隧道喷射混凝土工艺比较
隧道喷射混凝土施工工艺
隧道喷射混凝土施工工艺隧道喷射混凝土施工工艺是一种常见的施工方法,广泛应用于隧道建设领域。
它是以混凝土为主要施工材料,在隧道衬砌中起到保护和支撑的作用。
本文将介绍隧道喷射混凝土施工工艺的基本流程、主要设备与材料以及应注意的问题。
一、工艺流程隧道喷射混凝土施工工艺通常包括以下几个主要步骤:1. 预备工作:包括测量、标定喷射点位、搭建支撑架等。
在施工前需要对工作区域进行测量,确定施工标高和线位,并根据设计要求布置喷射点位。
同时,为了保证施工的稳定性,还需要搭建支撑架。
2. 混凝土配制:根据设计要求,配制适宜的混凝土。
混凝土的配制参数包括混凝土的配合比、水灰比、胶凝材料种类和强度等。
配制时应按照施工方案进行操作,确保混凝土的质量。
3. 施工喷射:采用喷射机将混凝土喷射到隧道衬砌上。
喷射时需要控制喷射厚度和压力,保持一定的均匀性。
同时,为了提高施工效率和质量,可以采用人工辅助喷射。
4. 后期处理:完成喷射施工后,需要进行养护和修整。
养护时间通常根据混凝土强度发展规律和施工需要确定。
修整的目的是保证施工衬砌的平整度和光滑度。
二、设备与材料隧道喷射混凝土施工中需要使用的主要设备有喷射机、搅拌机、输送泵等。
喷射机是将混凝土喷射到衬砌上的主要设备,可以根据具体要求选择不同型号和规格的喷射机。
搅拌机则用于混凝土的配制,通常采用搅拌桶或搅拌车进行操作。
输送泵则用于将已搅拌好的混凝土输送到喷射机。
隧道喷射混凝土施工所使用的主要材料是混凝土和胶凝材料。
混凝土应具备一定的强度和流动性,并根据设计要求选择合适的配合比和强度等级。
胶凝材料通常采用水泥、粉煤灰等,用于提高混凝土的黏结性和强度。
三、施工注意事项在隧道喷射混凝土施工过程中,应注意以下几点:1. 施工质量控制:为了确保施工质量,应严格按照设计要求和相关规范进行操作。
包括混凝土的配制、喷射厚度和压力控制等。
2. 安全施工:在施工过程中,应遵守相关的安全操作规程,确保施工人员的安全。
隧道湿喷混凝土施工要点及工艺
隧道湿喷混凝土施工要点及工艺随着我国社会与科技的不断进步发展,建筑行业施工技术得到了很大的提高。
在隧道工程中,喷射混凝土施工方法取代了原有的混凝土施工方式,喷射混凝土施工方法具有速度快,支撑及时,支撑质量好,强度高的优点。
并且喷射式混凝土具有良好的紧凑性,良好的防水性能,极大的施工灵活性,满足工程施工设计要求和质量要求。
在隧道工程中,喷射混凝土具有综合成本低,社会效益好,环境污染低的优势,因此逐渐占据主导地位。
混凝土湿喷施工可以大大改善隧道施工环境,缩短喷射混凝土的运行周期。
文章以湿喷混凝土施工技术为研究对象,探讨了施工工艺和控制要点。
一、湿式喷射混凝土的基本原理以一定比例混合水泥,沙子,石头和水,搅拌成混凝土,并通过输送管将搅拌好的混凝土泵送到喷嘴。
将其与液体速凝混合物混合,并通过由压力空气补充的能量将混凝土注入待喷涂的表面上。
湿喷混凝土的基本原理是将搅拌混凝土送入湿喷射器,并使用压缩空气与喷嘴处的雾化加速器从计量泵混合到喷嘴,形成束状并喷射到待喷涂的表面上。
添加喷嘴后,使用压缩空气将材料通过软管。
在喷嘴处加水,形成料束,高速推动喷涂表面,潮汐喷雾是提前给碎石堆加水(沙子的含水量不超过8,在石材含水量不大于4)后,将其与水泥混合,并在加入喷射时加入促进剂。
压缩空气用于将材料高速推动通过软管和喷嘴到喷涂表面。
二、湿喷混凝土施工工艺湿喷混凝土施工工艺与普通混凝土施工工艺具有一定的共性,所有材料首先在搅拌机中均匀搅拌。
只有湿喷混凝土施工过程才能在喷雾口添加一种快速凝固剂,利用压缩空气的冲击力迅速形成混凝土。
与干喷混凝土工艺相比,湿喷混凝土施工工艺具有更高,更快的喷涂速度,所形成的混凝土更紧凑。
与潮汐喷雾相比,它可以在喷嘴处与高压水混合并以更高的速度喷射到岩石上。
干喷雾具有大量灰尘和大量反弹。
因此,通过该方法形成的混凝土更耐用并且高度耐渗透。
三、喷混凝土施工要点3.1做好施工前准备工作。
正式开工前的准备工作包括建筑材料的准备,材料采购和工艺验收。
隧道喷射混凝土节超分析及湿喷技术
言归正传,来说说湿喷混凝土吧。 先说说湿喷机,目前实际施工中主要有小型 湿喷机和混凝土湿喷手两种湿式混凝土喷射机, 如下图所示(左下图为岩峰产的TK500型湿喷机, 右下图为中联中科产的湿喷手)。
目前,由于隧道工程,尤其是高铁隧道工程,大力 推行湿喷工艺,很多厂家都推出了自己的湿喷机产品, 尽管花样繁多,但是大多“大同小异”。 这里要说的是: 1、小型湿喷机实际工作效率只有标称效率的50%~70%。 以TK500型湿喷机为例,实际每小时能喷料约3m方; 2、不论小型还是大型湿喷机,对于操作手的水平要求 较高,否则平整度、回弹量均难以得到保障; 3、目前要找到水平较高的湿喷队伍或是大型湿喷机操 作手应引起项目足够重视。 4、湿喷作业对混凝土的性能指标要求也很高,在进行 配合比选择时,务必做工艺性试验,否则及其可能出现 各种问题,如速凝剂超耗、回弹量大、喷不上等。
一、选择机具配套 1、工作台架:根据隧道断面大小现场加工制作长度为一 个喷射作业循环长度的工作台架。 2、上料平台:喷射机料斗高度1.2m,也可采用填碴坡 道满足混凝土罐车将湿喷混凝土卸至湿喷机料斗的需要。 3、混凝土喷射机:TK500型混凝土湿喷机其理论生产能力 为5m3/h。 4、混合料搅拌机:强制式混凝土搅拌机,配有计量设备 磅秤、台秤等。 5、空气压缩机。 6、坍落度桶,10*10抗压标准模具,抗渗模具,喷射大板 底模及其它辅助工具。
湿喷
湿喷:即是喷射混凝土湿拌法,是 将拌好的混凝土通过压浆泵送至喷 嘴,再用压缩空气进行喷灌的方法。 施工时宜用随拌随喷的办法,以减 少稠度变化。此法的喷射速度较低, 由于水灰比增大,混凝土的初期强 度亦较低,但回弹情况有所改善, 材料配合易于控制,工作效率较干 拌法为高。
喷射砼工艺的选择
据《高速铁路隧道工程施工技术指南》铁建设 【2010】241中第12.3.4条“软弱围岩及不良地质隧
隧道初期支护干湿喷工艺经济比对
隧道初期支护中砼干喷与湿喷工艺的比较1、干、湿喷工艺介绍干喷工艺是传统的喷砼工艺,技术和控制标准已经比较成熟。
湿喷工艺是传统喷砼工艺的发展,近年来,国内已经相继开发了湿喷机,其工艺也在逐步推广,但是湿喷工艺技术和控制标准还不太成熟,现场施工监理方面较难控制。
1.1干喷工艺:是将骨料、水泥和速凝剂按一定比例干拌均匀,然后装入喷射机,用压缩空气使干集料在软管内呈悬浮状态压送到喷枪,再在喷嘴处与高压水混合,以较高速度喷射到岩面上。
1.2湿喷工艺:是将骨料、水泥和水按设计比例采用机械拌和均匀,用湿式喷射机压送到喷头处,再在喷头上添加速凝剂后高速喷出推送到受喷射岩面上。
1.3湿喷与干(潮)喷工艺的比较1.3.1湿喷把按配合比加水搅拌好的混凝土送入湿喷机,通过高压风在喷嘴处与从计量泵压到喷嘴的雾化速凝剂混合后喷到受喷岩面上。
湿喷的明显优势是生产率高、粉尘浓度小。
但目前国内湿喷机具品种单一,配套性不强,难以形成支护机械化作业线。
1.3.2干(潮)拌的混凝土质量不易控制,特别是水灰比带有随意性;湿喷的混凝土按生产工艺生产后运至湿喷机进行喷射,其配合比完全处于受控状态,从而保证了喷混凝土的质量。
1.3.3干(潮)喷回弹量达40%~50%,而湿喷回弹量为15%左右,所以湿喷的生产效率高。
1.3.4潮喷喷嘴旁粉尘为60mg/m3,干喷喷嘴旁粉尘浓度比潮喷喷嘴旁粉尘浓度高,而湿喷喷嘴旁粉尘较潮喷喷嘴旁粉尘小。
1.3.5干喷机结构简单,体积小,清洗方便,但结合板磨损大;湿喷机构造较复杂,体积大,需要动力设备的牵引,结合板磨损小。
1.3.6干喷方式喷射回弹率高、粉尘大,隧道内能见度底,工作环境极差,而且影响施工质量、施工进度及工人身体健康。
2、砼干湿喷工艺工序流程及工、料、机配置消耗情况2.1、干喷工艺2.1.1、干喷的工序流程2.1.2干喷的人员配备2.1.3每1m3干喷砼材料消耗表2.1.4每1m3干喷砼机械台班消耗表2.2.湿喷工艺2.2.1湿喷的工序流程2.2.2湿喷的人员配备2.2.3每1m3湿喷砼材料消耗表2.2.4每1m3湿喷砼机械台班消耗表通过对两种工艺的施工工序对比,我们不难看出,两者的主要区别有以下十个方面:1、在洞外拌合时干喷工艺不加水,形成的是固态混合料,而湿喷工艺必须按照配合比加水,形成的是流态混合料。
隧道湿法喷射混凝土施工工艺
凸 不平 的波形 喷面 。有 的部位 安 装 了盲 管 , 为使 其后 面形 1湿 喷法施 工 工艺 成 透水 空 隙 , 必须 正 对言 管 进行 喷射 : 的岩 面 装 设 了钢 有 11 施 工准 备 施工 前 应首 先检 查 隧道 准备 喷射作 业 筋 网片 ,在 喷射过 程 中要尽 量缩 短和 喷面 之间 的距离 , . 同
输至作 业面 后 , 用湿 式 喷射 混凝 土机械 将其 压送 到 喷嘴 筛 上的 杂物和 大骨 料一定要 及 时清理 干净。 采 部位 , 喷 嘴处添 加 速 凝 剂后 将 其 高速 喷 出 , 高 速 喷 射 在 在 参 照 围岩 以及 实 际 施工 状 况 来 设计 混 凝 土初 喷 层 的 过程 中混凝 土和 速凝 剂充 分结 合 , 围岩 上 冲击形 成 混凝 厚 度。 果初 喷层 太薄 , 料粘接 不牢 固使 回弹量增 加。 在 如 骨 如 土 喷层 的施 工 方法。 湿 喷法采 用 了较小 的水灰 比 , 混凝 土 果 初 喷层太 厚 , 混凝 土 自重大于 混凝 土和 岩面 之 间的粘 接 在 拌和 机里 充 分拌 合 , 且砂 石 料及减 水 剂用 量可 以准确 控 力 或超 过 内部凝 聚力 , 致使 初 喷层 坠落 。其厚 度 一般控 制 制 , 之在 喷射 过程 中加入 速 凝剂 , 加 因此 , 法 喷射 混凝 土 在 5 m 左 右。 湿 c 强 度 好 , 期强 度 较 高 , 弹量 少 ( 早 回 回弹量 在 1 % " 0 ) 5 - % , 2 喷射 时 ,操作 人 员一定 要 注意 喷射 料束垂 直 于喷 面 , 节约 了材 料且减 轻 了粉尘 污 染 , 使作 业 环境 得 到改 善。 正 料 束和 喷面 的垂 线夹 角 不应超 过 0 1 — 5度 , 避免 喷 射角 太 是 由于 湿 法喷 射混 凝 土的这 些优 点 , 这种 方法 也逐渐 被推 大使 混合 料在 受喷面 反 弹导致 掉 落 , 大 回弹量 或产 生 凹 增
干喷、潮喷、湿喷砼的区别精编版
干喷、潮喷、湿喷砼的区别隧道喷射砼根据工艺流程一般分干喷、潮喷、湿喷和混合喷四种。
主要区别是各工艺的投料程序不同,特别是加水和速凝剂的时机不同。
干喷:干喷是将骨料、水泥和速凝剂按一定比例干拌均匀,然后装入喷射机,用压缩空气使干集料在软管内呈悬浮状态压送到喷枪,再在喷嘴处与高压水混合,以较高速度喷射到岩面上。
干喷使用的机械结构较简单,机械清洗和故障处理容易。
但其缺点是容易产生较大的粉尘,回弹量大,加水是由喷嘴处的阀门控制的,水灰比的控制比较难而且与操作手的熟练程度有关。
潮喷:是将骨料预加少量水,使之呈潮湿状,再加水泥拌和,从而降低上料、拌和和喷射时的粉尘。
但大量的水仍是在喷头处加入和喷出的,其喷射工艺流程和使用机械同干喷工艺。
目前施工现场较多使用的是潮喷工艺。
湿喷:是将骨料、水泥和水按设计比例拌和均匀,用湿式喷射机压送到喷头处,再在喷头上添加速凝剂后喷出。
湿喷混凝土质量容易控制,喷射过程中的粉尘和回弹量很少,是应当发展应用的喷射工艺,但对喷射机械要求高,机械清洗和故障处理较麻烦。
对于喷层较厚的软岩和渗水隧道,则不易使用湿喷。
混合喷射:又称水泥裹砂造壳喷射法,它是将一部分砂加第一次水拌湿,再投入全部水泥强制搅拌造壳;然后加第二次水和减水剂拌和成SCE砂浆;将另一部分砂和石、速凝剂强制搅拌均匀。
然后分别用砂浆泵和干式喷射机压送到混合管混合后喷出。
混合喷射是分次投料搅拌工艺与喷射工艺的结合,其关键是水泥裹砂(或砂、石)造壳技术。
混合喷射工艺使用的主要机械设备与干喷工艺基本相同,但混凝土的质量较干喷混凝土质量好,且粉尘和回弹率有大幅度降低。
但使用机械数量较多,工艺较复杂,机械清洗和故障处理很麻烦。
因此混合喷射工艺一般只用在喷射混凝土量大和大断面隧道工程中。
由于喷射工艺的不同,喷射混凝土强度不同,干喷和潮喷混凝土强度较低,一般只能达到C20而混和喷射和湿喷则可达到C30~C35。
湿喷法的优点是作业半径大,粉尘少,回弹率低,混凝土质量好,消除静电作用对人体的危害;缺点是:1、需要更换湿喷工艺设备,对称量及湿拌和工艺要求提高。
甘塔斯隧道工程喷射混凝土施工技术
B RIDGE&TUNNEL桥梁隧道湿喷混凝土施工技术随着科学技术的发展,大量的新材料、新工艺、新设备、新技术不断应用于工程中,同时,隧道施工技术也在超长、大跨度、防水、穿过不良地层等方面取得了长足的进步,涌现出了大量的科技成果。
锚喷构筑法在技术上有采用速度较快、支护及时、支护质量较好、强度高、密实度好、防水性能较好;省工、操作较简单、支护工作量减少;施工灵活性很大,可以根据需要分次喷射混凝土追加厚度,满足工作设计与要求等优点。
目前甘塔斯隧道工程复合支护中普遍采用的是喷射混凝土,其喷射方式采用湿喷法。
通过工程实践表明,湿喷混凝土较干喷混凝土主要优点有四个:一是湿法作业大大降低了机旁和喷嘴外的粉尘浓度,消除了对工人健康的危害。
二是生产率高,干式混凝土喷射机工作效率一般不超过5m3/h,而使用湿式混凝土喷射机人工作业时可达10m3/h,采用机械手作业时,则可高达20m3/h。
三是回弹度低,干喷时混凝土回弹度可达15%~50%.采用湿喷技术回弹率可降低到10%以下。
四是湿喷时由于水灰比易于控制,混凝土水化程度高,故可大大改善喷射混凝土的品质,提高混凝土的匀质性;而干喷时,混凝土的水灰比是由喷射手根据经验及肉眼观查来进行调节的,混凝土的品质在很大程度上取决于机手操作正确与否。
湿喷混凝土施工工艺与原材料的控制本文来源:考试大网施工工艺湿喷混凝土施工工艺流程如图1所示。
对于本隧道所采取的喷射作业应分段分层依次进行,喷射顺序均应先墙后拱,自下而上,如岩面凹凸不平时,应先喷凹处找平,然后向上喷射,喷射速度要均匀。
分层喷射混凝土至设计厚度,每层厚8~10cm,两层喷射的时间间隔为15~20min。
喷头与受喷面的角度,一般应垂直于受喷面,但在喷边墙时,宜将喷头略向下俯10°左右,使混凝土束喷射在较厚的混凝土顶端,可避免料束中的粗骨料直接与受喷面撞击,减少回弹量;喷嘴至受喷面距离0.8~1.2m;在喷射作业中要及时协调好坍落度、风压、喷射距离、角度、速凝剂掺量、喷面状况(初喷、复喷、找平)之间相互影响的关系;检查喷射混凝土表面平整度,喷射后表面要平顺美观,不出现明显的凸凹表面;喷射混凝土终凝2h后,应进行养护。
隧道施工中的喷射混凝土技术要点 (2)
隧道施工中的喷射混凝土技术要点一、喷射混凝土技术的基本原理喷射混凝土技术是一种将混凝土通过高速喷射泵注入到施工表面的施工方法。
它利用了混凝土的流动性和喷射抛掷的动能来实现快速、均匀地覆盖施工表面,形成具有一定厚度和强度的混凝土保护层。
在隧道施工中,喷射混凝土工艺被广泛应用于地下结构的支护和防水。
喷射混凝土技术的基本原理是通过将水泥、骨料、添加剂等固体物料与水混合,形成可流动的混凝土浆液,然后将其通过喷射泵输入到喷射枪中。
在喷射枪的作用下,混凝土浆液受到压力驱动,迅速喷射到需要施工的表面上。
二、喷射混凝土技术在隧道施工中的应用1. 隧道衬砌施工中的喷射混凝土技术要点隧道衬砌施工中,喷射混凝土技术主要用于形成隧道壁面和顶板的保护层。
具体应用时,需要注意以下要点:(1)材料选择:选择适合施工环境和工程要求的水泥、骨料和添加剂,并按照规定的配比进行调配。
同时,要对材料进行质量检测,确保施工过程中混凝土的强度和耐久性。
(2)施工设备:应根据施工难度和隧道形状选择适合的喷射泵和喷射枪,并进行必要的调试和维护。
设备要正常工作,喷射压力和流量要控制在合理范围内,以确保施工效果。
(3)施工操作:操作人员需要熟悉喷射混凝土的施工工艺和操作要求。
在施工过程中,要保持喷射枪的稳定、均匀移动,确保混凝土均匀覆盖施工表面。
同时,要及时处理施工中的问题,如裂缝、碰撞等,以确保喷射混凝土的质量。
2. 隧道防水施工中的喷射混凝土技术要点隧道防水施工中,喷射混凝土技术主要用于修复和加固水泥砌块的缺陷和裂缝,形成防水层。
具体应用时,需要注意以下要点:(1)表面处理:在施工前,需要对隧道表面进行清洁处理,除去杂物、油污等。
同时,对旧有混凝土表面的裂缝以及凹凸不平的部位进行处理,确保新喷射混凝土与旧混凝土之间的粘结强度。
(2)喷射参数调节:根据实际情况选择合适的喷射压力和流量。
一般情况下,喷射压力应控制在5-12 MPa,喷射流量应根据施工部位和工程要求进行调节。
简析隧道工程中的喷射混凝土施工
简析隧道工程中的喷射混凝土施工摘要:近年来,随着国家交通基础建设投资力度的加大,隧道工程建设呈现较大增长趋势。
隧道工程特点主要表现在单孔隧道长度纪录不断被刷新,施工技术难度和技术含量不断加大,大断面、多孔连拱和小净距隧道不断出现。
在隧道施工过程中,由于围岩开挖后的不稳定性,及时施作喷射混凝土加固围岩以增强其自稳性和控制围岩变形是目前隧道工程的常用方式。
关键词:隧道工程;喷射混凝土;施工技术1.喷射混凝土施工的性能特点喷射混凝土是使用混凝土喷射机,按一定的混合程序将掺有速凝剂的细石混凝土拌和料与高压水混合,经过喷嘴喷射到岩壁表面,并迅速凝固结成一层支护结构,从而对围岩起到支护作用。
喷射混凝土是一种新型的支护结构,又是一种新的施工工艺与技术,它可以根据需要分次追加厚度,也可以与各种类型的锚杆、钢纤维、钢拱架、钢筋网等构成复合式支护。
已有的工程实践表明,采用喷射混凝土作隧道支护具有以下性能特点:1.1喷射混凝土具有强度增长快、粘结力强、密度大、抗渗性好的特点,能较好地填充岩块问的裂隙与凹穴,增加围岩的整体性,防止岩面的风化和松动,并与围岩共同工作。
1.2喷射混凝土施工将输送、浇注、捣固几道工序合而为一,更不需模板,因而施工快速简捷。
在软弱围岩的隧道中若采用复合式衬砌(即以锚杆喷射混凝土作为初期支护),与整体式模注混凝土衬砌相比,能节约工程投资不少。
1.3喷射混凝土能及早发挥承载作用。
它能在10min左右终凝,一般2h后即具有强度,8h后可达2MPa,16h后可达5MPa,1天后可达7~8MPa,4天可达到28天强度的70左右。
1.4喷射混凝土与模注混凝土相比,其物理力学性能有所改善,尤其以湿式喷射和水泥裹砂喷射混凝土的抗压强度、抗弯曲疲劳强度、早期强度和抗渗性能有更显著的提高。
2.喷射混凝土的主要施工工艺2.1干式喷射混凝土干材料在搅拌站混合以后,使用压缩空气输送到高压喷嘴处,在喷嘴处与水、液态原外加剂和快凝剂混合,然后通过高压将混合物喷射现来,通常喷射的压力在0.6Mpa~0.7Mpa。
隧道喷射砼技术交底
喷射混凝土技术交底一、适用条件、范围用于隧道洞内初期支护或洞内临时防护,可单独作为一种防护结构,或与锚杆、钢筋网、钢架等支护结构的一种形式或几种形式共同组成喷锚构筑体系,在隧道施工中是较为常见的支护结构。
在骑骡沟隧道、大湾子隧道初期支护形式主要有:喷射混凝土、锚杆、钢筋网、钢架(格栅钢架、型钢钢架)二、施工工艺根据工艺及配料顺序的不同,喷射混凝土又分干喷、潮喷、湿喷三种形式,喷射混凝土的主要作用是封闭围岩、防止围岩的松弛和风化,同时由于客运专线对支护体系自防水性能的要求提高。
喷射混凝土应具备较强的防水性能,骑骡沟隧道、大湾子隧道均采用湿喷混凝土。
在施工喷射混凝土支护体系时,应仔细观察和分析围岩的渗水情况,对渗水量大的应采取埋管排水或径向注浆堵水等措施进行处理。
1、湿喷混凝土施工工艺原理:2、湿喷施工流程3、施工准备1)材料准备混凝土材料的进场必须进行检验,除应符合国家、铁道部现行的有关标准外,并应符合下列要求:(1)水泥:选用P.042.5硅酸盐水泥。
(2)粗骨料:应采用坚硬耐久、级配良好的碎石或卵石(豆石),粒径不大于15mm,或两者混合物。
(3)细骨料应采用坚硬耐久的中砂或粗砂,细度模数应大于2.5,含水率宜控制在5%~7%。
(4)外加剂:应对混凝土的强度及与围岩的粘结力基本无影响;对混凝土和钢材无腐蚀作用;对混凝土的凝结时间影响不大(除速凝剂和缓凝剂外);吸湿性差,易于保存;不污染环境,对人体无害。
(5)速凝剂:采用湿喷专用液体速凝剂,使用前进行与水泥相溶性和速凝效果试验,并要求初凝不应大于5min,终凝不应大于10min。
使用碱性速凝剂时,不得使用活性二氧化硅石料。
(6)水:水质应符合工程用水的有关标准,水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质,不应使用污水、海水、PH值小于4的酸性水、硫酸盐含量按 2so计超过水重1%的水。
42)配合比选配喷射混凝土的配合比设计应根据原材料性能、混凝土的技术条件和设计要求通过试验选定,初期强度应满足施工需要,即3h强度达到1.5MPa,24h 强度达到5.0MPa。
高速铁路隧道喷射混凝土施工工法
高速铁路隧道喷射混凝土施工工法隧道是铁路运输中不可避免的重要组成部分,而喷射混凝土施工工法在隧道建设中也扮演着至关重要的角色,特别是在高速铁路建设中。
本文将介绍高速铁路隧道喷射混凝土施工工法。
工艺流程喷射混凝土施工工法是在隧道断面的钢架杆网构筑后,采用自动化喷射设备将预制好的混凝土通过喷射机从喷嘴处进行高速喷射,均匀喷涂在钢筋表面上,通过高速液化旋转混合,将钢筋网和混凝土紧密固结在一起,在喷射过程中由于混凝土经过高速液化旋转的混合,混凝土密实度较高,钢筋网将被混凝土包裹在里面。
设备及工具喷射混凝土施工工法需要的设备主要包括混凝土喷硬器、混凝土搅拌机、压力泵以及安全工具等。
混凝土喷硬器是喷射混凝土施工的核心设备,它主要由混凝土输送管、打开和关闭速度控制阀的输送泵、以及将混合料送到混凝土喷嘴的喷射泵组成。
混凝土搅拌机和压力泵是混凝土制备的必备设备,它们主要用于混合水泥、石灰石和砂子等原材料,制备成混凝土。
为确保施工安全,喷射混凝土施工现场还需要配备相关的安全工具,例如安全绳、安全带、头盔等。
施工流程1. 设计方案和攻坚计划在开始喷射混凝土施工之前,需要制定一份详细的设计方案和施工攻坚计划。
该方案应该明确各项施工标准和流程,包括施工机具使用、混凝土施工厚度、材料配比、混凝土混合时间、硬化时间、安全规范等。
2. 钢筋网施工在喷射混凝土之前,需要先在隧道断面上构筑钢筋网。
钢筋网的主要作用是通过网格结构将混凝土牢固固定在隧道内壁上,以提高隧道的强度和稳定性。
3. 喷射混凝土施工在对钢筋网进行检查和调整后,才能进行混凝土喷射施工。
混凝土通过混凝土喷硬器不断地被喷洒在钢筋网上,直到达到所需的厚度。
4. 水泥喷洒和固化完成混凝土喷射施工后,需要进行水泥喷洒和固化。
水泥喷洒的目的是提高混凝土的密封性和防水性能,防止水蒸气或者水雨渗入情况发生。
固化时间为7-10天时间,而喷洒后的水泥一般需要在24小时达到最强的固化效果。
干喷、湿喷、潮喷、与混合喷的定义与比较
干喷、湿喷、潮喷、与混合喷的定义与比较隧道喷射砼根据工艺流程一般分干喷、潮喷、湿喷和混合喷四种。
主要区别是各工艺的投料程序不同,特别是加水和速凝剂的时机不同。
1)干喷:干喷是将骨料、水泥和速凝剂按一定比例干拌均匀,然后装入喷射机,用压缩空气使干集料在软管内呈悬浮状态压送到喷枪,再在喷嘴处与高压水混合,以较高速度喷射到岩面上。
干喷使用的机械结构较简单,机械清洗和故障处理容易。
但其缺点是容易产生较大的粉尘,回弹量大,加水是由喷嘴处的阀门控制的,水灰比的控制比较难而且与操作手的熟练程度有关。
2)潮喷:是将骨料预加少量水,使之呈潮湿状,再加水泥拌和,从而降低上料、拌和和喷射时的粉尘。
但大量的水仍是在喷头处加入和喷出的,其喷射工艺流程和使用机械同干喷工艺。
目前施工现场较多使用的是潮喷工艺。
3)湿喷:是将骨料、水泥和水按设计比例拌和均匀,用湿式喷射机压送到喷头处,再在喷头上添加速凝剂后喷出。
湿喷混凝土质量容易控制,喷射过程中的粉尘和回弹量很少,是应当发展应用的喷射工艺,但对喷射机械要求高,机械清洗和故障处理较麻烦。
对于喷层较厚的软岩和渗水隧道,则不易使用湿喷。
4)混合喷射:又称水泥裹砂造壳喷射法,它是将一部分砂加第一次水拌湿,再投入全部水泥强制搅拌造壳;然后加第二次水和减水剂拌和成SCE砂浆;将另一部分砂和石、速凝剂强制搅拌均匀。
然后分别用砂浆泵和干式喷射机压送到混合管混合后喷出。
混合喷射是分次投料搅拌工艺与喷射工艺的结合,其关键是水泥裹砂(或砂、石)造壳技术。
混合喷射工艺使用的主要机械设备与干喷工艺基本相同,但混凝土的质量较干喷混凝土质量好,且粉尘和回弹率有大幅度降低。
但使用机械数量较多,工艺较复杂,机械清洗和故障处理很麻烦。
因此混合喷射工艺一般只用在喷射混凝土量大和大断面隧道工程中。
由于喷射工艺的不同,喷射混凝土强度不同,干喷和潮喷混凝土强度较低,一般只能达到C20而混和喷射和湿喷则可达到C30~C35。
喷射混凝土施工工艺
喷射混凝土施工工艺1 工艺概述在隧道钻爆法施工中,喷射混凝土普遍应用于初期支护和临时支护中。
施工中,应根据围岩特点、断面大小和使用条件等选择喷射混凝土厚度。
喷射混凝土施工措施有干喷法、潮喷法和湿喷法。
干喷法是把水泥、骨料按比例拌匀,进入喷射机后用压缩空气将物料通过喷嘴形成料束,高速推送到受喷工作面上,拌合水经喷头旳水环加入;潮喷法是预先在混合料中加适量旳水,在进入喷射机时掺入速凝集、补充足量旳水,用压缩空气将物料通过软管和喷嘴形成旳料束高速推送到受喷工作面上;湿喷法把按配合比加水拌制好旳混凝土拌合料喷到受喷面上。
湿喷法与干(潮)喷比较有明显旳长处:①干(潮)拌旳混凝土质量不易控制,特别是水胶比带有随意性;湿喷旳混凝土按生产工艺生产后运至湿喷机进行喷射,其配合比完全处在受控状态,从而保证了喷混凝土旳质量。
②干(潮)喷回弹量达40%~50%,而湿喷回弹量为15%左右,因此湿喷旳生产效率高。
③潮喷喷嘴旁粉尘为60mg/m3,干喷喷嘴旁粉尘浓度更高,而湿喷喷嘴旁粉尘较潮喷喷嘴旁粉尘小得多。
④干喷机构造简朴,体积小,清洗以便,但结合板磨损大;湿喷机构造复杂,体积大,需要动力设备旳牵引,结合板磨损小。
客专铁路隧道工程一般规定采用湿喷法喷射混凝土,本工艺仅简介湿喷法。
2 合用条件合用于线间距为4.6m旳时速250Km客运专线铁路有碴道床一般地区旳Ⅱ~Ⅴ级围岩双线山岭隧道旳锚喷支护。
3 作业内容1.施工机械和材料准备;2.清理基岩表面;3.拌制喷射混凝土料;4. 初喷;5. 复喷。
4 质量原则及检查措施一、原材料及成品、半成品质量检查㈠喷射混凝土1、选用一般硅酸盐水泥;细骨料选用细度模数不小于2.5旳坚硬耐久干净旳中砂或粗砂,使用时含水率控制在5%~7%;粗骨料选用粒径不不小于15mm且采用持续级配、坚硬耐久旳碎石;化验合格旳拌合用水;外加剂宜采用液体速凝剂,其掺量不适宜不小于水泥用量旳5%,喷射混凝土旳初凝时间不不小于5min,终凝时间不不小于10min。
混凝土喷射技术
混凝土喷射机国内外喷射混凝土技术现状喷射混凝土技术在世界上已有近百年的历史.它始于奥地利,瑞士、德国、法国、瑞典、美国、英国、加拿大及日本等国也相继采用了喷射混凝土技术,我国是从20世纪60年代末在铁路隧道施工中推广新奥法施工时开始采用的.喷射混凝土技术是新奥法施工的3大支柱之一,它以简便的工艺、及时的支护及较低的成本而在地下工程中得到广泛应用,目前,主要有干喷和湿喷两种喷射方式.近10年来,湿喷技术的发展日趋完善,已成为世界各国喷射技术的发展主流,与干喷相比,湿喷的明显优势是生产率高、粉尘浓度小.特别是包括混凝土泵、活塞式速凝剂计量泵和喷射臂在内的稠流湿喷法技术的出现,使湿喷法的应用领域大大拓宽.目前,意大利、挪威、瑞典、日本及加拿大等很多国家的湿喷应用已占主导地位,我国的湿喷混凝土施工也越来越被人们重视.另外,近年来国内外新型外加剂、外掺料及钢纤维喷射混凝土的研究和应用也得到迅速的发展,例如,我国冶金部建筑总院研制出了8604型速凝剂,美国和瑞士Aliva公司研制出了新型的非碱性速凝剂,德国研制成功了SiliponSPR6型增粘剂.目前国内外喷射混凝土施工机械及其配套情况喷射混凝土机械化施工主要有施工机械和配套作业线2个内容,施工机械主要有搅拌设备、运输设备、上料设备、喷射机及喷射机械手等.从国内外的发展趋势来看,除了对各类机械的单机研制外,更注重对机械的配套研制和使用,其目的在于实现机械化配套,加快支护速度,提高经济效益.1.喷射混凝土主要施工机械〕1〔混凝土搅拌设备.混凝土搅拌设备主要有混凝土搅拌站和混凝土搅拌楼.目前国内常见的搅拌站〕楼〔见表1.型号名称生产能力/〕m3/h〔生产厂家HZS系列模块式混凝土拌合站〕楼〔50~200 ****南方路面机械**HZS系列混凝土搅拌站30、50、60、90、100、120**海诺建设机械集团**HZSP0-120型混凝土搅拌站120 **市华东建筑机械厂HL系列搅拌楼HZ系列搅拌站50~12020~90常熟市三星机械设备**混凝土搅拌站55、90、120 **利勃海尔混凝土机械** HZM、HZS系列混凝土搅拌站HL系列混凝土搅拌楼**市华中建筑机械厂HZS系列混凝土搅拌站25、30、50、60、75、90、120**市建筑工程机械厂混凝土搅拌站〕楼〔25~240 **新宇建设机械**HZS系列模块式混凝土拌合站〕楼〔搅拌楼是大型的设备,一般用于大的隧道工程,而搅拌站一般用于中小隧道工程.搅拌站〕楼〔除了用于喷射混凝土,还用于衬砌作业.目前,一种新型的混凝土组合式搅拌站应运而生,它具有安装简单、搅拌迅速、计量准确、性能可靠、适应强及价格适中等特点,已被广泛应用于铁路和各种混凝土施工现场.混凝土组合式搅拌站一般在生产厂配套生产,例如双卧轴强制式搅拌机有500、750及1000等规格,而相应配套的电子计量配料机构有800、1200及1600等规格,施工单位可根据每小时需用混凝土施工用量来确定组合搅拌站设备的大小和设备的多少.双轴卧式搅拌机〕2〔混凝土输送设备.混凝土输送设备主要有混凝土泵和混凝土搅拌运输车.在国内,混凝土泵一般用于衬砌作业;在国外,常用泵送混凝土喷射机进行湿喷作业;混凝土搅拌运输车则既可用于混凝土喷射作业,也可用于衬砌作业.混凝土搅拌运输车有轮胎式和轨道式两种,轮胎式的运输车用得较多,常用的有**海诺建设机械集团**生产的HNJ5240型和HCJ5260型、华东建筑机械厂生产的MR45-1S型〕7m3〔和MRl0型〕10m3〔、**利勃海尔混凝土机械**生产的系列混凝土搅拌运输车等.轨道式混凝土搅拌运输车以JCGY-6型为代表,一般为罐式,有多家厂家在生产.〕3〔混凝土上料设备.喷射混凝土是隧道及地下洞室施工初期支护的主要手段之一,但却是地下工程中作业条件最恶劣的施工工序.若为干喷,喷射机旁的粉尘浓度很大,操持喷嘴的工人处在粉尘的包围之中,劳动环境极为恶劣,严重危害工人的身体健康.喷射射机人工上料是一项繁重的体力劳动,特别是在喷射时,输料管内充满了待喷料,喷射时的反弹力较大,这样,施喷人员很难按照喷射混凝土规程进行喷射,也难以保证高质量的喷层.在国外,瑞士阿利瓦公司生产的31O型移动式胶带机安装在轮胎上给喷射机上料,其受料口可以调节;瑞士迈纳迪尔〕Meynadier〔公司生产的MeYco Robojet喷混凝土机械手的喷射机上料也采用胶带运输机;法国诺梅特〕Normet〔公司生产的机械手,它所用的喷射机也是用输送机来上料;美国艾姆科公司的干式或湿式喷射机则用陡角度的Cambelt闭式输送机来上料.国内的上料机械主要是胶带输送机,大瑶山隧道采用SP45型胶带机给PH30型喷射机上料〕胶带机接料端靠近地面,人工上料〔;南昆线米花岭隧道进出口采用****煤机厂生产的P5〕长4.5m〔胶带机给阿利瓦公司的285型喷射机上料;**康达支护技术公司生产的HPJ —II型喷混凝土机组,上料机构配用螺旋输送机.目前我国大多数喷射机上料作业仍以人工为主,为减轻工人劳动强度、改善劳动作业环境,采用机械给喷射机上料是非常必要的.〕4〔混凝土喷射机.混凝土喷射机是将混凝土输送给喷嘴的机械,根据喷射工艺不同大致可分为干式〕潮式〔喷射机和湿式喷射机两大类型,从目前国内外情况来看,前者使用得较为广泛,但后者是发展趋势.现简要介绍目前国内外混凝土喷射机的情况.对于干喷机,国外的代表机型有瑞士阿里瓦〕Aliva〔公司的转子式和美国里得〕Reed〔公司的转盘式两种,我国有**煤矿机械厂生产的ZP-V型喷射机和****康达支护技术**研制生产PZ-5喷射机.干式混凝土喷射机潮式混凝土喷射机对于湿喷机,国外主要有挤压泵〕PC08-60M〔型湿喷机、英国Compernass-208〕科姆佩纳斯〔型湿喷机和Aliva-285型干湿两用混凝土喷射机及德国古马恩型湿喷机和BSM-903型湿喷机等.挤压泵其中,挤压泵〕PC08-60M型〔湿喷机是国外应用较广的一种湿喷机,在更换泵送软管和输料管并采用适宜粒径的骨料后,也可作混凝土泵用.日本极东PC08-60M型和美国Challenge型湿喷机均属此类湿喷机.我国的湿喷机则以中铁西南科学研究院研制生产的TK-96型混凝土湿喷机为代表.TK500湿喷机根据湿喷机输送混凝土的动力不同可分为:泵送型和气送型两大类:⑴泵送型混凝土湿喷机工作时,主要是以液压泵为动力执行机构,将混凝土拌合料输送至喷嘴处,再借助于压风的动力作用将混凝土高速喷射至受喷面.泵送型湿喷机按其结构的不同可分为以下几种:活塞泵式湿喷机、螺杆泵式湿喷机、软管挤压泵式湿喷机等.①活塞泵式湿喷机工作原理为:利用液压缸的回程将已搅拌好的混凝土拌合料吸入缸体;利用另一液压缸的冲程将已吸入缸体内的混凝土拌合料推送至喷嘴处,然后在喷嘴处通高压风将混凝土喷射至受喷面,完成整个喷射过程.液压缸的回程缸,冲程缸交替工作以保证混凝土的连续输送.其工作原理如下图1-1所示:②螺杆泵式湿喷机工作原理:液压泵通过变速箱带动转动轴转动,固定在转动轴上的螺旋片将混凝土料斗中的拌合料输送到螺杆泵中,靠螺杆相对于定子套的啮合空间容积的变化将混凝土输送至喷嘴,在喷嘴处添加液体速凝剂并借助此处所通压风的作用下将物料喷射至受喷面,完成喷射作业.工作原理如下图1-2所示,图中动力装置及变速箱没画出.其特点:结构简单,上料高度低;输送压力大、距离长、工作可靠;螺杆形状复杂,需专门制造;定子套磨损严重,对材料使用性能要求较高.③软管挤压泵式湿喷机工作原理:泵通过传动机构将带动泵体内行星传动机构中的滚轮转动,连续的挤压软管,使之产生真空,不断地从料斗中吸取己拌好的物料,在滚轮的连续挤压下,将软管中的混凝土拌合料压送至喷嘴,在喷嘴处借助压风将混凝土喷射至受喷面,完成喷射作业.其工作原理如图1-3所示:其特点:生产力大,体积大,功率大;由于靠滚轮连续挤压混凝土将其输送出去,对混凝土的水灰比较大,混凝土的强度受到一定限制;挤压管的寿命较低.⑵气送型混凝土湿喷机是以压缩空气作为动力,将混凝土拌合料在输料管中以"稀薄流"的形式经喷嘴输送至受喷面.根据其结构的不同主要有以下三类:①气动耀式湿喷机工作原理:罐内巳拌好的混凝土拌合料通过喂料机构送至入料口,在入料口处通过压缩空气,在压缩空气的作用下,将混凝土经输料管压送至受喷面,完成喷射过程.其工作原理如图1-4所示: 其特点:双罐喂料,可交替工作,喂料均匀且连续;所通压风由分配闽定量自动分配,操作方便;输送时,只能把一团一团的混凝土料吹进送料管,形成料柱,料柱在压气作用下,被分散成小点的料团,但大部分料团因重力大,无悬浮能力,因此整个输送过程为停滞、聚积、吹散、带走;易出现输送脉动现象.②气送转子式湿喷机工作原理:工作时,动力执行机构通过变速箱带动主轴转动,料斗中的混凝土在固定在主轴上拌料装置的作用下搅拌、旋转并漏向旋转体的集料腔中,待集料腔中的混凝土集满时,旋转体在主轴的转动下将旋转到进风嘴的同侧,经进风嘴处所通压风的作用下,将混凝土拌合料经输送料管压送至受喷面,完成喷射工作.其工作原理如图1-5所示:其特点:体积小,重量轻;结构简单,维修方便;可靠性高,生产力高;工作时有一定的周期性脉冲,但脉冲幅度较小;耗风量较大,输送距离有限;旋转体下所用密封胶板磨损较快.③螺旋式湿喷机工作原理:工作时,料斗中混凝土拌合料在送料螺旋的动力作用下,被连续的输送至料柱密封腔,在送料螺旋的推力与料柱密封腔前端所通压风的共同作用下,混凝土在料柱密封腔中被压实,以防止反向漏风.从料柱密封腔中出来的混凝土在机械装置切料刀、拨料叉的作用下,在料气混合室中被打散、切碎并与旋流风环处所通的压风进行充分、均匀的混合.悬浮状态的混凝土料粒在经中心喷嘴处所通压风及旋流加速器的作用下,在输料管中以高速、旋转、空间螺旋线的形式被输送至喷嘴,完成整个喷射过程.其工作原理如图1-6所示:其特点是:可获得"稀薄流浮游式"输送、喂料定量均匀连续;解决了给料不均匀、料柱大小不一、气料不能充分混合、混凝土料群与输送料管间的摩擦严重及离析等问题;混凝土料群与压缩空气进行充分均匀的混合后再经旋流加速器的旋流加速作用,增大了混凝土的悬浮能力,改善了混凝土的输送性能,提高了混凝土的喷射质量.此种湿喷机结构简单、上料高度低、输送距离远;然而喂料螺旋绞刀所受的挤压应力大、磨损严重.另外,还有一种新型的泵送、湿喷两用机,如由**山川机器人工程公司研制生产的PBT20型两用机,它既可以作湿喷机,又可以作混凝土泵,现已在生产中得到实际的应用.两用型湿喷机〕5〔喷射混凝土机械手.喷射混凝土时,如果由工人操持喷嘴进行喷射,由于喷嘴出口距岩面约1m,骨料的反弹及喷射产生的粉尘对施喷人员有极大的危害,加上生产率的大幅度提高,因喷射压力的增加而使反射力加大,工人的劳动强度更大,特别是采用湿喷时,由于喷嘴重量及软管内充满混凝土而加重,考虑到工人的劳动安全性,而不得不用机械手来代替人工喷射.随着我国湿喷混凝土技术的不断提高及广泛应用,机械手的研究应用将具有广阔的前景.喷射混凝土机械手用机械手来喷混凝土始于瑞典1961年修建贺尔杰斯水电站的尾水隧洞工程.经过40年的发展,现今的机械手可以实现自动化喷射.国外生产喷混凝土机械手的厂家以西欧为主,如瑞典斯塔比莱托〕Stabilator〔公司的Robet-75型机械手、瑞士迈纳迪尔〕Meynadier 〔公司的Meyco Robojet机械手、瑞士阿利瓦〕Aliva〔公司的Aliva-Matico 305型机械手、法国诺麦特〕Normet〔公司生产的能安装在PK4000型卡车上的机械手、德国普茨迈斯特—韦克〕Putzmeister Werk Maschinenfabric GmbH〔公司生产的大象牌机械手及日本生产的机械手等等.至于大断面,国外已有2~3臂的喷射混凝土机械手在使用中,所有这些机械手均可以实现遥控.我国喷射混凝土机械手的研制始于20世纪60年代中后期,到80年代末,也只有几种不同结构的机械手研制成功,但未批量生产.为此,在20世纪80年代修建衡广复线及大秦线时,先后引进了瑞典斯塔比菜托公司生产的Robot-75型机械手27台,90年代修建南昆线时则引进瑞士的Aliva-305型机械手,修建鲁布革水电站引水隧洞时喷射混凝土已用Aliva-305型机械手.国产机械手用于铁路隧道施工最早的是韩家河隧道,南昆线二排坡隧道则用**军区生产的SPJS-10机械手.所有这些机械手在施工中都取得了不错的实绩,但进口的机械手价格较高,一般的施工单位都不愿购置.2.混凝土喷射的工艺流程将粗骨料、细骨料、水泥、水、外加剂按照一定的比例送至搅拌机进行充分均匀的搅拌后,通过气送式螺旋湿喷机的喂料机构,并借助于压缩空气将以拌好的混凝土拌合料输送至喷嘴,在喷嘴处通过添加速凝剂后高速喷射至受喷面,混凝土在受喷面迅速凝结并对受喷面起到支护作用,从而完成整个喷射作业.其中速凝剂的添加由独立的空气比列配置阀来完成的.其整个喷射工艺流程如图2-4所示: 从整个喷射工艺流程可以看出气送式螺旋湿喷机的喷射工艺具有以下特点:①粉尘小,回弹小;②因充分搅拌混合,水泥的水化程度高,故混凝土喷射强度高;③输送距离远;④为了提高混凝土的气力输送性能,故水灰比受一定的限制;⑤速凝剂添加的比例精度高.为了提高混凝土的喷射质量,应在混凝土的材料及工艺中的喷射参数方面进行严格的控制:①粗骨料主要是为混凝土支护提供支架的作用,对混凝土的喷射强度有决定性的作用.为此,粗骨料应以不规则、多棱角、表面粗糙坚硬的碎石为主,因这样的碎石有助于在喷射时嵌入具有塑性的砂浆之中,减少了回弹,提高了混凝土的喷射强度.②细骨料为混凝土支护起到填充空隙的作用.细骨料的质量影响混凝土的流动性及粘结能力,因此细骨料应以坚硬耐久的中砂、粗砂为主.③在满足混凝土喷射强度的要求下,混凝土的喷射应处于最佳状态喷射.应根据现场喷射试验调整混凝土的喷射距离,一次喷射混凝土的厚度,工作风压,喷射混凝土的时间间隔及混凝土的坍落度,以保证上述各参数处在最理想的范围.1)喷射混凝土 "最佳水灰比"的确定水灰比是影响混凝土喷射强度的重要因素之一,水灰比大时,水泥的速凝效果差,所喷射的混凝土强度低.水灰比小时,水泥不能充分水化,所喷射的混凝土回弹高,强度低.因此,如果不考虑施工方面的局限性,混凝土的水灰比与其喷射强度间存在着一定的关系,即存在一定范围的水灰比来保证所喷射的混凝土具有较高的强度.处于此范围的水灰比就称之为"最佳水灰比".当混凝土的水灰比髙于或低于"最佳水灰比"时,混凝土的喷射强度会直线下降,如下图2-5所示:由图形可知:喷射混凝土最佳水灰比为0.4~0.48左右,在此范围之外,混凝土的喷射强度将下降较快.因此,进行混凝土喷射的时,在满足混凝土输送条件及回弹量的要求下,应使喷射混凝土的水灰比靠近"最佳水灰比"的范围,以保证较高的混凝土喷射强度,从而更好的实现混凝土对受喷面的喷射支护作用.2>喷射混凝土最大稠度临界点的控制由混凝土喷射支护的机理及其喷射工艺的过程可知:对于刚刚喷射的混凝土必须要具一定的稠度和粘滞度.只有这样才能保证混凝土的喷射基层与受喷面间具有一定的粘结效果,以便刚刚喷射的混凝土粘附在受喷面上,或者是后面喷射的混凝土对先前已喷射的混凝土具有良好的捣实及粘附效果.这样混凝土的喷射才能继续下去,直至完成整个喷射工作.因此,为了保证混凝土的喷射支护效果,在混凝土的喷射过程中,对喷射混凝土稠度的控制就较为重要了.混凝土的坍落度与扩散度是衡量混凝土稠度的重要指标,前者主要反映混凝土的流动性和粘聚性,后者反映混凝土的离析程度.为了满足混凝土输送性能上的要求,在气力输送〕稀流输送〔中,混凝土拌合料应处于1~2厘米〕坍落度〔;稠流〕泵送〔输送时,应处于2~3厘米〕坍落度〔.然而,无论采取哪种方式输送,对于塌落度为2厘米左右的混凝土拌合料,需要达到1.11~1.25的捣实度和不大于40厘米的扩散度.由此可见,混凝土喷射物是属于低流动性的,可取的稠度范围较窄,我们把这个可取的、范围极窄的稠度称之为"最大稠度临界点".低于这个临界点,在喷射混凝土作业时,就不可能使混凝土获得良好的捣实效果,如:混凝土与周围受喷面紧贴的粘附效果或混凝土对受喷面上裂缝的胶结效果.混凝土喷射层内将裹入干拌合物夹层,回弹量增大,混凝土喷射强度下降.反之,在喷射混凝土作业时,将加剧混凝土拌合料的溅落和喷射层片落.造成喷射混凝土回弹上升,喷射质量下降.由此可见,在进行混凝土喷射支护的过程中,合理而恰当的控制"最大稠度临界点"对提高混凝土喷射效率和喷射质量是相当重要的.坍落度的测试方法:用一个上口100mm、下口200mm、高300mm 喇叭状的塌落度桶,灌入混凝土分三次填装,每次填装后用捣锤沿桶壁均匀由外向内击25下,捣实后,抹平.然后拔起桶,混凝土因自重产生塌落现象,用桶高〕300mm〔减去塌落后混凝土最高点的高度,称为塌落度.如果差值为100mm,则坍落度为100.3>影响回弹量的几个因素混凝土喷射工艺的特点决定了喷射混凝土时一定会产生回弹,而回弹又与喷射混凝土的强度及经济利益有着密切的关系.因此,在喷射混凝土的过程中,为了保证混凝土的喷射质量,降低混凝土的喷射成本,回弹量是很值得研究一个物理量.在此,我们就有关影响混凝土回弹量的因素进行如下分析与讨论:①工作压风对回弹量的影响.工作压风恰当时,喷射的混凝土结合密实,回弹量少,混凝土质量高.当风压过低时,从喷嘴射出的混凝土速度小,获得的动能就低,不能够嵌入到砂衆里面或者不能够与砂浆捣实、粘结在一起而致使其坠落;当工作压风过高,混凝土的喷射速度就大,很容易反弹下来,造成回弹量增大.因此,试喷时,一定要多次改变工作风压找出最佳的回弹量所对应的风压值.②水灰比对回弹量的影响.从理论上分析,水泥水化时所需要的水灰比为0.25~0.3左右,但此范围的水灰比不满足输送原理及施工工艺的要求.在实验中,当水灰比低于0.35时,混凝土拌合料不能混合均匀,料束分散,回弹加剧.当水灰比高于0.6时,混凝土的稠度降低,粘性不足.喷射后混凝土砂浆会沿着喷层流动,甚至脱落.通过喷射实践验证:最佳的水灰比范围在0.45~0.52时,对回弹量的影响最小.③喷距对回弹量的影响.一般而言,当工作压风稳定不变时,喷嘴到受喷面的距离决定了喷射出来的混凝土在空气中流动时所受空气阻力的大小.喷距越小,阻力越小,混凝土的喷射速度就越大,其获得的动能也越大.这样混凝土很容易在喷射到受喷面时被反冲下来,导致混凝土的回弹量增大,影响喷射效率及混凝土的喷射质量.喷距过大,混凝土在空气流动中所受阻力就大,其速度也小,且在受喷面上扩散的面积较大,使回弹量加大,甚至有些物料还没到达受喷面就坠落下来.4>混凝土的喷射特性分析①混凝土的喷射支护原理无论是采用干喷、潮喷或湿喷,混凝土颗粒最终都是以具有一定压力的气流作为动力来源,在气流推动力的作用下,被输送至受喷面并完成喷射支护作业.完整的喷射过程为:喷射基层的形成和混凝土颗粒的挤压、捣实过程.喷射基层的形成:当混凝土料群刚与受喷面接触时,混凝土料群中的粗骨料便与受喷面发生弹性碰撞,被反弹回来,而混凝土料群中细料和水泥胶结成类似塑性的物质在射流冲击力的作用下首先在受喷面上所有孔隙、凹陷处及受喷面形成一层硬化后具有一定粘结力的砂衆粘滞层,其厚度约为15mm左右,即喷射基层.混凝土颗粒的挤压、捣实过程:由于受喷面上附着具有一定粘结力的喷射基层,后续被输送的混凝土料群中的粗骨料就会像子弹一样射进喷射基层并嵌入其中,使喷射基层的密度变大并与之捣实,与此同时,混凝土料群中的细料及稠衆又粘结在喷射基层上,这样在喷射基层的外表面又形成第二层新的砂衆粘滞层.于是,混凝土喷射支护就是通过一层一层的喷射、捣实、并挤压密实而完成的.②喷射参数对喷射混凝土质量的影响在混凝土的施工工艺过程中,无论采用干喷、潮喷、湿喷,在混凝土拌合料的配合比确定后,喷射混凝土的质量主要取决于喷射技术及喷射参数的选取是否合理.混凝土的喷射参数主要有喷射速度、喷射角度、喷射距离、混凝土的射流冲击力、喷头的几何结构尺寸等.上述理论分析中已经讨论了喷射速度、射流冲击力对喷射混凝土质量的影响,下面进行讨论其他各参数对喷射混凝土质量的影响.③喷射距离混凝土喷射的实质就是混凝土以较高的速度与受喷面发生碰撞、粘结、捣实、凝结、回弹的过程,混凝土的喷射质量也就取决于上述过程中各个环节的实现是否合理恰当,而喷射距离则影响了上述过程中的各环节实现的合理性.在喷射速度一定时,喷射距离过小,混凝土颗粒发生碰撞时,粗骨料反弹较多,从而喷射混凝土的回弹上升,另外混凝土颗粒因具有的动能较高,很可能会冲掉新喷射上混凝土.喷射距离过大,混凝土在达到受喷面时,损失的动能较多,混凝土中粗骨料的捣实效果较差,而细骨料和砂浆的粘结力将降低,从而影响混凝土。
隧道喷射混凝土施工工艺
1.喷射砼1.1工艺流程喷砼采用湿喷工艺,以减少回弹及粉尘,创造良好隧道作业环境。
喷射用砼采用现场拌制,由竖井串筒下料入运料车运至喷射工作面。
喷射砼配合比由现场试验室根据试验选择,并经过试验验证。
喷射砼施工工艺见下图。
合送湿喷砼施工工艺流程图1.2喷射砼原材料要求1.2.1水泥采用不低于425#的普通硅酸盐水泥,使用前作强度复查试验,其性能符合现行的水泥标准。
1.2.2细骨料采用硬质、洁净的中砂或粗砂,细度模数大于2.5。
1.2.3粗骨料采用坚硬而耐久的碎石或卵石,粒径不宜大于15mm,级配良好。
若使用碱性速凝剂时,不得使用含有活性二氧化硅的石料。
1.2.4水采用市政自来水。
不得使用含有影响水泥凝固及硬化的有害物质的水。
1.2.5速凝剂使用合格产品。
使用前与水泥做相容性试验及水泥凝结效果试验,其初凝时间不得大于5min,终凝时间不得大于10min。
1.3喷射砼技术要求1.3.1搅拌混合料采用强制式搅拌机,搅拌时间不小于2min。
原材料的称量误差为:水泥、速凝剂±1%,砂石±3%;拌和好的混合料运输时间不得超过2h;混合料应随拌随用。
1.3.2砼喷射机具性能良好,输送连续、均匀,技术性能满足喷射砼作业要求。
1.3.3喷射砼作业前,清洗受喷面并检查断面尺寸,保证尺寸符合设计要求。
喷射砼作业区有足够的照明,作业人员佩带好作业防护用具,确保工作质量及安全。
1.3.4喷射砼在开挖面暴露后立即进行,作业符合下列要求:(1)喷射砼作业应分段分片进行。
喷射作业自上而下,先喷格栅钢架与拱壁间隙部分,后喷两钢架之间部分。
(2)喷射砼分层进行,一次喷射厚度根据喷射部位和设计厚度而定,拱部宜为5cm-6cm,边墙为7cm-10cm,后喷一层应在先喷一层凝固后进行,若终凝后或间隔一小时后喷射,受喷面应用高压风水清洗干净。
(3)喷射作业喷头垂直受喷面,根据湿喷机性能要求,喷头距受喷面距离以1.5m-2.0m为宜。
干喷、湿喷、潮喷的区别
隧道喷射砼根据工艺流程一般分干喷、潮喷、湿喷和混合喷四种。
主要区别是各工艺的投料程序不同,特别是加水和速凝剂的时机不同。
干喷:干喷是将骨料、水泥和速凝剂按一定比例干拌均匀,然后装入喷射机,用压缩空气使干集料在软管内呈悬浮状态压送到喷枪,再在喷嘴处与高压水混合,以较高速度喷射到岩面上。
干喷使用的机械结构较简单,机械清洗和故障处理容易。
但其缺点是容易产生较大的粉尘,回弹量大,加水是由喷嘴处的阀门控制的,水灰比的控制比较难而且与操作手的熟练程度有关。
潮喷:是将骨料预加少量水,使之呈潮湿状,再加水泥拌和,从而降低上料、拌和和喷射时的粉尘。
但大量的水仍是在喷头处加入和喷出的,其喷射工艺流程和使用机械同干喷工艺。
目前施工现场较多使用的是潮喷工艺。
湿喷:是将骨料、水泥和水按设计比例拌和均匀,用湿式喷射机压送到喷头处,再在喷头上添加速凝剂后喷出。
湿喷混凝土质量容易控制,喷射过程中的粉尘和回弹量很少,是应当发展应用的喷射工艺,但对喷射机械要求高,机械清洗和故障处理较麻烦。
对于喷层较厚的软岩和渗水隧道,则不易使用湿喷。
混合喷射:又称水泥裹砂造壳喷射法,它是将一部分砂加第一次水拌湿,再投入全部水泥强制搅拌造壳;然后加第二次水和减水剂拌和成SCE砂浆;将另一部分砂和石、速凝剂强制搅拌均匀。
然后分别用砂浆泵和干式喷射机压送到混合管混合后喷出。
混合喷射是分次投料搅拌工艺与喷射工艺的结合,其关键是水泥裹砂(或砂、石)造壳技术。
混合喷射工艺使用的主要机械设备与干喷工艺基本相同,但混凝土的质量较干喷混凝土质量好,且粉尘和回弹率有大幅度降低。
但使用机械数量较多,工艺较复杂,机械清洗和故障处理很麻烦。
因此混合喷射工艺一般只用在喷射混凝土量大和大断面隧道工程中。
由于喷射工艺的不同,喷射混凝土强度不同,干喷和潮喷混凝土强度较低,一般只能达到C20而混和喷射和湿喷则可达到C30~C35。
湿喷法的优点是作业半径大,粉尘少,回弹率低,混凝土质量好,消除静电作用对人体的危害;缺点是:1需要更换湿喷工艺设备,对称量及湿拌和工艺要求提高。
技术交底隧道3-喷射混凝土支护
(10)喷混凝土终凝2h后,应喷水养护,养护时间不少于7d。
2.质量控制
2.1.基本要求
(1)喷射混凝土配合比,应通过试验确定并满足设计强度和喷射工艺的要求。
(2)分层作业时,最后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行,混合料应随拌随喷,回弹物不得重新用作喷射混凝土材料。
(2)粗集料:应采用连续级配、坚硬耐久的碎石,最大粒径不大于16mm,其压碎值应≤20%,针片状颗粒含量≤8%,含泥量≤1.0%,施工前进行碱活性试验。
(3)细集料:采用连续级配中、粗砂,细度模数不小于2.5,其含泥量≤3%。
(4)速凝剂:应根据水泥品种、水灰比等,根据试验选择掺量,使用前应做好速凝效果试验,要求初凝不大于5min,终凝不大于10min。应采用液体速凝剂,严禁采用粉体速凝剂。
(13)喷手在作业时须佩戴护目镜,防止喷射混凝土颗粒溅入眼内。在喷嘴前方严禁站人。
5.水保环保措施
(1)对施工人员加强保护自然资源教育,严禁随意砍伐树木。
(2)营造良好环境。在施工现场和生活区设置足够的临时卫生设施,经常进行卫生清理,由项目部组织人员定期对施工场所进行专项检查。
(3)对汽油等易挥发品密闭存放,并尽量缩短开启时间。
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1
喷射混凝土强度(MPa)
在合格标准内
按隧道施工技术规范附录C检查
2
喷层厚度(mm)
平均厚度≥设计厚度;检查点的90%≥设计厚度;最小厚度≥0.5倍设计厚度,且≥50
凿孔法或雷达检测仪:每10m检查一个断面,每个断面从拱顶中线起每3m检查1点
3
空洞检测
无空洞,无杂物
隧道喷射混凝土工艺试验总结
隧道喷射混凝土工艺试验总结近年来,隧道建设日益增多,而隧道喷射混凝土工艺则是其中一项重要的施工技术。
基于此,我进行了一系列的隧道喷射混凝土工艺试验,并在此对试验结果进行总结和分析。
首先,我将试验分为不同的工艺流程,包括混凝土配比设计、喷射混凝土的质量控制和施工参数探索等。
一、混凝土配比设计在混凝土配比设计方面,我的试验主要针对不同硅酸盐水泥掺量和不同掺合料比例进行测试。
试验结果表明,随着硅酸盐水泥掺量的增加,混凝土强度逐渐提高。
同时,适量的掺合料加入可以改善混凝土的耐久性。
综合考虑强度和耐久性两个因素,建议在隧道喷射混凝土的配制中,硅酸盐水泥掺量控制在20%左右,同时添加适量的粉煤灰或矿粉。
二、喷射混凝土的质量控制针对喷射混凝土的质量控制,在试验中我主要对混凝土的坍落度、密实度和抗渗性进行了测试。
坍落度测试结果表明,混凝土的坍落度在50mm至100mm之间,最佳坍落度为70mm左右。
密实度测试结果显示,随着喷射混凝土的过程中振捣次数的增加,混凝土的密实度逐渐增大。
抗渗性测试结果显示,喷射混凝土的抗渗性能与混凝土的密实度密切相关。
因此,在隧道喷射混凝土的施工过程中,应严格控制混凝土的坍落度、振捣次数和密实度,以提高混凝土的抗渗性。
三、施工参数探索在施工参数探索中,我主要研究了喷射混凝土的喷射压力和喷射速度对混凝土工艺的影响。
试验结果表明,随着喷射压力的增大,混凝土的坍落度减小,但是均匀性变差。
因此,在实际施工中,应根据具体情况选择合适的喷射压力。
而对于喷射速度,试验结果显示,适当增加喷射速度可以提高混凝土的均匀性,但是过高的喷射速度会引起混凝土的剪切破坏。
综合考虑,建议选择适中的喷射速度,以保证混凝土的均匀性和施工效率。
综上所述,隧道喷射混凝土工艺试验结果表明,在混凝土配比设计、混凝土质量控制和施工参数探索等方面,都需要综合考虑强度、耐久性和施工效率等因素。
随着科技的不断进步和实践经验的积累,隧道喷射混凝土工艺将不断完善和发展,为隧道建设提供更可靠的技术支持。
喷射混凝土的工艺特点
喷射混凝土的工艺特点
喷射混凝土的工艺特点包括:
1.施工简捷、快速。
喷射混凝土施工可保证结构整体刚度,简化
工序,不用模板或只用单面模板,节约大量模板材料,省去支模、浇筑和拆模工序,使混凝土输送、浇筑和捣实合为一道工序,加快施工速度。
2.强度高、粘结力强。
喷射混凝土密度高,强度和抗渗性较好,
可以节约混凝土。
对混凝土、砖墙面有较强的粘结力。
3.适应性强。
喷射混凝土可加入速凝剂,使水泥浆在10min内
终凝,2h具有强度,可以大大缩短工期。
工艺简单,施工机
动、灵活、高速、高效,有较广的适应性。
4.成本较低。
喷射混凝土可发挥集中搅拌的优点,有效降低成
本。
总的来说,喷射混凝土的工艺特点在于其施工速度快、强度高、适应性强和成本低等优势。
干粉速凝剂 湿式喷射混凝土工艺
干粉速凝剂湿式喷射混凝土工艺哎呀,说起干粉速凝剂和湿式喷射混凝土工艺,这可真是个技术活儿,得慢慢道来。
记得有一回,我去了一个朋友的工地,他们正在搞一个隧道工程。
那天,我正好赶上他们用湿式喷射混凝土工艺来加固隧道壁。
这玩意儿,听起来挺高大上的,其实就是用一种特殊的混凝土,通过喷射的方式,快速地把隧道壁给加固起来。
首先,他们得准备干粉速凝剂。
这玩意儿,长得跟面粉似的,但是可别小瞧它,它能让混凝土快速凝固。
我朋友告诉我,这速凝剂是关键,因为它能大大缩短施工时间,提高效率。
他们把这速凝剂和水泥、沙子、碎石混合在一起,然后加水,就变成了湿湿的混凝土。
接下来,就是喷射混凝土的环节了。
他们用一个巨大的机器,有点像那种大型的喷漆机,但是喷出来的不是油漆,而是混凝土。
这机器的喷嘴对着隧道壁,一开动,那混凝土就“嗖嗖”地喷出来,覆盖在隧道壁上。
我站在旁边看,那场面,真是壮观,混凝土像瀑布一样倾泻而下,瞬间就把隧道壁给覆盖了。
但是,这还没完。
喷射完混凝土后,工人们还得用一种特殊的工具,把混凝土表面给抹平。
这个步骤很重要,因为如果表面不平整,会影响隧道的稳定性。
工人们得小心翼翼地操作,确保每一寸混凝土都平整、结实。
我在旁边看着,心里想,这活儿可真不容易。
但是,看到那些工人们熟练的操作,我也挺佩服他们的。
他们每天都要面对这样的工作环境,但是依然能够保持专注和耐心,这真是不容易。
最后,等混凝土干了,隧道壁就加固好了。
这个过程虽然听起来简单,但是每一个细节都很重要,每一个步骤都不能马虎。
这就是干粉速凝剂和湿式喷射混凝土工艺的魅力所在,它能让工程更加高效,也让隧道更加安全。
所以,下次你再听到干粉速凝剂和湿式喷射混凝土工艺,可别小看它们,这可是现代建筑中不可或缺的技术呢。
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隧道喷射混凝土工艺比较
一.干式喷射混凝土
用搅拌机将骨料和水泥拌合好,投入喷射机料斗,同时加入速凝剂,利用压缩空气将混合料输出,在喷头处加入高压水混合,以较高速度喷射到岩面。
其施工工艺见下图:
干喷的优点可概括为:①施工工艺流程简单、方便,所需施工设备机具较少,只需强制拌和机和干喷机即可;②输送距离长,施工布置比较方便。
灵活,输送距离可达300m,垂直距离可达180m;③速凝剂可提前在喷射机前加入,拌和比较均匀。
其缺点在于:①加水在喷嘴处由操作人员控制阀门来调节,其实际水灰比的控制程度与操作工人有直接关系,不可控;②其工作面粉尘量及回弹量均较大,工作环境恶劣;
③生产效率低。
二.湿式喷射混凝土
用喷射机压送拌合好的混凝土,在喷头上添加液体速凝剂,湿喷工艺可以通过对混凝土配合比(特别是水灰比)和速凝剂掺量的有效控制来提高强度质量保证。
其施工工艺见下图:
相较于干喷法,湿喷法的优越性在于:①粉尘、回弹量均较低,生产环境状况较好;②设计水能与干料拌和均匀,水灰比质量能准确的控制;③生产率相对较高。
但湿喷法也存在着机械设备复杂庞大、维修费用高,输送距离近,施工操作较吃力等缺点。
三.水泥裹砂法(SEC)
这是一种新型混凝土喷射工艺。
其优点是一次喷射厚度较厚,与岩面粘结力和喷射混凝土本身强度都有所提高,水
泥用量少,可大大减少喷射时的粉尘浓度和回弹量。
这种方法是日本70年代发明的,简称SEC法。
水泥裹砂喷射工艺流程如下图,它有两条供料流程,裹砂砂浆为一条,干骨料为一条,分别通过砂浆泵和喷射枪,压送到混合管内混合成水泥裹砂混凝土,再经由集料管由喷头喷出:
S—砂;G—水泥;W—水;Ad—减水剂;H—速凝剂
水泥裹砂法优劣的关键在意水泥裹砂砂浆的拌制及两条供料线的配合。
水泥裹砂砂浆配制是先用一部分水(W1),把一半砂(S1)表面润湿,投入全部水泥(C)拌和均匀,使砂粒表面形成一薄层低水灰比水泥浆壳,接着加入剩余水(W2)和减水剂(Ad),在稍加拌和即成。
拌制的这类砂浆泌水性较小,水泥与砂粒极少分离,可泵性好。
由于水泥裹砂不易发生离析,不易产生泌水现象,具有质量均匀、强度高、抗渗性好等优点,所以SEC喷射混凝土物理力学性能远优于普通喷射混凝土。
但当前此法值得注意的问题有:①湿路中砂的含水率保持在 4 %~ 6 %很有必要;②两条供料线
路的流量要匹配;③干路中的机械磨损;④采用机械手喷头。
四.双裹并列法
双裹并列法喷射混凝土在作业方式上也是采用两条线
路输送喷射物料的, 但它与SEC 喷射混凝土的本质差别是
在于它将SEC 法中的纯干路变成微湿路,也形成一种裹灰物料线路,这样两条输料线路都有水泥的包裹作用, 故称“双裹并列法”。
它的优点可以体现在强度提高、水泥用量减少、粉尘得到控制、回弹率进一步降低等几个方面, 但同时它的配料要求明显提高, 施工组织、人员管理更要求科学化。
五.潮料掺浆法
潮料掺浆法喷射混凝土工艺是在总结潮喷法和SEC 法
实践经验的基础上发展起来的,目的是采用传统干喷法的设备和作业方式,但能取得SEC 法的效果的一种方法。
它也是两条管道进行作业,一条是造壳潮混合料(类似于双裹并列法中的微湿线路),一条是水泥净浆,由于水泥净浆的良好粘稠性,在喷头处能更好的与造壳潮混合料糊化融合,从而提高强度;另一优点就是它的设备和作业方式可以达到干喷法的简化程度。
它所存在的问题也是集中在配料的优化设计上。