摘要:隧道施工技术的成熟使得许多道路无法施工,特别是在中国云贵川地区,山多,地质复杂,增长隧道施工更为重要,初期支护技术的进步在隧道施工中尤为重要。由于其受潮时间短、抗湿混凝土强度大、施工成本低,隧道式湿喷射机器人最近在隧道施工中得到广泛应用。
关键词:隧道;喷射混凝土;高回弹率;控制措施
引言
随着喷射技术和机械设备的改进,这一现象有所减缓,但还未得到完全解决。赵爽等从原材料、混凝土性能、施工与喷射工艺四个方面制订了解决措施,将喷射混凝土回弹率降低至12.6%,相比整改前降低20%以上。包汉营等[2]在喷射混凝土中添加聚乙烯醇(PVA)短切纤维,通过现场试验得到其最优纤维质量分数为0.132%,并且可以将回弹率降低为22.5%。熊华伦等通过石太客运专线太行山隧道对喷射微纤维混凝土进行研究,证明喷射微纤维混凝土作为隧道初期支护在技术上、经济上均是可取的,具有较好的推广应用价值。余隆友、马召
智能药盒林等[4-5]针对隧道工程实际情况,基于隧道支护喷射混凝土回弹产生机制,进行回弹测试及优化试验,并提出降低回弹量的方法。蛇退步
1.高回弹率原因
为确保隧道工程的施工质量与进度,在充分了解施工现场喷射混凝土高回弹率问题的基础上,从影响喷射混凝土的回弹率大小的主要因素上着手分析高回弹率原因。原材料质量,在隧道喷射混凝土施工中,原材料质量对回弹率的大小有着直接影响,如果出现原材料质量不合格,就会引起高回弹率问题。如果水泥材料的初凝速度过低,就会出现回弹率过高问题;如果在施工中砂子过粗,导致砂子与碎石不能均匀混合,回弹率会显著增大,而在该隧道工程中,所采用的是砂子细度模数为3.2、含泥量为4.2%的中粗砂,符合施工要求,不影响回弹率。对采购不同批次的水泥掺量5%速凝剂进行测试,检测结果显示均满足标准中合格品凝结时间检测指标的要求,但不同采购批次的水泥颜存在差异,说明水泥存在明显品质波动。由此可见,水泥品质影响了回弹率大小。
2.控制措施
针对喷射混凝土高回弹率出现原因,本文主要从原材料质量控制、优化材料配合比以及加强工艺要点管理等方面,提出相应的控制措施,以有效降低喷射混凝土回弹率。
2.1湿喷机械手机械的维修保养
湿式喷射机械手臂喷管较小,如果在特别弯曲的角内凝固混凝土的积累对湿式喷射机械手投射的混凝土均匀性和注射压力有很大影响,则有可能提高湿式喷射的堵塞管和回弹率。现场施工时发现,喷射混凝土在湿式喷射操纵器前高度用于抗软管内壁,导致软管内的强化钢丝流入管内,喷射混凝土参差不齐,湿式喷射压力较高,导致堵塞管反弹率较高因此,在喷油器喷射混凝土后,必须仔细及时地清洗管内混凝土,及时定期更换软管。
漂浮大陆>新型玉米脱粒机2.2严格控制原材料质量
为有效降低回弹率,在施工过程中应严格控制原材料质量。根据以上论述,主要控制水泥质量。本次隧道混凝土喷射施工中,在水泥、砂子、减水剂等原材料的各项性能指标均满足相关要求且保持均匀稳定的情况下,在原材料保存时应在分批次验收合格后分类入仓,不得随意变更原材料产地与批次。同时,还应将速凝剂与水泥的检测基准样封存,做好水泥同速凝剂的匹配性,提升水泥品质的稳定性,避免出现水泥品质波动问题。
2.3严格控制钻孔质量
在钻孔作业前,施工人员不仅要熟悉炮眼布置,同时还不得随意改动周边眼和掏槽眼的位置、间距及数量,严格按照设计要求进行钻孔。钻孔作业时,要做到“准、直、齐”,钻孔位置误差应不大于5cm。当周边眼眼深3m时,钻孔外插角小于3°,并严格按照周边眼、掏槽眼—临近周边眼的一圈辅助眼—剩余辅助眼—其他炮眼的顺序进行钻孔,避免钻孔眼底深浅不一,提高钻孔质量。
2.4强化现场管理
为强化现场管理,应建立健全线性超挖和喷射混凝土超耗专项治理组织架构,根据工作内容,明确各方职责。根据隧道地质条件、设备配置、围岩情况等选择合理的施工方法,并编制详细的施工方案,逐级做好技术交底工作,使操作人员掌握施工技术要点及施工流程,规范作业,降低混凝土的回弹率。根据监控量测结论随时调整隧道预留变形量,实现动态管理,降低喷射混凝土超耗。在爆破结束后,安排专人监督检查机械排险工作,避免因责任意识差、方法不当等造成局部线性超挖,增加喷射混凝土超耗。此外,为提升现场管理质量,奖罚考核是必要的。根据每月喷射混凝土超耗指标,对现场技术、测量、试验
小电流选线、操作等人员进行奖优罚劣,提高责任意识。
2.5混合料比例控制
7-adca喷射混凝土回弹率的大小与混合料的级配情况有直接关系。但由于骨料加工系统生产质量的波动、母岩的变化、运输等各方面原因会导致所使用的细骨料及豆石质量发生波动,因而需要在配合比设计的基础上对施工质量进行过程控制。需要通过混合骨料级配筛分试验确认混合料的筛分结果满足规范要求,且需其接近配合比设计时的筛分结果。但在进行混合料筛分试验时,所使用的资源较多且用时较长,不适宜现场施工过程控制,导致无法很好地对喷射混凝土施工进行很好的控制。进行混合料级配控制需要进行混合料的筛分试验。但因制备与配合比相适应的混合料样品及相关试验花费时间较长,不适宜直接用于对混合料比例的控制与纠偏,会造成实际施工过程喷射混凝土回弹率增大而不能及时发现的情况、进而造成不必要的浪费。在此基础上,项目部结合筛分试验特点,选取分别对砂和豆石的筛分试验结果进行理论推算进而控制混合料级配的方法代替混合料筛分,省去了制备混合料的时间,减少了样品数量,缩短了检测时间,确保了能够有效、持续、稳定地使喷射混凝土作业保持在较低回弹率水平。项目部对喷射混凝土混合料筛分及分别筛分砂、豆石理论推算混合料级配的试
验进行了适应性分析。直接对混合料进行筛分时,每个比例的混合料拌制质量为50kg。为了防止其它物质的污染,选取在试验室拌和间的钢板上进行拌和的方式,拌和时翻拌的次数为5遍,投入拌和的人员为5人,由1名试验人员在拌和后的混合骨料中进行取样,取样质量为17~18kg,然后进行筛分试验。整个试验用时为4h30min。由于直接筛分混合料耗时长,不适宜做为控制混合料级配的方法。采用分别筛分砂、豆石理论推算混合料级配,分别对细骨料、粗骨料进行取样,然后分别称取500g细骨料及10kg粗骨料进行筛分试验。投入1名试验员在原有的骨料性能检测间进行筛分试验。整个试验过程用时为30min。检测用时较短,能够在混合料级配发生变化时及时对砂石比例进行调整。两种试验方法对不同比例组合的混合骨料的筛分试验结果基本一致。而采用分别筛分砂石推算混合料级配的方法用时短,能够有效控制喷射混凝土混合料的级配,进而达到降低喷射混凝土回弹率的目的。
结束语
随着高速公路、铁路建设规模的不断扩大,喷射混凝土施工技术应用越来越广泛。高回弹率是喷射混凝土施工技术中最主要的问题,因此本文结合实际案例展开分析,水泥品质的稳定性和喷射混凝土配合比是影响喷射混凝土回弹率大小的重要参数,而喷射厚度、角度
、风压等喷射工艺是喷射混凝土回弹率大小的关键要素。针对高回弹率出现的原因提出合理、有效的控制措施,降低喷射混凝土回弹率,有效提高喷射施工质量。
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