机械手湿喷混凝土的施工质量控制浅析

机械手湿喷混凝土的施工质量控制浅析

秦兵环

中铁十二局集团第一工程有限公司陕西西安710000

摘要：砼湿喷施工方式由于其对环境的影响小、对社会的效益很好、其整体成本很低等优势，在项目隧道的施工环节得到了广泛的使用，还成为了地区强制性要求的施工工艺。砼湿喷操作能够大大的改良在隧道中进行施工建设的现场环境，并且大大的减少了其在喷射施工过程的工作循环。根据湿喷施工工艺能够形成其喷射操作的质量保证，由此确保砼在喷射时的性能可以满足其设计与规范要求。

关键词：机械手湿喷砼；施工质量；管理措施；分析

相信在以后随着隧道砼的湿喷技术与设施的日益改进，湿喷技术凭借其高效、绿色、高能的诸多优点，势必在我国的公路、铁路、城市轨道等项目建设的防护中取得更多、更广泛的应用，其具有较好的运用发展前景。为此，本文就机械手湿喷混凝土的施工内容展开详细的研究与分析。

1、机械手湿喷砼施工方式特征研究

1.1操作速度快。每小时喷射砼的量能够多达10-26立方米。

1.2喷射砼依附性很好、严密性很高，机械手湿喷砼施工方式可以确保喷射的砼满足均匀性要求，符合砼施工的性能标准。

1.3机械化水平高，工作人员很少。因为机械手湿喷砼施工方式是机械化工作，所以，该种施工方式所需的工作人员数量非常少，仅需要2-3位人员展开熟练操作就行。

1.4施工面积大。相较于以往的混凝土施工方式，机械手湿喷砼施工方式可以对大范围的施工位置喷射砼，转变了以往工艺砼覆盖范围小的问题。

1.5喷射回弹率小，回弹率能够管控在16%之内[1]。因为机械手湿喷砼施工方式可以较好管理喷射砼的质量，而且对回弹率实施有效管理，所以，其喷射以后的砼质量可以实现预期目标。

1.6施工环境很好，比较稳定。因为机械手湿喷砼施工方式可以在固定范围进行操作，所以，该种施工方式对环境的污染非常小。

2、机械手湿喷砼的施工质量管理分析

2.1原材料的管理和配合比完善

利用级配优秀的、细度模数是2.6-3.3的机制砂、中粗砂用作细集料。砂率通常管理在46-56%范围之内，含水量通常管理在5-8%，利用6-10毫米的碎石用作粗集料。采用和砼规划标号相符合的一般硅酸盐水泥，同时，所具备的技术指标都要满足相关要求。根据检测好的配合比来设计外加剂的用量，即为4-6%水泥的含量[2]。根据施工现场的环境和施工经验，砼的坍落度参数最好是控制在150-180毫米，如果坍落度很小，将极易出现堵管的现象，如果坍落度偏大将会导致浇筑砼的回弹率增大，出现脱落，难以保证自稳，并且速凝剂每次计量若增加，砼的强度将无法获得保证。

2.2对喷射的岩表进行检验

在喷射之前，要测量被喷射位置围岩的具体大小，并且需要在隧道外侧表面进行修平，欠挖的位置也要立即补凿，处理外表的浮石、敲帮和找顶，再利用高压风和高压水把被喷面的尘土、污泥以及细岩等清除洁净。针对渗水、漏水等位置，需要找出其水源，并落实好相应的排水策略[3]。在必要的条件下，需用机械凿岩机展开钻孔以给掌子面及附近的围岩实施降排水。防止喷射的砼和围岩之中的水影响砼的粘度，且能够让砼强度的提高过程获得延伸。

2.3加强喷射操作人员技术水平

对喷射操作人员要定期组织专业技能训练，增强喷射人员对砼的喷射技术和理论水平，并提升其综合能力。在施工阶段，要结合施工场地条件和环境，合理的调节湿喷的方向和喷射的间隔、风压与砼坍落度[4]。操作过程的软管，它的长度不得超过20米，隧道在拱顶喷射砼的风压，其控制范围为0.3-0.5MPa，侧墙在湿喷砼的时候风压控制范围是0.2-0.4MPa。

2.3.1喷射角度和间隔

一般情况下，岩表与喷口需保持垂直，其侧墙在喷射施工时，需要将之喷射至顶部，要求喷口先朝下10度方可进行喷射施工；用直径的角度来实施喷射隧道拱部位置，如果格栅和钢筋网覆盖了其施工面，其喷头就应稍稍倾斜一点，可是，角度调节控制在70度之内[5]。在喷射的时候，喷口与施工面的角度不能够过小，防止导致喷射砼在施工面上移动，从而出现了波纹的喷面，也提高了其回弹量，进而也会降低了喷射的质量；所以，砼强度与回弹限值要以基准来对混凝土喷射的间隔进行设计，通常是0.7-1.3米。

2.3.2喷射的步骤与时间的间隔

在喷射过程中，一定要根据“侧墙、拱脚、拱顶”的步骤从下到上分层分段施工。分层展开喷射时，各层的厚度最大不得大于60毫米；在喷射过程中，两层当中的时隔要控制在16-20分钟。在喷射之前，需对其找平作业面，喷嘴要是螺旋状与S形以均匀实施喷射，每一圈均压到前一面最少半圈，同时，旋转的直径尽量不要大于300毫米，每次喷射的间距需要按照其速凝的效果来确定，便于使喷射的面层可以比较光滑与平顺；在下层砼喷射之前需确保上一层的砼满足相应强度，每次喷射砼的长度尽量在3-4米。

2.3.3回弹量调试

在喷射时，会遭到配筋、岩石和骨料之中的互相摩擦和碰撞，进而让被喷射表层上的物质脱落下来，被叫做回弹量。因为根据砼喷射的位置、水灰比、水泥含量、气体压和骨料的配置以及最大粒径等明确了其回弹量的高低[6]。喷射砼的早期如果回弹量比较大，在其变为塑性以后，以及粗骨料融入时，回弹量将会减小，由此，要通过转变喷射砼的厚度和转变其回弹量；此外，由于砼的回弹物质中基本上以粗骨料为主同时水泥的含量很少，因此其无法再次使用，进而减少了其最终的砼喷射效果与质量。

2.3.4磨平

喷射砼平整有助于增大砼的耐久性与构造强度。若对其增大振捣与整平，将会物极则反，出现一些不良的现象，极易破坏钢筋与砼之中的粘结度，并且极易在混凝土内部产生裂缝问题。可是依靠喷射中自然出现的表面将会很粗糙，同时会对后续的二衬施工进行铺设防水板造成较大的影响。所以，在施工时要在喷射砼初凝后就需将多余的砼用刮刀处理，然后抹灰将喷射砼实施找平。

2.3.5维护

砼在终凝的两个小时之后，就需进行喷水进行维护，养护时间为一周，若外部气候温度降到6℃之下，就要禁止采取洒水进行维护，极易导致混凝土冻裂等问题。

3、结束语

就混凝土施工来说，机械手湿喷砼施工方式是一种新型的砼施工技术，在砼施工中获得了较大的使用，不但处理了砼施工的工作效率问题，而且还减小了砼的操作难度，增加了砼的操作质量，确保了砼施工可以在整体效率及总体质量上获得全面提高。

参考文献：

[1]杜青林，李建，李光伟，刘志辉.浅谈坪头水电站引水隧洞湿喷射混凝土配合比设计及质量控制[J].水电站设计，2012（02）：58-62.

[2]耿化军.C35高性能喷射混凝土在青岛胶州湾海底隧道的应用[J].石家庄铁道大学学报（自然科学版），2013（S1）：16-18.

[3]雷向锋，刘旭全.湿喷微纤维混凝土技术在客运专线大断面黄土隧道中的应用[J].铁道标准设计，2007（S2）：22-24.

[4]雷向锋，王树强，王永玺，刘旭全，石新桥.湿喷微纤维混凝土技术在客运专线大断面黄土隧道中的应用[J].铁道标准设计，2017（S1）：141-143.

[5]胡新民，李世秋，吴村，白瑛琦.浅谈公路隧道围岩支护湿喷钢纤维混凝土施工技术[J].混凝土，2014（12）：68-69+74.

[6]李俊均.基于机械手施工的隧道湿喷混凝土质量主要影响因素研究[J].公路交通技术，2017（03）：82-87.