噴射混凝土在弓上水庫的應(yīng)用分析

□李云飛□任習文（林州市水務(wù)局）

噴射混凝土在弓上水庫的應(yīng)用分析

□李云飛□任習文（林州市水務(wù)局）

水利工程的建設(shè)關(guān)乎著我國區(qū)域經(jīng)濟的發(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，并介紹了噴射混凝土施工技術(shù)在林州弓上水庫的具體應(yīng)用。

噴射混凝土；水利工程；施工特點；具體應(yīng)用

0 引言

在水利施工的過程中，對于隧道內(nèi)襯、鋼結(jié)構(gòu)外層防護等部位需要采用細石混凝土進行噴射施工，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的應(yīng)用，對工程質(zhì)量起到了重要作用。

1 噴射混凝土及施工特點

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中，用壓縮空氣將混合料送至噴嘴并與壓力水混合后進行噴射，當噴射到巖石的表面，經(jīng)凝結(jié)硬化會形成一種薄層支護結(jié)構(gòu)。

1.2 噴射混凝土的施工特點

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 防止圍巖風化

噴射混凝土能封閉圍巖，防止圍巖產(chǎn)生風化，緩和應(yīng)力集中，是一種高效、早強、經(jīng)濟的輕型支護結(jié)構(gòu)。

1.2.3 增強圍巖強度

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

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，對其進行選擇、設(shè)計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行施工，具體施工工藝流程如圖1所示。干噴方法優(yōu)勢是：高密實、易操作、能遠距離、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行混和，因此在施工時會產(chǎn)生大量的粉塵，對施工作業(yè)人員的健康造成危害。干噴法的優(yōu)勢是可以應(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 弓上水庫概況

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

4 噴射混凝土在弓上水庫的應(yīng)用

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

4.1 原材料

水泥：采用普通硅酸鹽水泥，水泥強度等級為42.50。

砂石料：采購滿足設(shè)計要求的砂石料。細骨料用細度模數(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，初凝時間≤5min，終凝時間≤10min。

水：采用混凝土拌和用水。

4.2 混凝土配合比

混凝土配合比通過室內(nèi)試驗和現(xiàn)場試驗進行選定，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現(xiàn)場試驗來確定。配合比試驗成果報送工程師審批后再使用。

4.3 工藝流程

分供料、供風、供水三個系統(tǒng)，具體情況見圖3。

圖3 噴射混凝土工藝流程圖

供料：按配合比對石子和砂過秤稱重量，然后倒入攪拌機中和水泥混合，在貯料槽中加入速凝劑并人工拌至均勻后，通過運料翻斗車把混合料運到作業(yè)面，經(jīng)皮帶機進入噴射機中。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，通過管路把水送至噴頭。供風：由空壓機把風吹入風包內(nèi)，再經(jīng)過汽水分離器，通過風管把風最后送入噴射機。

4.4 噴射作業(yè)

混凝土噴射機安裝調(diào)試好后，在料斗上安裝振動篩，防止超粒徑骨料進入噴射機；利用壓縮空氣吹送干混合料，要求風壓穩(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，從上往下進行噴射；分層噴射時，后層混凝土應(yīng)在前層混凝土終凝1h后。噴射過程中應(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)及時進行厚度檢測，不符合要求要及時補噴。

4.5 養(yǎng)護

一般情況下，噴射混凝土終凝2h后，就應(yīng)該噴水養(yǎng)護了；養(yǎng)護時間一般工程≥7d，如果是重要工程，養(yǎng)護時間不得≥14d；每晝夜噴水養(yǎng)護的次數(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)場所應(yīng)有防凍保溫措施，當氣溫＜5℃時，不得進行噴水養(yǎng)護。

5 總結(jié)

通過噴射混凝土在弓上水庫的應(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行的技術(shù)措施，只有噴射混凝土應(yīng)用得當，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].民營科技，2014(2)．

[2]金玉樂.淺談水利工程中的噴射混凝土支護施工[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，2015(26)．收稿日期：2016-07-01

（責任編輯：左英勇）

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1673-8853（2016）09-0047-02