湿喷混凝土技术在地下工程施工中的应用 摘要:本文以某长大隧道及地铁工程为例，简要论述了湿喷技术中的混凝土材料及配合比的选择，施工工艺及机具等方面的内容，并与干喷和潮喷方法进行对比，同时指出湿喷混凝土技术在地下工程中的应用前景。 关键词:湿喷技术锚喷支护混凝土 1 前言 某长大铁路隧道，全长18.46km，采用隧道掘进机（TBM）施工。隧道初期支护为锚喷，喷射200号砼，厚度为5～10cm，由TBM上的湿喷系统实现。 某城市地铁工程地质条件较好，隧道穿过地层多为花岗岩，围岩以Ⅱ～Ⅲ类（国标）较多。围岩的自拱能力好，可采用锚喷支护结构，即利用围岩的自拱能力，以达到结构要求，这样不仅方便施工，而且可节省工程投资。故在施工中，充分考虑该地区的地质条件，采用锚喷支护结构和湿喷工艺，这在国内地铁、交通隧道等的建设中还较为少见，有许多问题值得探讨。 2 湿喷混凝土简介 所谓湿喷是相对干喷和潮喷而言的，将拌好的砼料由输送泵输送至喷咀后，在喷咀处加速凝剂、高压风，从而实现砼的喷射作业。湿喷具有工作环境好，砼质量稳定，回弹小，生产效率高等优点。目前，在国外许多发达地区，湿喷已在喷砼施工中占主导地位，在我国近几年发展也越来越快。湿喷工艺对机械设备性能要求较高，一般由砼输送泵，外加剂输送泵、空压机、喷咀以及相应的计量设备组成，目前市场上以国外产品为主。 3 湿喷砼材料选择 3.1 某特长隧道砼材料 该隧道湿喷砼施工由TBM上的湿喷系统完成。输送泵是瑞士产putzmeister双活塞泵，输送能力为8～13m2/h；输送管为φ50；喷射系统采用机械手形式，可在隧道轴线方向及隧道径向移动，同时整个喷浆系统可沿隧道轴线方向移动，与之相应的外加剂泵送系统可根据不同情况调整外加剂的掺量。根据试喷阶段的施工经验，该套系统要求砼料的塌落度为13～15cm、粗骨料最大粒径10mm，喷射效果最佳。 本隧道湿喷混凝土所用材料中，水泥采用当地散装525号水泥，砂为中粗砂，石为5～10mm机制碎石，水用饮用水。对混凝土拌合物性能起关键作用的外加剂中，因喷射机具的要求，湿喷混凝土必须用液态速凝剂，同时各种外加剂必须兼容。由于国内尚无液态速凝剂的标准，且应用刚处于起步阶段，故市场上产品种类较少，以合资产品为主。对此类外加剂产品，经调研，获取相应的技术资料和样品后，试验其影响混凝土凝结时间、触变流动性以及水泥胶砂强度等主要性能，并经过试生产，同时综合技术经济各方面比选，最后采用上海麦斯特建材有限公司的整体稠度控制系统—稳定剂、稠度剂、速凝剂。 3.2 某地铁工程混凝土材料 （1）水泥：采用525号普通硅酸盐水泥，450kg/m3。 （2）砂：当地河砂，颗粒级配要求如表1，中砂、细度模数2.5。 （3）碎石：当地碎石场过筛的花岗岩碎石，粒径级配要求如表2。 （4）防水剂：本工程采用青岛同技建材厂生产的TJ高效多功能防水剂。它的作用基理是在混凝土拌合物能与水泥的水化产物作用生成不溶性凝胶，阻塞混凝土的毛细管通路，同时该凝胶所产生的微膨胀还可部分抵消混凝土硬化所产生的干缩。该产品能配置抗渗标号S10的高密度自防水混凝土，因而可从根本上解决混凝土因微观结构缺陷所引起的渗漏问题，大幅度提高混凝土的抗渗性和耐久性。 （5）减水剂：喷射砼时由于坍落度指标的要求，水灰比较大。砼中水泥水化后多余的水要蒸发，使砼喷层产生“干裂”现象，降低了混凝土的支护能力。在搅拌砼时加入萘系高效减水剂，在同样坍落度时，减少率大于12％。
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