趙燁祥
摘要:現(xiàn)如今我國的科技發(fā)展十分迅速,高性能濕噴混凝土在公路、鐵路以及建筑等多領域工程施工中均具有較為廣泛的應用,且由于其性能優(yōu)勢較一般的普通濕噴混凝土工程突出,因此,在工程施工中的應用價值意義也更為顯著。本文將結合公路隧道施工中濕噴高性能混凝土的具體應用,從高性能濕噴混凝土施工工藝路線確定、配比設計以及質量檢測控制等方面,對其有關技術進行研究與分析,以為實際應用和研究提供參考。
關鍵詞:高性能濕噴混凝土;高速公路隧道;配合比設計優(yōu)化;質量檢測
隨著我國交通基礎設施的建設,隧道工程逐漸增多,并且占有很重要的位置。在以往施工中干噴技術能到推廣,但隨著科學技術的進步,逐漸發(fā)現(xiàn)干噴技術無法適應長大扁平隧道施工,并且施工成本較高,靈活性差。相關工作者逐漸研發(fā)出濕噴技術將之用于公路隧道施工中,但其具體應用方法尚不明確。
1公路隧道濕噴高性能混凝土施工技術指標及工藝路線
一般情況下,在進行濕噴高性能混凝土施工的技術指標確定時,需要結合工程施工的環(huán)境以及水文地質條件等綜合情況進行分析確定,與普通濕噴混凝土以及干噴混凝土相比,由于高性能混凝土的各項性能指標要求更高,多需要滿足以下幾點:混凝土施工的回彈量較小且粉塵濃度較低;混凝土結構性能良好;早期強度突出且后期強度變化符合工程要求、耐久性高等。此外,在進行公路隧道的濕噴高性能混凝土施工工藝路線確定,應注意結合國內外的濕噴高性能混凝土施工工藝研究結論,同時根據(jù)其在公路隧道施工中的有關工藝參數(shù)要求與標準,結合實際情況,進行工藝參數(shù)的設計確定。其次,進行濕噴高性能混凝土施工中,由于有關研究結論顯示,采用水泥裹砂/石工藝進行施工應用,不僅能夠有效改進和提升濕噴混凝土的各項性能效果,而且對其結構強度以及耐久性的實現(xiàn)具有較好的作用效果,因此,在公路隧道濕噴高性能混凝土施工中可以采用水泥裹砂/石工藝,通過水泥漿體在砂石表面的完全包裹實現(xiàn),控制漿體不發(fā)生離析,同時結合工藝要求對砂石含水量進行合理控制,以促進其施工性能與質量效果的改善和提升。最后,進行公路隧道濕噴高性能混凝土施工中,其工藝路線的選擇與確認,還可以采用工藝參數(shù)與路線試驗,結合公路隧道及周圍巖性環(huán)境,對其工藝路線及各項參數(shù)進行試驗驗證,其中包括噴射施工中噴嘴與噴射面之間的距離、噴射角度以及風壓、公路隧道的圍巖面處理等,以對其噴射施工效果以及質量進行保障,從而為整個施工開展提供可靠的依據(jù)支持。
2公路隧道濕噴高性能混凝土施工配比設計與技術分析
2.1高性能濕噴混凝土的降塵減彈控制特性
通過對高性能濕噴混凝土的配比優(yōu)化設計可得知普通噴射混凝土也可以仿制濕噴混凝土,同時還能起到降塵減彈的良好效果?;谶@一點來看,其主要技術控制要點就有三點。首先,高性能濕噴混凝土擁有降塵減彈作用可有效控制噴射角度,將噴射角度范圍控制在75°~105°范圍內;其次,一般可通過降塵減彈試驗減小風壓;第三,在配比優(yōu)化設計濕噴混凝土過程中應該嚴控速凝劑的基本用量,避免由于濕噴混凝土用量增大而減少回彈效果。
2.2濕噴混凝土的質量試驗檢測
在完成對高性能濕噴混凝土的配比優(yōu)化設計后可得到質量更好的濕噴混凝土,此時要利用抗壓強度合格標準對混凝土強度進行檢測。選擇高性能濕噴混凝土試驗試件10塊,看其抗壓強度均值是否小于1.05倍,保證任何一組試驗試件抗壓強度都在0.9倍以上才能證明高性能濕噴混凝土的配比優(yōu)化設計是成功的。對噴射混凝土的厚度進行檢測,首先利用激光斷面儀。光帶攝影設備對噴層厚度進行檢查分析;其次對斷面數(shù)量進行檢查,保證做到每10延米檢查一次,從高速公路的隧道拱頂中線到斷面進行全面檢查。
2.3材料選擇與配合比設計優(yōu)化
利用普通噴射混凝土仿制高性能濕噴混凝土,需要采用普通的硅酸鹽水泥(強度等級42.5),然后選擇細骨料(細度模數(shù)2.66)、河砂、粉煤灰(粒徑5~10mm)、減水劑、速凝劑。展開普通噴射混凝土的基礎配合比設計。一般來說要首先進行初步的試拌混凝土,看普通混凝土配合比效果,主要是觀測配比好混凝土的強度。
2.4濕噴工藝
(1)混凝土混合比濕噴料的混合比影響著混凝土質量、外觀平整度、噴涂速度等,濕噴料性能影響因素主要涉及粗骨料尺寸、速凝劑與含泥比例。若含泥比例過大極易速凝劑用量較大,效果不好并且費用增加。粗骨料碎石粒徑為4~10mm,若尺寸過大,增加噴料口堵管幾率。速凝劑初凝時長最佳是2.5min左右,終凝時長最佳是8min左右。初凝時長過長,極易引起混凝土掉落現(xiàn)象或因等待時間增加,影響噴漿速度?;炷列阅苡绊懸蛩剡€有混凝土的和易性、坍落度與速凝劑用量等。所以在工程實踐前,需要多次試驗獲得混凝土性能指標?;炷磷罴烟涠确秶鸀?0~120mm,混凝土輸送合理,保證最佳初凝時長以實現(xiàn)噴涂不間斷。(2)操作關鍵點在操作機械手中,噴涂混凝土質量、回彈模量、噴涂時長等受噴涂次序、角度風壓、距離等因素的影響。①噴涂次序噴涂次序應該按照先墻后拱、由下到上的原則,并以5m2作為噴涂單元,噴涂完5m2即可返后噴涂第二遍,單次噴涂厚度約2.5cm,最后的封閉位置應選在拱頂部分。②噴涂角度在噴涂工程中,噴涂交角大小影響著噴涂效果。若交角過小會導致浪費風壓,噴涂料極易斜向彈出,混凝土回彈概率增大,導致噴涂密實度低,所以噴頭應盡量與噴涂面成直角。對于巖面噴涂在保證直角噴涂的前提下,為了達到噴涂厚度可加噴一次。
3公路隧道濕噴高性能混凝土的施工質量控制與檢測要點
濕噴高性能混凝土施工中,其質量控制與檢測主要以混凝土結構的降塵減彈以及結構抗壓強度、噴射混凝土厚度等檢測和控制為主。其中,對濕噴高性能混凝土施工的降塵減彈控制,首先,應注意結合工程施工情況與具體要求標準,從混凝土噴射施工中噴射角度的控制,來提升其降塵減彈效果。上述公路隧道施工中,結合具體情況與有關要求,噴射高性能混凝土施工中,其噴射角度要求控制在75°~105°之間,以避免對混凝土的降塵減彈效果產生影響;其次,實現(xiàn)混凝土降塵減彈效果控制,還需要從混凝土噴射施工中風壓的合理選擇設計以及混凝土配制中速凝劑使用量的有效控制等方面,對其整體施工質量與效果進行確保。
4結語
綜上所述,高速公路隧道工程中應用濕噴混凝土可有效改善混凝土噴射速度、噴射質量并減輕施工人員的施工作業(yè)壓力,對隧道現(xiàn)場的施工條件也有改善。更重要的是,它可基于普通噴射混凝土進行配比優(yōu)化調節(jié),模仿高性能濕噴混凝土提高混凝土性能指標,節(jié)約噴射作業(yè)成本,對高速公路隧道良性建設起到促進作用。
參考文獻:
[1]武春娥.鋼纖維混凝土在隧道初期支護中的應用[J].交通世界,2017(28):118-119.
[2]柳厚祥,鄭智雄.高地應力軟巖公路隧道泡沫混凝土卸壓機理及支護結構研究[J].中國公路學報,2016,29(11):122-129.
[3]田晉兵.提升公路混凝土結構耐久性的路徑[J].交通世界(工程技術),2015(10):86-87.
(作者單位:浙江省大成建設集團有限公司)