定初喷层厚度为3cm-5cm，需要注意的是初喷十至十五分钟之后，再继续喷射混凝土至设计厚度。
2.4.4 特殊情况下的混凝土喷射工艺 挂钢筋网地段，喷射后混凝土层面有时呈波浪形，喷头垂直于岩面喷射则可使混凝土均匀分布，避免起伏。设钢拱架地段，因岩石破碎，混凝土喷射工作显得尤为重要。喷射混凝土必须从填充岩面空洞、裂隙开始。喷头呈直线状沿拱架从拱底向拱顶移动，注意不要旋转喷头。钢拱架与围岩之间的空隙必须用喷射混凝土填充密实，对于钢拱架的两侧，必须进行两次或三次补喷，并将钢拱架用混凝土包裹严实，使其与喷射混凝土构成整体受力体系。混凝土掉落部位的补喷，不能立即进行补喷，应该在掉落之后的十至十五分钟之后进行补喷。同时为了避免在喷头周围形成凹包，喷射时不能旋转喷头。另外针对渗水的大小，喷射时应采取不同的措施进行处理。
2.4.5 施工中应注意的事项
①由于喷射效果和混凝土的拌合质量有着直接的关系，因此必须加强对混凝土拌合质量的控制，同时加强对原材料的检测。②只有在系统工作风压大于0.5MPa时才能开机，否则会出现异常情况影响施工的顺利进行。③喷射混凝土供料时不能经常停机，一定要保证其连续性。④为了防止喷管出现弯折等现象，造成堵管，在喷射混凝土过程中要理顺喷射管。⑤短时间停机时，为了防止速凝剂管路堵塞，应该保持辅助风阀呈开启状态，只需停止电机、振动电机、计量泵即可。⑥喷射机喷射混凝土时喷头保证不能对着人和设备。
3 大柱山隧道无碱湿喷混凝土质量评定
①抗压强度试块制作采用喷大板切割法，也可采用钻芯取样，据统计，无碱湿喷混凝土抗压强度1天的强度可达设计的40%~50%；3天的强度可达100%左右；7天的强度可达120%左右；28天强度可达140%~150%。②喷层厚度检查，在有锚杆地段利用锚杆露头，其余地段采用凿孔法检测厚度。最好在喷后八小时内检查凿孔，检查发现任何异常情况时应及时采取有效措施进行纠正。③混凝土与岩石粘结强度采用初支检测孔进行钻孔检测，未发现空洞，表明混凝土与岩石粘结效果良好。④湿喷回弹率根据现场测量，最佳状态下边墙、拱顶综合回弹率6-7%，在机械出故障等一般状态下（堵管、混凝土断料）边墙、拱顶综合回弹率10-15%。
4 无碱湿喷技术还需要解决的问题
4.1 无碱湿喷混凝土设备相对较复杂，对维修保养的要求很高，要想保证无碱湿喷混凝土设备的良好工作状态，必须积极探讨维修保养规律。
4.2 湿喷混凝土对很多因素的要求都很高，比如粗骨料、坍落度、风压及风量等。
4.3 现阶段有水地段湿喷混凝土效果还不够理想，应该完善相关的施工工艺，使其能够满足不同环境地段的施工。
4.4 湿喷混凝土使用的无碱速凝剂成本高，需通过优化配合比降低成本。
5 结论
从大柱山隧道无碱湿喷混凝土质量评定结果来看，无碱湿喷混凝土隧道施工技术确实解决了传统干喷技术存在的混凝土碱集料反应，提高了混凝土密实度、抗渗性能和回弹量，减少了材料浪费，在提高工效的同时也避免了人体遭受碱性危害，值得在隧道工程中大规模推广应用。
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混凝土喷射机篇4
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：
[1] 闫雯.喷射混凝土施工的质量控制措施[J].工程质量.2011，（09）.
[2] 周刚.论喷射混凝土的施工方法与规范[J].施工安全.2009，（01）.
[3] 王赫.水利工程技术分析[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.
混凝土喷射机篇5
关键词：隧道；湿喷混凝土技术；施工
Abstract: This article mainly from the shotcrete technology survey, raw materials selection and proportioning, wet spraying concrete technology, wet sprayed concrete construction should notice these aspects.
Key words: tunnel; wet spray concrete construction technology;
中图分类号：TQ178文献标识码：A 文章编码
喷射混凝土技术是新奥法隧道施工中一项关键技术，它借助喷射机械，将速凝混凝土喷向岩石或结构物表面，使岩石或结构物得到加强和保护。其与干喷相比，具有可有效地减少回弹、降低粉尘、加大一次喷层厚度、提高喷射砼质量、生产效率高等优点。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。但目前，从我国总体隧道施工技术水平看，由于实际工作中缺乏对喷射混凝土支护作用重要性的足够认识，致使它的发展落后于隧道其他施工技术，喷射混凝土是目前隧道施工中的薄弱环节。在此，本文简要阐述喷射混凝土技术在隧道施工中的应用。
1、喷射混凝土技术概况
1.1喷射混凝土工艺原理及特点
将掺速凝剂的混凝土用喷射机喷向岩石或结构物表面，从而使岩石或结构物得到加强和保护。喷射混凝土密实型及整体性控制与普通浇注混凝土的振捣密实原理不同，喷射混凝土通过高速射流密实，其密实度与射流过程密切相关。喷射混凝土施工简便，省去支模、浇筑和拆模工艺，施工进度加快，且较普通混凝土密实度高，强度和抗渗性能好。
1.2喷射混凝土的主要作用
（1） 填充出露的节理和裂隙，提高围岩整体的强度和稳定性。
（2）混凝土是唯一能够与围岩大面积的、牢固接触的一种支护方式。
（3）通过接触面的附着力和剪力，作用在喷射混凝土上的外力分散在围岩上，防止局部掉块，在隧道壁面附近形成一个承载环，控制了围岩的应力释放。
（4）填平围岩的凹面，阻止应力集中，加强了软弱层。将土压传递到钢支撑和锚杆，开挖后，及时覆壁面，防止围岩风化。
2原材料选择及配合比确定
2.1原材料选择
2.1.1水泥
选用P.O425、P.O525普通硅酸盐水泥，其技术指标符合规定。
2.1.2砂
为保证喷射混凝土的强度，选用硬质洁净的中砂，细度模数小于2.4，含泥量为2.6%，或使用级配良好的机制砂。
2.1.3碎石
为防止喷射混凝土时堵管和减少回弹，选用粒径5～20 mm的机制碎石，要求连续粒级，保证级配均匀并坚硬耐久。
2.1.4拌和用水
工程中多以饮用水作为拌合用水，而 pH 值小于 4 的酸性水和含硫酸盐量（SO42－）超过水量 1%的水，含有影响水泥正常凝结和硬化的有害物质的水均不得使用。
2.1.5速凝剂
速凝剂对混凝土拌合物的性能起关键作用，水灰比为0.4 时掺有外加剂的水泥浆初凝时间＜5 min，终凝时间＜10 min，产量为水泥用量的3%～6%，一般取4.5%为宜。
2.2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。经试验确定其配合比为：灰骨比为：1∶4；水灰比为：0.45～0.50；每立方米喷射混凝土水泥用量为427 kg；每立方米喷射混凝土掺速凝剂19.2 kg。 施工中根据砂、碎石的含水率及时调整施工配合比。
3、湿喷混凝土施工工艺
3.1施工准备
（1）检查受喷面轮廓尺寸，并加以修整，使之符合设计，若有松散、破碎部分须清除干净。
（2）有明显渗水地段应事先做好防排水处理。
（3）喷射前用高压风、水冲洗岩面，并将表面软弱破碎岩石清扫干净。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。
（4）备好脚手架或工作平台及护铁纱罩。
（5）检查机械、管道、安全阀、压力表是否完好，并进行试运行。
（6）在拱顶、边墙或岩面上做好设计喷层厚度标志。
3.2湿喷作业技术要点
（1）混凝土拌制时按砂碎石水泥水的顺序投料，搅拌采用全自动计量强制式搅拌机，施工配料严格按配合比进行操作； 加入复合泵送剂后搅拌2 min以上，最多不能超过4 min，以免影响混凝土的拌合质量。
（2）喷射混凝土时从隧道最底处开始由下往上，以 S曲线移动进行喷射，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；后一次喷射应在前一次混凝土终凝后进行，若终凝后1 h以上再次喷射，应用风水清洗混凝土表面；隧道从两侧边墙底部开始喷射，喷射到拱顶中心线位置闭合，完成一环喷射混凝土的一次试喷。
（3）喷射混凝土时应严格控制风压。风压太小，会使喷射力减弱，无法满足喷射混凝土粘结密实要求，甚至达不到设计和规范要求；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，二者都会加大骨料的反弹，从而直接造成回弹的增加。一般起始风压≥0.5 MPa 才能开机操作，并根据喷头出料情况调整风压，边墙作风压应控制在0.3～0.5 MPa之间，拱部控制在0.4～0.65 MPa之间。
（4）喷射混凝土时应根据围岩类别及水文地质情况，确定适宜的初喷层厚度：Ⅱ类围岩分3次，Ⅲ类围岩分2次，Ⅳ类围岩分1～2次；采用湿喷，经现场测定初喷层厚度确定为4～5 cm，第二次喷射厚度可达10 cm以上。
（5）无钢筋网喷射时，喷嘴尽量垂直岩面成 90 °角，并偏向刚喷射部位（倾斜角控制在10 °内），保持0.8～2 m的距离，以确保混凝土的密实效果，对挂有钢筋网的受喷面，喷油略倾斜，距离则宜控制在0.6～1.0 m范围内。
（6）喷头应均匀地按螺旋轨迹运行，分区段，一般不超过6 m，自上而下，一圈压半圈，缓慢移动，每圈直径15～20 cm；
若受喷面不平，应先喷凹坑找平。
（7）在喷射混凝土终凝1 h后进行洒水养护，保持喷射面湿润，养护时间不少于7 d。
4 、湿喷混凝土施工中的注意事项
（1）喷射前必须用水泥浆混凝土湿喷机和送料管，喷射结束后用水冲洗干净管路内残留的混凝土。
（2）严格控制工作机的风压在0.15～0.2 MPa 范围内。
（3）严格控制水灰比，以刚喷射的混凝土表面有一层暗弱光泽为度。
（4）渗水地段的处理，当水量不大时，在喷射混凝土前用压缩空气吹扫，喷射混凝土配料及拌料按正常施工程序进行；当水量较大时，在开始喷射时适当减小用水量，喷射由远而近，临时加大速凝剂掺量（≯5%）逐渐合拢，止水后，必须紧接着用正常速凝剂产量的喷射混凝土封闭。
（5）在喷射过程中，喷射手要时刻注意观察喷嘴情况，一旦堵管，要让助手立即与操作司机联系，停机，关风，检查管路是否畅通。
（6）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。
（7） 混凝土喷射后至下一循环放炮时间， 应通过试验确定，一般不小于4 h，放炮后应对混凝土进行检查，如出现裂纹，应调整放炮间隔时间或爆破参数。
（8）在混凝土凝结之后，需要对喷射混凝土的强度进行检测。在进行强度检测时，应采取切割钻芯法取样，以接近喷射混凝土的真实情况，若采样的混凝土无法达到设计要求，则应及时采取措施进行补救。
（9）在喷射混凝土时要注意观察拱腰至拱顶的岩面，加强劳动保护，防止混和岩面的石块在高压喷射混凝土的冲击下垮落伤人。
5 、结束语
综上所述，湿喷混凝土技术在隧道工程的应用，较好地解决了干喷混凝土存在的不足，也取得了一些施工经验，且由于湿喷混凝土具有粉尘少、回弹低、生产率高、混凝土质量稳定可靠等特点，在保护施工人员的身体健康、提高经济效益、保证工程质量等方面都有明显的优势。作为一种新的施工工艺，随着湿喷机具的技术进步，喷射混凝土在隧道防护中将会发挥越来越重要的作用。
参考文献
1 王清江.隧道湿喷混凝土施工技术［J］.国防交通工程与技术，2010（3）
混凝土喷射机篇6
关键词：锚喷；锚网；混凝土；支护结构；施工技术
中图分类号： TU375
引言
为了保持煤矿巷道的稳定性，避免围岩出现垮落或过大变形，巷道掘进后一般都要进行支护。支护的主要方法是架设棚式支架、砌筑石材整体式支架和锚喷、锚网支护。进行支护以前一般选打砌达碹方式或砼碹方式。这些支护方式的缺点是加大了掘进断面，影响了掘进速度，还爆破、运输、支护等材料费用高。支护效果上，埋深厚，砼碹开裂，巷道变形，底鼓现象比较严重，满足不了安全生产的需要。目前，一些煤矿采用锚网、锚索喷联合支护技术。
在采用锚网、锚索喷联合支护技术后，可明显改善围岩受力状态，有效地控制围岩变形，提高支护的安全可靠性。与砼碹相比，锚喷、锚网喷和、锚网索喷联合支护技术可减少掘进荒断面，降低支护费用，经济效益显着。锚喷、锚网喷和、锚网索喷联合支护技术可缩短工期。因掘进断面比砼碹支护方式小，掘进工程量小，掘进速度快，可缩短工期20%左右。
喷射混凝土作为用喷射方法制备的混凝土，是砂石料、水泥和速凝剂等材料搅拌而形成，借助混凝土喷射机使混合物在压缩空气的作用下，通过软管输送到喷嘴处。在喷嘴处加水混合并形成料束，高速喷敷在围岩表面上，就可形成喷射混凝土层，以支护矿井围岩。锚杆和喷射混凝土两种支护手段经常相互配合、补充，联合使用，形成锚杆喷射混凝土支护，能够增加它们对围岩的支护能力，可以适应多种围岩条件。
1 喷射混凝土的原材料及其配比
1.1 水泥。应优先选用普通硅酸盐水泥，它凝结硬化快，保水性好，早期强度增长快。也可从实际出发选用矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥。水泥标号一般不得低于325号，过期、受潮结块或混合的水泥不能使用。
1.2 砂子。应采用坚硬耐久的中砂或粗砂，细度模数应大于2.5，含泥量要小于3%。细砂会增加喷射混凝土的干缩变形，过细的粉砂易产生粉尘，影响操作人员的身体健康。
1.3 石子。应采用坚硬耐久的卵石或碎石，粒径小于15mm。卵石因其光滑干净，对喷射机和输料管路磨损少，有利于远距离输料和减少堵管故障。碎石混凝土比卵石混凝土强度高，喷射作业中回弹率也较低，但碎石有棱角，表面粗糙，会对喷射机和输料管路磨损，应少用。
1.4 水。饮用水及洁净天然水可以作为喷射混凝土混合水。混合水不应含有影响水泥正常凝结与硬化的物质，不得使用污水和酸性水。
1.5 速凝剂。一种以铝酸盐和碳酸盐为主；一种以水玻璃为主；按形状又可分为粉状和液体两类。速凝剂能使喷射混凝土凝结速度决、早期强度高、后期强度损失小、缩变形增加不大、对金属腐蚀小、在低温（5℃左右）下不致失效，用量一般约为水泥用量的2.5%～4%。由于喷射混凝土施工工艺的特点，在选择喷射混凝土配比时，既要满足支护方面的要求，还应考虑施工工艺的要求。
2 喷射混凝土支护结构
喷射混凝土的结构选择，要视巷道的地质条件、围岩、工程断面、跨度等情况确定。《规范》规定了在各种条件下锚喷支护参数选择，可以结合施工情况选用，支护结构一般可分为以下几类。
2.1 喷砂浆支护是在巷道周围围岩表面喷一层砂浆的支护形式，主要用以封闭围岩使之不与不利环境接触，减缓其风化。侵蚀等作用。喷砂浆的标号要等于或大于75号，喷砂浆的厚度应等于或大于10mm，小于30mm。
2.2 喷射混凝土支护是在井巷围岩表面喷射一层混凝土，与围岩自承能力相结合，实现巷道支护的支护形式，根据它的使用功能，即临时支护、永久支护，初喷、复喷的要求，喷射混凝土厚度最小30mm。2.3 锚杆喷射混凝土支护是锚杆和喷射混凝土联合支护的一种支护结构，这种结构既能充分发挥锚杆的作用，又能充分发挥喷射混凝土的作用，两种作用相结合，有效地改进了支护的效能。
2.4 锚杆喷射混凝土金属网联合支护是锚杆、金属网和喷射混凝土进行联合支护的形式。金属网的介入，起到了加固的作用。因此，在W、V类围岩的井巷支护，软岩巷道中得到广泛的应用。一般金属网的网格不小于150mm，金属网所用钢筋或钢丝直径为2.5～10mm，施工时应注意用锚杆固定牢靠，金属网间要用丝绑扎结实，钢筋保护层厚度不应小于20mm、不大于40mm，必须能与喷射混凝土密切结合产生强度。
2.5 钢纤维喷射混凝土支护是在喷射混凝土中掺入适当钢纤维，以提高喷射混凝土性能的支护。较多地应用于过断层破碎带的巷道支护和大断面交叉点，或处理冒顶等事故，也可在裂隙、节理发达的围岩以及承受扰动影响的巷道和高速水流冲刷中使用，一般碳素钢纤维的抗拉强度不得低于380MPa，钢纤维的直径应控制在0.3～0.5mm，钢纤维的长度20～25mm，钢纤维掺量应为混合料质量的3%～6%。
2.6 钢架喷射混凝土联合支护是在软岩中应用的一种支护结构，先在掘进后架设钢架，允许围岩收敛变形，稳定后再进行喷射混凝土支护，把钢架喷在里面，有时也打一些锚杆，控制围岩变形。钢架自身仍保持相当的支护能力，被喷射混凝土裹住后又起钢筋加固作用.而喷射混凝土层的柔性，对围岩稳定后的微量变形可以适应。
3 锚喷和锚网喷射混凝土施工
3.1 喷射混凝土施工设备布置。喷射混凝土施工设备的布置，要以施工安全、高效操作为前提.尽量缩短混合料搅拌机与喷射机之间的距离。如搅拌机设在地面，按一定比例搅拌的粗细骨料运往井下，在现场与水泥、速凝剂一起搅拌后喷射，喷射机至作业面的距离要近，以便提高效率，防止堵管。斜井施工中喷射机布置在井口进行长距离输料时，应检查铺设输料管，不宜用弯头，改变输料管径时应用锥形变径接头，以减少运输阻力，防止管路堵塞。使用压力水箱向喷头供水时，水箱位置设置在喷射机司机、喷射手的可视范围内，调节和控制水箱压力。搅拌机、上料机、喷射机等均应布置在巷道一侧，以便掘进排研和喷射混凝土供料车能随时通过，确保连续施工。
3.2 锚杆喷射混凝土支护。锚杆的施工要根据锚杆的型号而不同。在掘进后，先安装临时锚杆，继而喷薄层混凝土，再进行复喷达到设计规定的喷层厚度，顶板情况良好时，喷一薄层混凝土，再安装锚杆，再进行复喷，达到设计规定的喷层厚度。
3.3 锚网喷射混凝土施工。锚杆的施工对于破碎软岩断层带需增加金属网一层或两层，增大其强度，起到钢筋混凝土的作用，钢筋网铺设在使用前清除污锈，在围岩表面喷射一薄层棍凝土后再铺设金属网，金属网与锚杆或其他坚固件应联结牢固。金属网片也应互相绑扎紧密，使之在喷射混凝土操作时不晃动，钢筋网的网格尺寸应等于或大于150mm，采用金属网时，第一层金属网被喷射混凝土覆盖后再铺设第二层金属网。
钢筋网在喷射混凝土中的位置。钢筋网与岩面的间隙，或喷射混凝土厚度应大于30mm，网筋保护层的厚度应等于或大于20mm，小于40mm。这有利于钢筋网喷射混凝土的应力分布和受力状态，利于防止喷射混凝土支护表面破损。
钢筋网喷射混凝土作业时，应先埋设好喷厚的标钉，以控制喷层厚度。喷射时，适当缩小喷头与受喷面间的距离，调节喷射角度，确保钢筋和围岩表面混凝土的密实性，钢筋网被混凝土覆盖后，再适当加大喷头到喷面的距离，保证平整度，其余操作与一般喷射混凝土同样施工。
作者简介：孔庆鹤 男 汉族 1985年3月6日出生，
混凝土喷射机篇7
关键词：支护喷射混凝土水灰比 回弹 质量缺陷
中图分类号：TU37 文献标识码：A
1 工程概况
柏叶口水库位于山西省吕梁市交城县会立乡柏叶口村上游约500m的文峪河干流上，控制流域面积875km2，根据地形条件，大坝左岸布置正槽溢洪道，沿山坡呈直线开凿而成，其挑流位于大坝下游左岸。进水闸最大泄量为894m3/s，溢洪道总长305.45m。闸室、泄槽底板及边墙基础均座落在弱风化基岩上。泄槽段进口底板高程1128.0m，泄槽段长177m，断面为矩形，底宽由27m渐变为16m，。挑流段长15.15m，挑角25°，反弧段半径为20m，挑流鼻坎顶高程定为1067.5m。
2支护工程
本工程支护范围包括石方明挖边坡的永久和临时支护。
2.1 锚杆
支护使用的锚杆采用全长粘结型水泥卷锚杆。
（1）材料
锚杆的材料按施工图纸的要求，选用Ⅱ级螺纹钢筋，使用前平直、除锈、除油；注浆锚杆的水泥砂浆采用32.5的普通硅酸盐水泥；砂采用粒径小于2.5mm的中细砂，使用前过筛；水泥砂浆标号必须满足施工图纸的要求，注浆锚杆水泥砂浆的强度等级不低于20Mpa。
（2）锚杆制安
锚杆孔的开孔按施工图纸布置的钻孔位置进行，拟采用YT-28型气腿式风钻钻孔，其孔位偏差不大于100mm；锚杆的孔轴方向应与可滑动面的倾向相反，其与滑动面的交角应大于45°。
水泥卷应在规定的贮存期内使用，使用前通过试验，验证水泥卷的性能，受潮结块的水泥卷不得使用。水泥卷的直径应与锚杆孔孔径及锚杆直径相匹配，装入锚杆孔内的水泥卷数量应保证插入锚杆后孔内没有空隙。
2.2喷射混凝土
喷射混凝土是以压缩空气为动力，使用混凝土喷射机，将掺有外加剂的混凝土拌和料与高雅水混和，通过喷嘴喷射到石方开挖边坡表面，并迅速形成一层支护结构，从而对围岩起到支护作业。
（1）材料控制
水泥：选用符合国家标准的普通硅酸盐水泥，水泥标号为425#，进场水泥必须有生产厂的质量证明书。
骨料：细骨料采用坚硬耐久的中、粗砂，细度模数大于2.5，使用时的含水率控制在5～7%；粗骨料采用坚硬耐久的碎石，粒径小于15mm；喷射混凝土中不得使用含有活性二氧化硅的骨料。
外加剂：为了缩短凝结时间，提高早期强度，增加一次喷层厚度，减少回弹损失，常常在喷射混凝土拌和物中掺加速凝剂。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5分钟，终凝时间不大于10分钟。
水灰比：严格控制喷射混凝土的水灰比。一般情况水灰比控制在0.4-0.5之间。水灰比太大，喷射混凝土表面会出现流淌、滑移、拉裂；水灰比太小，则喷射混凝土表面易出现干斑，作业中粉尘大，回弹多。
(2)施工工艺流程
喷射混凝土施工工艺流程见图1。
图1喷射混凝土工艺流程图
（3）喷射混凝土施工工艺
喷射混凝土施工工艺系统由供料、供气、供水三个子系统组成。这三部分系统的不同组合方式产生的不同施工工艺和施工技术，对喷射混凝土的质量有显著影响。
首先确定喷射混凝土的配合比，通过室内试验和现场试验选定，并符合施工图纸的要求。在保证喷层性能指标的前提下，尽量减少水泥和水的用量。
喷射混凝土前对喷射面进行检查，清除开挖面的浮石、墙脚的石碴和堆积物，埋设控制喷射混凝土厚度的标志；对施工机械设备，风、水管路和电线进行全面检查和试运行；在受喷面滴水部位埋设导管排水，导水效果不好的含水层设盲沟排水，对淋水处设截水圈排水。
根据施工技术要求及环保要求，本工程喷射混凝土采用湿喷法。湿喷法是将干料提前与水混合，然后再在喷头处与速凝剂汇合到达受喷面上的一种方法。这种喷射混凝土施工工艺粉尘和回填量均较低，生产环境状况较好；设计水能与干料拌和均匀，水灰质量比能准确控制，生产率较高。
喷射混凝土作业分段分片依次进行，喷射顺序自下而上分层喷射，凹凸不平处，先喷凹处，后一层在前一层混凝土终凝后进行。如终凝1h后再行喷射，先用风水清洗喷层面；喷射作业紧跟开挖工作面，混凝土终凝至下一循环爆破时间不少于3h。在喷射时应连续向喷射机供料；保持喷射机工作风压稳定；完成或因故中断喷射作业时，将喷射机和输料管内的积料清除干净。喷射混凝土的回弹率控制在拱顶不大于25%，边墙不大于15%。冬季施工喷射作业区的气温不低于+5℃，混合料进入喷射机的温度不低于+5℃。
（4）钢筋网喷射混凝土
网喷混凝土时除符合上述规定外，还符合下列规定：
钢筋网的间距为200mm，钢筋采用φ8mmⅠ级钢筋。网喷混凝土支护厚度达到施工图纸要求；钢筋网与锚杆或其他锚固装置联结牢固，喷射时钢筋不得晃动。开始喷射时，减少喷头与受喷面的距离，并调节喷射角度，以保证钢筋与壁面的之间混凝土的密实性；喷射中有脱落的混凝土被钢筋网架住，要及时清除。
土质边坡喷射混凝土支护遵守下列规定：喷射混凝土支护作业前，将边坡整平、压实，自坡底开始自下而上分段分片依次进行喷射；严禁在冻土和松散土面上喷射混凝土。
（5）喷射混凝土养护
喷射混凝土终凝2小时后，喷水养护，养护时间不少于14天。气温低于+5℃时，不得喷水养护。当喷射混凝土周围空气湿度达到或超过85%时，经监理人同意，可准予自然养护。
3施工质量缺陷及预防
（1）开裂原因及防止措施
1）喷射混凝土层出现不同程度的开裂，其原因多是由于喷射混凝土表面层收缩及其产生的拉应力远远大于混凝土的极限受拉变形值和抗拉强度而使混凝土表面层先行开裂所致。
2）防止措施
①保证喷射混凝土施工后14天以内具有潮湿的养护条件。
②在满足喷射混凝土强度和工艺要求的情况下，尽可能地减少单位水泥用量。一般每立方混凝土水泥用量不大于450kg。
③选用普通硅酸盐水泥。
④对于起支承作用，封闭作用和粘结作用的喷射混凝土层，厚度不宜小于5cm。
2）回弹
回弹既浪费材料，又在一定程度上改变了混凝土的配合比，影响喷层强度，因此要控制回弹物。通过按配合比施工，掺加速凝剂，调整工作风压、水压和水量以及喷层厚度、喷射距离等方式减少回弹量。
（3）粉尘防止措施
①适当增加砂的含水率，以6%为宜，对减少粉尘有明显效果。
②加强通风，以迅速排除作业时产生的粉尘。
③采用双水环供水喷嘴，使干料得到充分湿润，以减少粉尘。
④加长拢料管，以40～100cm为宜，以增加水与干料混合的机会，降低粉尘。
（4）管路堵塞原因及预防
1）堵塞原因
①干混合料中夹有大块石子，水泥结块或其他杂物。
②喷射机操作失误。喷射机开始操作时，先启动电机后打开进气阀，或停止工作时，先关闭进气阀后停止电机，致使干混合料不能及时送走，而堆积在喷射出料弯管内。
③供给喷射压缩空气风量不够或压力过低，使干混合料在输送中同有足够的力量克服管路阻力而停留在途中。
④输送管弯曲过甚，弯曲部位太多。或喷射机出料弯管内壁粘结水泥太厚，内径缩小，从而使输送阻力增加。
2）预防措施
①干混合料加入喷射机前，应严格过筛。筛网的孔径，以适用的石子最大粒径而定。
②严格按操作规程操作喷射机。工作开始时，应先给风，后开动喷射机电机，停止同时，应使喷射机和管路接头保持良好的密封，以防止跑风漏气。
③按喷射机性能要求供给足够风量和压力的压缩空气，并保持风量和风压的稳定。
④定期清除喷射机出料弯管内壁的粘结料。喷射中应改善可能将输料胶管拉直，须弯曲时，拐弯半径不能太小更不能出现死弯。
参考文献
[1]GB50086-2001锚杆喷射混凝土支护技术规范
混凝土喷射机篇8
关键词：钢纤维混凝土；力学特性；隧道；初期支护
引言
钢纤维混凝土凭借其优良的抗剪性、耐冲击性、耐疲劳性和高韧性等特性在国内基础设施建设过程中得到广泛应用，所谓钢纤维混凝土，即在普通素混凝土中根据相关设计均匀乱向设置一定量的钢纤维，形成的新型复合材料。根据新奥法隧道支护理论，对于初期支护的要求为及时、密贴、柔性和具有变形的能力，钢纤维混凝土的特性刚好能够满足新奥法隧道初期支护理论，在国外已经得到广泛应用。由于国内在喷射机械、喷射施工等方面原因，钢纤维混凝土在国内初期支护喷射混凝土施工中应用较少。但是采用钢纤维喷射混凝土可以减小断面，具有较高的强度，而且韧性好，尤其在单衬砌施工中应用相对于复合式衬砌施工简便。日本在对不良底层修补工作中已经较多采用钢纤维混凝土，英国也已经利用钢纤维混凝土代替钢网对隧道进行加固，我国在水工隧道与矿山等工程中也开始使用，试验效果很好，也已经开始推广工作。
1湿喷的钢纤维混凝土力学特性
由于钢纤维混凝土是由混凝土和钢纤维组成的，因此钢纤维混凝土的力学特性与这两者之间关系紧密。对于普通素混凝土，材料内不可避免的存在微裂缝，当这些裂缝由于应力集中导致裂缝的扩展，逐渐发展为宏观裂缝，其材料的破坏过程就是裂缝的扩展过程。而对于钢纤维混凝土，由于钢纤维的存在，其力学特性根据实验得到，其破坏过程可以分为弹性阶段、裂缝扩展阶段，裂缝扩展阶段和最终的纤维拔出阶段，这些阶段可见图1。正是由于钢纤维的加入，使得钢纤维混凝土应力——应变曲线下降段发生变化，使得脆性破坏变为塑性破坏，即在钢纤维的抗拉强度达到极限后才会出现裂缝稳定扩展。
1.1钢纤维混凝土的物理力学特性
经研究发现，随着钢纤维含量的增加，钢纤维混凝土的抗拉、抗压和抗折性能均有增强。喷射混凝土中速凝剂和减水剂的含量对早期强度有较大的影响，随含量增加，其早期强度也得到提高，严格把控其含量有利于隧道开挖初期隧道围岩的变形。通过添加一定量乱向分布的钢纤维使得喷射混凝土强度提高的原因在于钢纤维可以在水泥砂浆的作用下插入隧道围岩表面，使得喷射混凝土与围岩的黏结性提高，增加了两者之间的抗拉强度，有效降低喷射混凝土的掉块。在普通的混凝土中通过添加钢纤维、矿粉等材料可以有效提高混凝土的塑性和初期的抗拉强度，可以大大降低喷射混凝土由于干缩导致的收缩裂缝，进而减小了喷射混凝土中的空隙。除此之外，矿粉等材料具有微膨胀作用，可以提高混凝土的抗渗能力。
1.2钢纤维喷射混凝土弯曲特性
在隧道喷锚支护结构中，喷射混凝土不可避免的承受部分弯曲应力，此时钢纤维混凝土的特性就可较好解决此问题，钢纤维混凝土由于其紧密贴合在隧道围岩表面，可以在隧道围岩的变形过程中提供抗力，使得喷射混凝土出现弯曲，当采用素混凝土进行喷射时，容易出现弯曲裂缝，而钢纤维混凝土由于钢纤维的作用，增加其弯曲韧性，可大大减小弯曲裂缝的产生。钢纤维混凝土在其出现裂缝之前混凝土本身材料提供主要承力，但是在混凝土出现裂缝之后，钢纤维混凝土的力学特性主要由钢纤维的含量与特性决定，在近年来，我国对钢纤维混凝土裂后特性评价研究较多，在各种规范与试验中，一般都采用能量法或者强度法，再就是特征点法通过钢纤维混凝土梁板结构的弯曲试验得到，根据得到的荷载—挠度曲线来评定钢纤维混凝土产生裂缝后的力学特性。如图2所示，即为在不同的钢纤维含量前提下进行的混凝土梁板结构实验得到的荷载—挠度曲线图。从图2中可以得到，当荷载较小时，混凝土并未出现裂缝，钢纤维与混凝土材料共同发挥作用，一同承受荷载，而且荷载—挠度曲线近似直线，随着荷载的增加，微裂缝逐渐发展为宏观裂缝，此时的荷载—挠度曲线为非线性，而且不同钢纤维含量的情况下曲线不同，加入40kg/m3钢纤维时混凝土的抗弯强度提高14.4%，而加入45kg/m3钢纤维时混凝土的抗弯强度提高23.7%，由此可以得到钢纤维对混凝土的抗弯与抗拉性能有较大的提升。
2湿喷混凝土配比设计
在保证喷射混凝土强度的前提下，为降低喷射混凝土的回弹率其配比需要严格按照设计进行把控，在混凝土配比设计过程中，当水灰比确定以后，喷射混凝土的配比设计应将重点放在保证混凝土和易性上，而且要保证混凝土的坍落度保持在10cm左右，并具有较好的黏聚力。根据我国相关规定，对于混凝土骨料的最大粒径一般推荐为15mm，含沙率保持在50%左右，而国外资料显示，喷射混凝土骨料的最大粒径一般为10mm，含沙率较高，一般为60%～70%。
2.1材料组成
喷射混凝土的材料有砂、骨料、水泥、水和速凝剂等。砂一般为中粗砂，其细度模数要不得小于2.5，能够通过5mm的筛子。对于骨料要除去低于5mm的石粉，而且粒径不得超过15mm。水泥一般采用425﹟硅酸盐水泥。速凝剂的含量则根据速凝时间确定，对于喷射混凝土，其初凝时间一般不得大于5min，终凝时间不得小于10min，28d龄期强度保持率要保证大于70%。
2.2喷射混凝土的配比
在喷射混凝土的配比过程中，首先应进行初配，即在试验室进行各种配比的混凝土试验，注意坍落度要保持在8~15cm之间，进行现场试验，根据现场试验中喷射混凝土的和易性与强度作为判断标准进行调整优选，根据统计得到湿喷混凝土初配一般用量。在初始配比中进行最佳配比的确定，对于采用TK961式湿喷机进行混凝土喷射时混凝土的和易性作为相关之比进行判断。根据现场试验得到，TK961式湿喷机进行工作时所需的风压一般要大于0.5MPa，喷射混凝土的塌落度在11cm左右时较为理想，可以通过在喷射混凝土添加钢纤维或者硅粉大大降低混凝土的回弹率，根据试验统计分析得到湿喷混凝土的最佳配比。
3湿喷混凝土施工注意事项
钢纤维混凝土的湿喷工艺施工过程要严格控制，要按最佳配比进行混凝土材料的配置，并加入搅拌机搅拌均匀，混凝土的制作过程要严格按照施工工艺要求进行，将搅拌好的湿喷混凝土利用专用的运输设备运至湿喷机，通过料斗将制作好的混凝土加入湿喷机，进而进行湿喷工作。
3.1湿喷机湿喷过程要点
首先要保证湿喷混凝土达到相关要求，例如和易性较好，混凝土的塌落度要在8~15cm之间，速凝剂的添加时间与添加量要满足设计要求，在湿喷过程中湿喷机的风压不得小于0.5MPa，而且风量也要足够大，不得小于10m3/min，为了降低喷射混凝土的回弹，湿喷机的喷嘴与隧道围岩之间的距离和角度要特别注意。
3.2机械设备
为了保证湿喷工作的正常进行需要混凝土搅拌机，一般采用强制式或者锥形反转出料的搅拌机。混凝土搅拌制作完成后，需要将其运输至施工地点，故需要混凝土的运输设备，一般为6m3的混凝土运输车并配有约0.75m3左右的料槽一个，当混凝土运输至湿喷机后，湿喷机进行湿喷工作需要动力，一般需要电动空压机，具体功率与供风能力根据具体工程施工决定。
3.3人员配备
为保证施工工作的正常进行，需要专门人员进行施工，其中包括湿喷机司机与喷射手，运输人员和混凝土搅拌人员、带班人员等。
4结语
（1）通过向混凝土中添加钢纤维可以大大提高混凝土的抗拉性能、抗弯性能和抗剪性能，由于钢纤维的存在使得混凝土的耐久性也到较大提升。（2）通过试验得到，钢纤维混凝土中钢纤维的含量对其性能影响较大，在一定条件在，钢纤维的含量越高，混凝土的抗弯性能越强。（3）钢纤维混凝土要想得到较好的特性，必须对其材料配比进行严格控制，施工过程中对关键点特别注意才能保证钢纤维混凝土的优良特性。（4）钢纤维混凝土凭借其特性在隧道初期支护中具有较大优势，相信在未来一段时间内会有钢纤维混凝土在隧道初期支护中具有广泛应用。
参考文献：
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