噴射混凝土松散層的存在原因及防治措施

李學(xué)武

（廣東晶通公路工程建設(shè)集團(tuán)有限公司，廣東 廣州 510635）

噴在對(duì)邊坡噴射混凝土的質(zhì)量檢驗(yàn)時(shí)，特別是測(cè)量其厚度時(shí)發(fā)現(xiàn)：噴射混凝土大部份存有兩層，表層為致密層，里層為松散層。松散層的存在會(huì)損害工程質(zhì)量，嚴(yán)重者會(huì)導(dǎo)致邊坡的不穩(wěn)定。

1 產(chǎn)生松散層的原因

目前，噴射混凝土的方法大部分采用潮噴法噴射混凝土，水泥與骨料在進(jìn)入噴射機(jī)前進(jìn)行充分拌和，而且這種骨料一般含有3－5%的水，故稱“潮料”。潮料借助高壓風(fēng)通過(guò)噴射機(jī)的管道輸送，高速噴射到邊坡上凝結(jié)硬化而成。鑒于這種施工工藝，“回彈”最易產(chǎn)生松散層：因?yàn)檫@種混凝土在高速的運(yùn)送過(guò)程中會(huì)相互碰撞或與堅(jiān)硬的巖石或與鋼筋碰撞而從受噴面上彈落下來(lái)堆積于低洼處或鋼筋網(wǎng)阻攔處而形成。

由于水灰比不適宜，干料直接噴射坡面堆積而形成松散層。

噴射料流在管道運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生了離析。

噴射混凝土下墜或脫落。

2 對(duì)松散層進(jìn)行根本性的治理，可采取如下措施

2.1 噴射砼原材料質(zhì)量要求

粗骨料：普遍采用0－5mm級(jí)配良好的“花米石”，可獲得最大的表觀密度，提高其抗?jié)B性和避免松散層。

細(xì)骨料：中粗砂，細(xì)度模數(shù)大于2.5，用5mm 篩網(wǎng)過(guò)篩，大于5mm 和小于0.075mm的顆粒不得超過(guò)20%，因?yàn)樯白舆^(guò)粗，會(huì)增加回彈，砂子過(guò)細(xì)，會(huì)使干縮增大；

水泥：一般采用旋窯普硅425#水泥，水泥用量不少于400kg/m3

水：噴射混凝土用水要求與普通混凝土相同，不得使用污水、PH值小于4的酸性水、含硫酸鹽按SO4計(jì)超過(guò)水重1%的水及海水；

速凝劑：使用速凝劑的主要目的是使噴射混凝土速凝快硬，減少回彈損失，防止噴射混凝土因重力作用所引起的脫落，提高它在潮濕環(huán)境中的適應(yīng)性能，適當(dāng)加大一層噴射厚度和縮短噴射層間的間隔時(shí)間。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與水泥相適應(yīng)的速凝劑，凝結(jié)時(shí)間一般不早于30min。

減水劑：噴射混凝土中加入少量的減水劑，可在保持混凝土流動(dòng)性的條件下顯著地降低水灰比，提高混凝土強(qiáng)度，減少回彈，并明顯地增強(qiáng)其不透水性。

2.2 噴射工藝要求

噴射混凝土?xí)r風(fēng)壓應(yīng)適中、穩(wěn)定。噴射動(dòng)能過(guò)大，粗骨料容易回彈；噴射動(dòng)能過(guò)小，粗骨料噴射不到坡面而掉落；噴射動(dòng)能忽大忽小，則會(huì)造成出料不均勻，無(wú)法控制水灰比。

噴射混凝土?xí)r水壓、水量要相適應(yīng)。水量過(guò)大,水灰比則大，混凝土易出現(xiàn)流淌。水量過(guò)小，水灰比則小，混凝土易出現(xiàn)干斑，水泥無(wú)法水化而松散。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定：水灰比一般為0.4-0.5,噴射的混凝土表面平整、光滑。

噴射混凝土一次厚度不能過(guò)大，如厚度過(guò)大，會(huì)使未凝固的混凝土下墜形成松散層。厚度過(guò)小，粗骨料易濺回形成松散層，一般為5cm。

噴槍與受噴面的距離一般為0.8-1.0m。過(guò)近易產(chǎn)生回彈；過(guò)遠(yuǎn)易發(fā)生骨料掉落。噴距與回彈和掉落關(guān)系。

3 噴射操作方法

噴射機(jī)的操作可影響回彈、混凝土的密實(shí)性和料流的均勻性。要正確地控制噴射機(jī)的工作風(fēng)壓和保證噴嘴料流的均勻性。噴射機(jī)處的工作風(fēng)壓應(yīng)根據(jù)適宜的噴射速度而進(jìn)行調(diào)整，若工作風(fēng)壓過(guò)高，即噴射速度過(guò)大，動(dòng)能過(guò)大，使回彈增加，若工作風(fēng)壓過(guò)低，壓實(shí)力小，影響混凝土強(qiáng)度，噴射機(jī)的料流要均勻一致，以保證速凝劑在混凝土中均勻分布。

3.1 噴嘴指向一個(gè)地點(diǎn)的時(shí)間不應(yīng)過(guò)久，因?yàn)檫@樣會(huì)增加回彈并難于取得均勻的厚度，好的噴敷方法是橫過(guò)混凝土面將噴嘴穩(wěn)定而系統(tǒng)地做圓形或橢圓形移動(dòng)，噴嘴有節(jié)奏地做一系列環(huán)形移動(dòng)可形成均勻的產(chǎn)品和最少回彈，噴射混凝土?xí)r噴嘴的運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)系統(tǒng)地作Φ30cm 圓形并以一圈壓半圈有節(jié)奏地環(huán)形移動(dòng)。

3.2 控制原材料的含水量在3－5%。應(yīng)由專人掌握噴射機(jī)的入口，保證拌合物上料連續(xù)、均勻。以便噴射手掌握水灰比。

3.3 分層噴射對(duì)于新鮮噴射混凝土，其抗拉強(qiáng)度和粘接強(qiáng)度都很低，一旦噴射混凝土的自重大于其與受噴面的粘接強(qiáng)度時(shí)，即出現(xiàn)下垂及脫落，因此需要分層噴射，前后層噴射的間隔時(shí)間為2～4小時(shí)，一次噴射厚度以噴射混凝土不滑移，不墜落為度。

4 噴射工作條件

4.1 噴射混凝土前應(yīng)對(duì)邊坡坡面松散巖石及土層清理干凈，避免滯留松散層。

4.2 噴射混凝土前應(yīng)對(duì)邊坡坡面部位采用埋管排出地下水，避免在此處形成空鼓而影響噴射質(zhì)量。

5 施工注意事項(xiàng)

5.1 用壓縮空氣或壓力水將所有待噴面吹凈，吹除待噴面上的松散雜質(zhì)或塵埃。

5.2 保證噴射速度適當(dāng)，以利于混凝土的壓實(shí)。

5.3 使噴嘴與受噴面間保持適當(dāng)距離，噴射角度盡可能接近90°，以便獲得最大的壓實(shí)力和最小的回彈。

5.4 正確地掌握噴射順序，不使角隅處及鋼筋背面出現(xiàn)蜂窩或砂囊。

5.5 當(dāng)開始或停止噴射時(shí)，給噴射機(jī)司機(jī)以信號(hào)，當(dāng)料流不能從噴嘴均勻噴出時(shí)，也應(yīng)通知噴射機(jī)司機(jī)停止作業(yè)。

5.6 及時(shí)清除受噴面上的砂囊或下垂的混凝土，以便重新噴射。

5.7 施工縫的留置要使噴射混凝土使用成功，合理地設(shè)置施工縫是重要的，對(duì)于厚度為75mm的噴層，宜在200～300的寬度范圍內(nèi)噴筑成斜面，當(dāng)噴層厚度增大時(shí)，斜面寬度應(yīng)相應(yīng)增加，在傾斜的噴射面上，清除浮沫和回彈物后，用壓力水沖洗濕潤(rùn)，即可接受后續(xù)的噴射混凝土。

5.8 噴射面的表面修整，從結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐久性方面來(lái)講，進(jìn)一步的追加整修往往是有害的，它能損害噴射混凝土與鋼筋之間或噴射混凝土與底部材料之間的粘結(jié)，且在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生裂縫。然而，噴射面自然整平過(guò)于粗糙，如果設(shè)計(jì)上要求表面光滑和外形美觀的地方，必須使用安全可靠的整平方法方可進(jìn)行修整，如可在混凝土初凝后（即噴射后15～20 分鐘）用刮刀將模板或基線以外多余的材料刮掉，然后再用噴漿或抹灰漿找平。

5.9 在噴敷最后一層混凝土?xí)r，噴射手常常借助導(dǎo)線和導(dǎo)板取得一致的斷面。另一控制厚度均勻的方法是先噴筑一些混凝土條，然后在他們之間噴至適當(dāng)厚度，這些條要先硬結(jié)，隨后在條帶中間區(qū)域用新鮮混凝土填充，硬結(jié)的條帶作為抹平時(shí)的導(dǎo)軌。

5.10 噴射混凝土終凝兩小時(shí)后，應(yīng)噴水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7天，冬季施工時(shí)，噴射混凝土作業(yè)區(qū)的氣溫不應(yīng)低于＋5℃，拌合料進(jìn)入噴射機(jī)時(shí)的溫度不能低于＋5℃。

6 結(jié)束語(yǔ)

本文僅對(duì)錨噴支護(hù)工程最后一道工序中易發(fā)生、易忽視的松散層問(wèn)題發(fā)表淺見(jiàn)。由于松散層問(wèn)題其牽涉面廣，若處理不當(dāng)或防范不到位，將會(huì)對(duì)噴射砼的抗剪強(qiáng)度、抗?jié)B性的能否達(dá)標(biāo)帶來(lái)一定影響，嚴(yán)重者還將導(dǎo)致噴射砼對(duì)高邊坡防護(hù)處理起不到應(yīng)有的作用，引發(fā)質(zhì)量事故。對(duì)此，做好噴射砼施工松散層問(wèn)題的防范控制，意義重大。本人堅(jiān)信，只要我們能夠準(zhǔn)確找對(duì)影響砼質(zhì)量的影響因素,并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況加強(qiáng)對(duì)以上幾個(gè)方面的質(zhì)量控制，加強(qiáng)經(jīng)驗(yàn)積累，松散層的問(wèn)題將會(huì)徹底得到解決。

[1]王國(guó)欣.《噴射混凝土施工質(zhì)量控制》.《陜西水利》.2002年21期.

[2]李小青.《公路邊坡加固中機(jī)制砂礫噴射混凝土施工工藝探討》.《公路》.2006.11.