□李云飛□任習(xí)文（林州市水務(wù)局）

噴射混凝土在弓上水庫(kù)的應(yīng)用分析

□李云飛□任習(xí)文（林州市水務(wù)局）

水利工程的建設(shè)關(guān)乎著我國(guó)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而水利工程施工工藝又決定了水利工程自身的工程質(zhì)量。水利工程的建設(shè)施工中，噴射混凝土施工技術(shù)較為常見，通常是被應(yīng)用于灌筑隧道內(nèi)襯、墻壁、天棚等薄壁結(jié)構(gòu)或其他結(jié)構(gòu)的襯里以及鋼結(jié)構(gòu)的保護(hù)層。在具體的操作措施中混凝土的噴涂質(zhì)量是非常重要的影響因素，也是影響水利工程施工質(zhì)量的因素之一。文章介紹了噴射混凝土的施工特點(diǎn)，并介紹了噴射混凝土施工技術(shù)在林州弓上水庫(kù)的具體應(yīng)用。

噴射混凝土；水利工程；施工特點(diǎn)；具體應(yīng)用

0 引言

在水利施工的過(guò)程中，對(duì)于隧道內(nèi)襯、鋼結(jié)構(gòu)外層防護(hù)等部位需要采用細(xì)石混凝土進(jìn)行噴射施工，這是就需要噴射混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用。噴射混凝土施工技術(shù)的正確實(shí)施，是保障水利工程順利完成的重要手段之一。噴射混凝土施工在林州弓上水庫(kù)的應(yīng)用，對(duì)工程質(zhì)量起到了重要作用。

1 噴射混凝土及施工特點(diǎn)

1.1 噴射混凝土

噴射混凝土就是將水泥、砂、石和外加劑（速凝劑）等材料，按一定比例拌合后裝入噴射機(jī)中，用壓縮空氣將混合料送至噴嘴并與壓力水混合后進(jìn)行噴射，當(dāng)噴射到巖石的表面，經(jīng)凝結(jié)硬化會(huì)形成一種薄層支護(hù)結(jié)構(gòu)。

1.2 噴射混凝土的施工特點(diǎn)

1.2.1 具有一定的柔性

噴射混凝土具有一定的柔性，適應(yīng)圍巖的松弛變形，并與圍巖的表面能很好地形成黏結(jié)力，充填圍巖的縫隙。

1.2.2 防止圍巖風(fēng)化

噴射混凝土能封閉圍巖，防止圍巖產(chǎn)生風(fēng)化，緩和應(yīng)力集中，是一種高效、早強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)的輕型支護(hù)結(jié)構(gòu)。

1.2.3 增強(qiáng)圍巖強(qiáng)度

噴射混凝土能將分散的巖面黏結(jié)成一個(gè)整體，提高圍巖的自身強(qiáng)度，增強(qiáng)圍巖抵抗位移和松動(dòng)的能力。

2 噴射混凝土分類

噴射混凝土具有支撐作用、充填作用、隔絕作用和轉(zhuǎn)化作用，對(duì)其進(jìn)行選擇、設(shè)計(jì)將直接影響到水利工程質(zhì)量。目前，噴射混凝土主要有干噴法和濕噴法。

2.1 噴射混凝土干噴法

開始基本上采用噴射混凝土干噴法進(jìn)行施工，具體施工工藝流程如圖1所示。干噴方法優(yōu)勢(shì)是：高密實(shí)、易操作、能遠(yuǎn)距離、回彈率較高和高空輸送。但干噴法是將在噴嘴外干拌和混凝土與水進(jìn)行混和，因此在施工時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵，對(duì)施工作業(yè)人員的健康造成危害。干噴法的優(yōu)勢(shì)是可以應(yīng)用于地下水滲出的工程中。

圖1 噴射混凝土干噴技術(shù)施工工藝流程圖

2.2 噴射混凝土濕噴法

噴射混凝土濕噴法發(fā)展到今天已有40多年的歷史了，施工工藝流程如圖2所示。優(yōu)勢(shì)是：生產(chǎn)率高、回彈度低，水灰比易于控制，由于混凝土水化程度高，混凝土的均質(zhì)性得到提高。而且還大大降低了噴射機(jī)旁和噴嘴外的粉塵濃度，改善作業(yè)環(huán)境。

圖2 噴射混凝土濕噴技術(shù)施工工藝流程圖

3 弓上水庫(kù)概況

弓上水庫(kù)，位于河南省林州市境內(nèi)，從淇河上游淅河引水,水庫(kù)總庫(kù)容3180萬(wàn)m3，興利庫(kù)容1400萬(wàn)m3。主要補(bǔ)償灌溉季節(jié)農(nóng)業(yè)用水不足對(duì)林州市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)田灌溉起到了十分重要的作用。弓上水庫(kù)流域面積大,庫(kù)容小,洪峰模數(shù)大,防洪任務(wù)重,又由二級(jí)輸水洞向林州市城區(qū)供水,因此弓上水庫(kù)要同時(shí)做好防洪和供水任務(wù)。

4 噴射混凝土在弓上水庫(kù)的應(yīng)用

泄洪洞進(jìn)口開挖期前邊坡噴混凝土采用移動(dòng)式拌合機(jī)拌合，后期采用混凝土拌合系統(tǒng)拌制。采用混凝土噴射機(jī)按濕噴工藝分段分片依次進(jìn)行，自下而上，分層施噴。

4.1 原材料

水泥：采用普通硅酸鹽水泥，水泥強(qiáng)度等級(jí)為42.50。

砂石料：采購(gòu)滿足設(shè)計(jì)要求的砂石料。細(xì)骨料用細(xì)度模數(shù)＞2.50的中砂，粗骨料采用耐久的卵石或碎石，粒徑≤15mm。

速凝劑：按照施工圖紙要求選擇有生產(chǎn)廠質(zhì)量證明書的速凝劑，初凝時(shí)間≤5min，終凝時(shí)間≤10min。

水：采用混凝土拌和用水。

4.2 混凝土配合比

混凝土配合比通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)進(jìn)行選定，一般情況下，水泥與骨料之比為1∶4～1∶5，砂率為45%～55%，在保證噴層性能指標(biāo)前提下，盡量減少水泥和水的用量。水灰比0.40～0.50之間，速凝劑的摻量2%～6%，速凝劑的摻量也可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)來(lái)確定。配合比試驗(yàn)成果報(bào)送工程師審批后再使用。

4.3 工藝流程

分供料、供風(fēng)、供水三個(gè)系統(tǒng)，具體情況見圖3。

圖3 噴射混凝土工藝流程圖

供料：按配合比對(duì)石子和砂過(guò)秤稱重量，然后倒入攪拌機(jī)中和水泥混合，在貯料槽中加入速凝劑并人工拌至均勻后，通過(guò)運(yùn)料翻斗車把混合料運(yùn)到作業(yè)面，經(jīng)皮帶機(jī)進(jìn)入噴射機(jī)中。供水：采用施工供水系統(tǒng)，如果水壓不夠，可以用增壓裝置增加，通過(guò)管路把水送至噴頭。供風(fēng)：由空壓機(jī)把風(fēng)吹入風(fēng)包內(nèi)，再經(jīng)過(guò)汽水分離器，通過(guò)風(fēng)管把風(fēng)最后送入噴射機(jī)。

4.4 噴射作業(yè)

混凝土噴射機(jī)安裝調(diào)試好后，在料斗上安裝振動(dòng)篩，防止超粒徑骨料進(jìn)入噴射機(jī)；利用壓縮空氣吹送干混合料，要求風(fēng)壓穩(wěn)定，壓力大小適中。噴射混凝土前，用高壓水沖洗受噴圍巖面。噴嘴一般應(yīng)垂直于巖面，并稍微向剛噴射的部位傾斜。嘴與受噴面的距離一般為0.50～1.00m，一次噴射的厚度≤10cm。為防止混凝土因自重下墜而產(chǎn)生裂縫或脫落，從上往下進(jìn)行噴射；分層噴射時(shí)，后層混凝土應(yīng)在前層混凝土終凝1h后。噴射過(guò)程中應(yīng)檢查混凝土的回彈率，側(cè)壁應(yīng)≤15%，拱部應(yīng)≤25%。噴射作業(yè)完成后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行厚度檢測(cè)，不符合要求要及時(shí)補(bǔ)噴。

4.5 養(yǎng)護(hù)

一般情況下，噴射混凝土終凝2h后，就應(yīng)該噴水養(yǎng)護(hù)了；養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般工程≥7d，如果是重要工程，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得≥14d；每晝夜噴水養(yǎng)護(hù)的次數(shù)，以噴射混凝土表面是否具有足夠的潮濕度作為參考。噴射混凝土的作業(yè)場(chǎng)所應(yīng)有防凍保溫措施，當(dāng)氣溫＜5℃時(shí)，不得進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)。

5 總結(jié)

通過(guò)噴射混凝土在弓上水庫(kù)的應(yīng)用可以發(fā)現(xiàn)，噴射混凝土是需要特定的施工環(huán)境和施工需要下才能進(jìn)行的技術(shù)措施，只有噴射混凝土應(yīng)用得當(dāng)，才能確保水利工程的結(jié)構(gòu)質(zhì)量，以此節(jié)約資源，提高質(zhì)量。

[1]張倩.噴射混凝土施工技術(shù)在水利建設(shè)中的應(yīng)用[J].民營(yíng)科技，2014(2)．

[2]金玉樂.淺談水利工程中的噴射混凝土支護(hù)施工[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013(16)．

[3]高久海.淺析高壓噴射灌漿施工技術(shù)在水利工程施工的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015(26)．收稿日期：2016-07-01

（責(zé)任編輯：左英勇）

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