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摘要:喷射混凝土在公路隧道建筑工程的当中应用较为广泛,它具有早强、密实和支护质量高等特点。本文通过隧道工程的喷射混凝土施工技术研究,对施工的质量控制措施进行具体介绍。
关键词:隧道工程;喷射凝土;隧道施工工艺技术;工程质量风险控制;
前言
随着我国公路工程的不断增加,隧道修建工程也越来越多。现代科技的飞速发展,大量的新施工技术、新施工材料和新制造工艺在大型隧道工程中已经得到普遍应用。在大型隧道工程的衬砌结构施工中,喷射机和混凝土施工技术的广泛应用已经较为广泛。实际采用喷射混凝土,不仅具有较高的结构密实度、强度、和好的防水腐蚀性能,而且它还能有效的减少施工复杂工序以及施工过程操作,所以目前隧道工程喷射混凝土施工技术的商业应用发展前景较好。
一、隧道工程喷射拌合混凝土加工技术的主要应用特点和应用情况
对于隧道工程喷射混凝土加工技术在大型隧道工程中应用较为广泛,它主要特点是通过使用喷射混凝土快速喷射机,将一些掺有快速混凝剂的喷射混凝土,按照一定的喷射混合填料比例合成,有序列地进行喷射拌和,然后经过大型高压注射喷嘴,快速喷射到喷入隧道内周围岩基层表面,使隧道工程喷射混凝土快速吸水,固结后并形成高密度、高强度的铸钢支护箱体结构。隧道工程喷射大型混凝土主要技术具有以下几个特点:由于喷射大型混凝土隧道技术主要可以将压力输送、浇筑和压力振捣几个隧道工序进行完美结合,它不仅仅需要一个立模,而且施工过程操作比较方便、快速,能够有效的降低隧道工程的材料成本,同时也可以在一定的程度上有效缩短工期。由于隧道工程喷射大型混凝土的整体凝结过程速度较快,所以它能快速并充分发挥其自身承载能力作用,当隧道工程喷射大型混凝土的凝结强度,已经达到一定强度标准后,可以使隧道工程喷射钢筋的拱架、锚杆以及其他喷射大型混凝土共同组合,形成一个基于钢性围岩结构的隧道支护支撑体系,来共同有效控制隧道围岩结构变形,进而能够达到有效保护隧道围岩和充分发挥隧道围岩结构承载能力的主要目的。
由于隧道工程喷射大型混凝土技术可以使喷射隧道衬砌围岩结构初期,具有较好的抗压腐蚀强度、抗疲劳弯曲腐蚀强度、早期硬化强度和较好抗疲劳渗透腐蚀能力等。另外,对于喷射大型混凝土的初期,其具有柔性结构特点,可以为隧道围岩结构提供较好的连续释放压力机会。隧道工程喷射混凝土包括干喷、湿喷和混合喷射三种方法。在这几种干雾喷射施工方式中,湿式喷射技术的隧道施工管理优势较为明显,目前的技术应用率也正在稳步得到提高,但由于采用湿式干雾喷射大型混凝土的料和机械,大多数都需要德国进口,所以它在施工时的成本相对较高,而且在施工操作管理方面也往往存在一定的繁琐复杂问题,每次隧道施工前在操作基本完成之后,通常需要对其进行全面的喷水清洗,所以湿式喷射混凝土技术通常在较大规模的隧道工程中,应用形成的雾状水泥较大;干喷混凝土的适应性较强,它对施工场地的要求较低,成本较低,所以,在我国的中小规模隧道工程中应用较为广泛。但它的缺点是粉尘较大,环境污染较重,所以限制了它的发展。目前改良的潮喷技术可有效减少粉未污染,且施工工艺简单,操作比较灵活,所以适应性也较强。在实际的隧道工程中,具体采用何种隧道工程喷射混凝土方式,应该结合工程规模、成本、施工条件等各方面原因进行选择。
二、隧道工程施工工艺
(一)干式喷射混凝土的施工
干式的各种材料在干式高压空气搅拌站内部进行快速混合以后,使用快速干式压缩空气输送到各种干式喷射高压材料,注射空气喷嘴出口处,在干式高压注射喷嘴出口处与各种聚合物、液态橡胶原料等,空气外加剂和快速压缩冷凝剂材料进行快速混合,然后通过干式空气喷射高压,将这些材料混合后的物料从空气喷射现场输送出来,通常标准下的干式高压空气喷射的最大混合压力在0.6mpa~0.7mpa。干式空气直喷的这种新型施工材料处理机械方法较为方便,且由于施工处理流程简单,所以它同时需要的各种施工处理机械设备也比较少,只不过我们需要一台大型干式空气拌和机和一台小型干式空气直喷机。干喷施工输送物料施工的主要物料点与输送点的垂直距离比较长,施工点的管线布置比较灵活。通常可以直接选择或提前在一台空气速凝喷射机中,全部加入一些空气速凝剂,然后将其全部加入搅拌均匀。
干式预喷钢筋混凝土的几种施工处理方法,由于工作时的环境条件较差,粉尘的扩散回弹量较大,而且在施工喷射喷料过程中,有各种脉冲喷射现象,所以施工喷料的均匀稳定性比较差。拌和机所用的材料水在经过喷头特殊处理后,才能与材料干粉紧密结合,所以它的材料水灰比设计准确性在质量控制上较难,操作技术人员的专业施工管理经验、技术水平和临场紧急应变能力对施工喷射材料质量,往往有着直接影响,所以对于施工喷射质量的准确控制,往往受各种人为因素等的影响较大。
(二)湿式喷射混凝土施工工艺
湿式混凝土喷射施工中,除了速凝剂以外,所有的原材料都在拌和站进行拌合均匀,然后再通过混凝土泵送到喷嘴处,并喷嘴位置与速凝剂混合后一起喷射出来,喷射的空气压力在0.6Mpa~0.7Mpa。湿喷的混凝土喷射施工,对混合料的配合比控制较为容易,拌和也较为均匀,对水泥的水化非常有利,所以施工后的混凝土强度也较高。混合料在喷射过程中不能出现停机等现象,且喷射后也需要及时对设备进行清洗。
三、隧道工程施工的材料风压质量高度管理控制
(一)风压的施工质量高度控制
隧道建筑材料风压施工时主要用于隧道工程高压喷射进口钢筋混凝土的风压喷嘴以及输料管的进出口风压长度质量高差,风压应该必须严格控制在进口钢管内部规定出口长度高差范围以内,喷嘴与进口钢管的进出口以及输料口的连接风压质量高差长度应该要做到严格控制在5m以内。要特别注意的是严格控制好室内室外风压的相对流动性和稳定性,这样才能更有效率地严格控制室内风的流动回弹量。
1.喷射工作方法:最后通过采用施工拱顶的边墙施工建造方式依次反复进行。在驱动发射器的喷头,还需要对着整个受力器物体喷面均匀且缓慢的运行受力喷射,喷射器的物体还需要沿着顺或者逆时针的快速喷射运动方向,进行螺旋式的快速移动,使整个受力喷射器物体表面的所有固体水和混凝土杂质含量始终保持均匀,也就是可同时精确控制好它的最大回弹量。
(二)喷射的工程要对隧道厚度要求进行严格控制
对于需要喷射大型钢筋混凝土的隧道喷射工程厚度及其控制需求,要严格按照国家专业施工设计的隧道喷射工程温度控制标准进行,将一个带有大型钢筋的隧道骨架,全部喷射焊接在一个带有钢筋钢拱的隧道支架或者其它大型钢的支护架上,可以作为空气喷射机和混凝土基层厚度的一个标志物。在局部防火喷射防水部位,如果发现有多余混凝土过厚的严重问题,应该在局部挂防火排水板之前,将多余混凝土全部剔除,避免对局部防水板结构造成严重破坏。
(三)隧道工程养生的使用质量风险控制措施
喷射养生混凝土是在隧道工程施工工作完成之后,为了有效防止喷射混凝土因遇水化热而直接引起使用温度上的裂缝,影响喷射混凝土的使用强度,应该及时进行喷射养生。在确定混凝土基层终凝后小时,即可开始采取连续洒水作为养生的一种方式,养护的连续时间不能小于14天,可根据不同混凝土基层表面的湿润程度情况不同,来合理确定每次洒水的连续次数和平均洒水量。
四、结论
总之,隧道喷射方式混凝土隧道施工操作技术在大型隧道喷射工程中应用较为广泛,要求在施工进行过程中,操作技术人员的专业技术水平和一定职业操作经验,对隧道喷射施工质量上的影响较大。所以,除了要严格控制好喷射混凝土施工材料和其它技术方面的施工质量之外,还要对公路操作技术人员的公路喷射衬砌操作过程,进行严格的技术监督和管理,从根本上提高隧道工程喷射衬砌混凝土的喷射施工技术质量,进而有效保证公路隧道建设工程的喷射衬砌施工质量。
参考文献
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