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行业分析:湿喷机施工手段得到广泛的应用

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行业分析:湿喷机施工手段得到广泛的应用

发布日期:2019-03-28 作者: 点击:

  喷射混凝土技术是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。

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。


 湿喷机就是将混合好的水泥混合料喷送到需要的地方的一种机器,一般情况下,混凝土喷射机分为干喷和湿喷两种,其主要的不同是喷射出来的混合物的状态不同,还有的就是其工作的过程不同。这两种就是混喷机的两个不同的发展方向,另外,从干到湿也是其发展的主要趋势。它的发展史也是十分曲折的。湿喷机的发展所经历的时间不是很长,主要是从上个世纪中期开始一直到现在,这类机器起步比较晚,但是发展比较快,在短短的几十年中,就出现了很多种类的此类机器,不仅在国外有,在国内也是如此。湿喷机发展比较快的主要原因是在城市发展和建设中急需一大批具有这中功能的机器,来满足城市的快速发展。

湿喷机的混凝土喷射的施工进程系统主要有三个局部组成,分别是供料、供气、供水三个零碎组织。由于这三个部分子系统有很多种不同组合方式,从而产生了不同的施工过程安排和不同的施工方法,对混凝土放射的凝固硬化表面质量有很大的作用,而且施工的成本也有所不同。在以前罕用干喷法和湿喷法的技术基础上,经过不停做试验搞钻研,曾经欠缺和开展了一些新的混凝土放射施工技术,水泥砂浆纤维细粒子法,水泥混合砂浆喷射法、并排附沙双行喷射法、湿添加砂浆法等。近的二十年中,混凝土喷射技术在国内得到了高速的发展,突破了新的技术,使我国该方面的技术靠近甚至达到了国际水平。


湿喷机的结构和工作原理:将搅拌好的物料由配料搅拌机卸料口(或人工拌料和上料)卸入振动料斗中,经过筛网供入喷射机料斗中,由拨料器拨动注入转子的直通料腔中,随转子旋转到出料口处,在这里被气室通人的压缩空气把物料吹送入旋流器。在此,由旋流器引入另一股风,呈多头风螺旋状态把物料吹散、加速、并使其旋转、浮游、进入输料管,到达喷头再添加少量补充水分喷射出去。


2、湿喷混凝土施工工艺


2.1 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。

2.2 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,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,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


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