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(江西省水利科學(xué)研究院， 南昌 330029)

簡述噴射混凝土施工工藝及檢測方法

戴國強(qiáng)，胡碧輝

(江西省水利科學(xué)研究院， 南昌 330029)

本文闡述了噴射混凝土的施工工藝及特點(diǎn)，以及干法噴射與濕法噴射混凝土工藝，重點(diǎn)介紹了噴射混凝土的檢測內(nèi)容與檢測方法，并對(duì)部分檢測方法試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了試驗(yàn)分析。

噴射混凝土； 質(zhì)量； 檢測

1 噴射混凝土施工工藝及特點(diǎn)

噴射混凝土是一種混凝土澆筑工藝，使用混凝土噴射機(jī)，將摻有速凝劑的混凝土與高壓水混合，經(jīng)過噴嘴噴射到巖面，不需立模、振搗等工序，直接噴射澆筑混凝土。噴射混凝土實(shí)際也是一種支護(hù)結(jié)構(gòu)，噴射混凝土噴射至巖面后，由于摻有速凝劑，迅速凝結(jié)成一層支護(hù)結(jié)構(gòu)，對(duì)圍巖起到支護(hù)作用，也可以與錨桿、鋼纖維、鋼筋網(wǎng)等構(gòu)成復(fù)合式支護(hù)結(jié)構(gòu)。

目前，噴射混凝土已在水利工程中廣泛使用，特別是在大、中型水利工程的隧洞內(nèi)襯，邊坡支護(hù)等。江西省峽江水利樞紐工程采用噴射混凝土與錨桿構(gòu)成復(fù)合式邊坡支護(hù)，靖安縣洪屏抽水蓄能電站使用鋼纖維進(jìn)行隧洞內(nèi)襯，萬安縣蘆源水庫除險(xiǎn)加固工程中使用了鋼筋掛網(wǎng)噴射混凝土內(nèi)襯隧洞。工程實(shí)踐證明，噴射混凝土有以下優(yōu)點(diǎn)：

a.噴射混凝土施工工藝簡單。不需要模板，將輸送、澆筑、搗固幾道工序合而為一，簡化了施工工序，可節(jié)約工程成本及縮短建設(shè)工期。

b.噴射混凝土能較早地發(fā)揮作用。普通混凝土的終凝時(shí)間為10～20h，拆模一般需要2～3天的時(shí)間。噴射混凝土摻用速凝劑，混凝土終凝時(shí)間只需要10min左右，終凝時(shí)間短，發(fā)揮作用時(shí)間提前。

c.噴射混凝土具有強(qiáng)度增長速度快、容重大、強(qiáng)度高的特點(diǎn)。噴射混凝土由于摻用速凝劑且?guī)в袎毫娚?，其容重比傳統(tǒng)靠振搗成型的混凝土要密實(shí)，強(qiáng)度增長速度比傳統(tǒng)靠振搗成型的混凝土要快。

2 噴射混凝土類型

噴射混凝土有兩種施工工藝，一種是干法噴射，另一種是濕法噴射。干法噴射是按照配合比設(shè)計(jì)方案，將骨料、水泥和速凝劑干拌均勻，用壓縮機(jī)壓送至噴槍，再在噴嘴處與高壓水混合，以較高速度噴射。干法噴射使用的噴射機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)比較簡單。

濕法噴射是按照配合比設(shè)計(jì)方案，將骨料、水泥和水按設(shè)計(jì)比例拌和均勻，用濕式噴射機(jī)壓送拌和好的混凝土到噴頭處，再在噴頭上添加速凝劑后，以較高速度噴射到巖面上。

干法噴射與濕法噴射的區(qū)別在于加水與速凝劑的環(huán)節(jié)不同，干法噴射壓送的是摻有速凝劑的干料，噴射時(shí)加水。濕法噴射壓送未摻有速凝劑的濕料，噴射時(shí)加速凝劑。水與速凝劑在哪個(gè)環(huán)節(jié)使用，決定了噴射混凝土的特點(diǎn)。干噴法由于在最后一個(gè)環(huán)節(jié)加水，靠操作人員現(xiàn)場控制，因此，用水量比較難控制，導(dǎo)致水膠也比較難控制。濕法噴射是將已拌和好的混凝土進(jìn)行噴射，其混凝土質(zhì)量容易控制。并且，噴射過程中的粉塵和回彈量較少。但濕噴法對(duì)噴射機(jī)械要求較高，機(jī)械清洗和故障處理較麻煩。

3 噴射混凝土質(zhì)量檢測內(nèi)容與方法

噴射混凝土的質(zhì)量檢驗(yàn)內(nèi)容主要包括噴射混凝土的強(qiáng)度和噴射混凝土的厚度兩項(xiàng)。噴射混凝土抗壓強(qiáng)度表示其物理力學(xué)性能指標(biāo)，實(shí)際工程中往往把它作為檢測噴射混凝土質(zhì)量的重要指標(biāo)。

噴射混凝土厚度是指混凝土噴層至原接觸面間的距離。要達(dá)到噴射混凝土支護(hù)的作用和效果，在施工中必須保證噴射混凝土的厚度，這是混凝土質(zhì)量檢驗(yàn)的另一個(gè)重要指標(biāo)。

3.1 噴射混凝土抗壓強(qiáng)度檢測方法

根據(jù)試樣的不同制作方法，檢測方法一般使用預(yù)留試塊法、噴大板法和鉆芯法[1]。預(yù)留試塊法是指制作標(biāo)準(zhǔn)立方體試塊，檢測噴射混凝土的標(biāo)準(zhǔn)試塊抗壓強(qiáng)度。噴大板法是指將混凝土噴在350mm×450mm×120mm的預(yù)制模板內(nèi)，在相同條件下養(yǎng)護(hù)28d，將預(yù)制混凝土板加工為100mm的立方體試塊，測試其抗壓強(qiáng)度。鉆芯法是在已噴好的結(jié)構(gòu)物或試件上直接鉆取芯樣，測試芯樣的抗壓強(qiáng)度。

預(yù)留試塊法與噴大板法可用于施工單位自檢或監(jiān)理的平行檢測，是施工過程中的質(zhì)量控制環(huán)節(jié)。當(dāng)對(duì)噴射混凝土實(shí)體質(zhì)量有疑問時(shí)，可使用鉆芯法檢測噴射混凝土的實(shí)體質(zhì)量。在使用預(yù)留試塊法與噴大板法檢測噴射混凝土質(zhì)量時(shí)，試塊成型過程的噴射壓力應(yīng)與施工時(shí)的工藝相同。預(yù)留試塊法與噴大板法在試塊成型過程中會(huì)造成混凝土回彈量較大?；貜椓渴欠駮?huì)給試塊的成型造成影響目前尚無相關(guān)研究。

本文使用噴大板法、鉆芯法檢測某水庫除險(xiǎn)加固工程隧洞噴射混凝土實(shí)體強(qiáng)度與試塊強(qiáng)度，以比較不同檢測方法檢測結(jié)果的差別，較為簡單地測試噴大板法過程中回彈量是否會(huì)給試塊成型造成影響，試驗(yàn)結(jié)果見下表。

某水庫除險(xiǎn)加固工程隧道噴射混凝土檢測結(jié)果表

根據(jù)上述檢測結(jié)果，三種方法的測試結(jié)果差別并不是很大。噴大板法回彈量與芯樣直徑，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響較小。在檢測噴射混凝土強(qiáng)度時(shí)，可采取以上三種試驗(yàn)方法中的一種。

3.2 噴射混凝土厚度檢測

噴射混凝土厚度檢測，每一個(gè)獨(dú)立工程檢查數(shù)量不得少于一個(gè)斷面，每一個(gè)斷面的檢查點(diǎn)，應(yīng)從拱部中線起每間隔2～3m設(shè)立一個(gè)，但一個(gè)斷面上拱部不應(yīng)少于3 個(gè)點(diǎn)，總計(jì)不應(yīng)少于5 個(gè)點(diǎn)。所檢測的點(diǎn)，應(yīng)有60%以上不小于設(shè)計(jì)厚度，檢測點(diǎn)的平均厚度不得小于設(shè)計(jì)厚度，最小厚度不應(yīng)小于設(shè)計(jì)厚度的1/2。在軟弱破碎圍巖地段，噴層厚度不應(yīng)小于設(shè)計(jì)規(guī)定的最小厚度。

檢測噴射混凝土厚度，可直接在工程實(shí)體上鑿點(diǎn)檢測。噴射混凝土在強(qiáng)度、厚度上要滿足設(shè)計(jì)或規(guī)范要求，外觀上還應(yīng)做到內(nèi)堅(jiān)外美，無漏噴、離鼓、裂縫、鋼筋網(wǎng)外露現(xiàn)象。

檢測噴射混凝土厚度屬于破壞性檢測，為減少對(duì)工程實(shí)體的破壞，在檢測噴射混凝土厚度時(shí)，可結(jié)合混凝土實(shí)體強(qiáng)度共同檢測。在使用鉆芯法檢測噴射混凝土強(qiáng)度時(shí)，測量芯樣的長度，即為噴射混凝土厚度。

4 兩點(diǎn)建議

干法噴射雖然對(duì)設(shè)備要求較低，一次性投入較少，但其產(chǎn)生的粉塵量非常大，且噴射質(zhì)量比較難控制。在水利工程建設(shè)中，為減少施工成本，部分工程建設(shè)還是使用干法噴射工藝。為保證噴射混凝土的質(zhì)量及提高環(huán)保意識(shí)，建議采用濕法噴射混凝土工藝。

噴射混凝土施工還應(yīng)注意對(duì)基礎(chǔ)表面的清理工作。由于水利工程地質(zhì)地貌條件的復(fù)雜性，邊坡、隧道表面清基較難，施工時(shí)往往將表面雜物一并噴射。若噴射混凝土的薄弱環(huán)節(jié)被雨水沖淋，則會(huì)帶來很大的安全隱患。因此，在噴射混凝土施工前，一定要注意對(duì)施工現(xiàn)場的清基工作。

5 結(jié) 語

檢測噴射混凝土強(qiáng)度是噴射混凝土質(zhì)量控制的關(guān)鍵，檢測方法較多。其他的檢測方法是間接地檢測噴射混凝土強(qiáng)度，受影響因素較多?，F(xiàn)場預(yù)留試塊法、噴大板法及鉆芯法可以直觀地檢測噴射混凝土抗壓強(qiáng)度，試驗(yàn)過程簡單明了，受其他影響小，試驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠。但檢驗(yàn)噴射混凝土質(zhì)量不合格時(shí)，可以采取補(bǔ)救措施，增加噴射混凝土的厚度以滿足設(shè)計(jì)或者規(guī)范要求。

目前，水利工程質(zhì)量檢測的主要形式為監(jiān)理的平行檢測、獨(dú)立的第三方檢測、施工自檢及代表業(yè)主及監(jiān)督機(jī)構(gòu)的質(zhì)量抽檢。在評(píng)定噴射混凝土施工質(zhì)量時(shí)，監(jiān)理的平行檢測、獨(dú)立的第三方檢測、施工自檢可以噴射混凝土試塊強(qiáng)度作為評(píng)定的依據(jù)。代表業(yè)主與監(jiān)督機(jī)構(gòu)的質(zhì)量抽檢一般以檢測混凝土工程實(shí)體質(zhì)量為主，但往往很多時(shí)候受工作環(huán)境的制約，如：隧洞較小、沒有電源等因素，噴射混凝土實(shí)體質(zhì)量檢測現(xiàn)場取芯比較困難。因此，代表業(yè)主與監(jiān)督機(jī)構(gòu)的質(zhì)量抽檢亦可以采用噴大板法結(jié)合取芯的方式來評(píng)定噴射混凝土的實(shí)體質(zhì)量?！?/p>

1 王曉寧.噴射混凝土強(qiáng)度檢測方法與比較[J].建井技術(shù),2006,6(27):19-21.

2 劉清寶.對(duì)噴射混凝土強(qiáng)度檢測方法的幾點(diǎn)看法[J].建井技術(shù),2002,(23): 24-27.

3 GB 50086—2001 錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].

協(xié)會(huì)動(dòng)態(tài)

關(guān)于開展2014年全國水利建設(shè)市場主體信用等級(jí)評(píng)價(jià)工作的通知

根據(jù)水利部《關(guān)于印發(fā)水利工程建設(shè)領(lǐng)域項(xiàng)目信息公開和誠信體系建設(shè)實(shí)施方案的通知》(水建管[2011]433號(hào))和中國水利工程協(xié)會(huì)《水利建設(shè)市場主體信用評(píng)價(jià)暫行辦法》(中水協(xié)[2009]39號(hào))規(guī)定，我會(huì)決定開展2014年度全國水利建設(shè)市場主體信用評(píng)價(jià)工作，具體事宜請(qǐng)登錄協(xié)會(huì)官網(wǎng)“公告通知”欄目。

中國水利工程協(xié)會(huì)網(wǎng) 2014年5月13日

http://www.cweun.org/show.php?contentid=1391503

Brief Introduction of Shot-crete Construction Technology and Testing Methods

DAI Guo-qiang, HU Bi-hui

(JiangxiHydraulicResearchInstitute,Nanchang330029,China)

Shot-crete construction technology and features, as well as dry and wet shot-crete technology are described in the paper. Testing content and testing method of shot-crete are emphasized, and the test results of a part of testing methods are tested and analyzed.

shot-crete; quality; testing

TV544

A

1005-4774(2014)06-0006-03