噴射混凝土支護

1、噴射混凝土支護是將一定配合比的水泥、砂、石子混合均勻攪拌后，加入適量的速凝劑，通過混凝土噴射機，以壓風為動力，使拌合料沿輸料管輸送到噴槍出口處與有一定壓力的水混合，以較高的速度層層噴搗在巖面上凝結硬化而成的高強度與巖面密實粘結的昆凝土層，而形成的構筑物。噴射混凝土支護具有及時、密貼、早強、封閉的特點。1.噴射混凝土支護作用原理(1)支撐作用。噴射混凝土支護具有良好的物理力學性能。特別是抗壓強度較高，可達200kg/cm2以上，因此能起支撐地壓作用。又因其中摻有速凝劑，使混凝土凝結快，早期強度高，緊跟掘進工作面起到及時支撐圍巖的作用，有效地控制了圍巖的變形和破壞。(2)充填作用。由于噴射速度很高

2、，混凝土能及時地充填圍巖的裂隙、節(jié)理和凹穴的巖石，大大提高了圍巖的強度。(3)隔絕作用。噴射混凝土層封閉了圍巖表面，完全隔絕了空氣、水與圍巖的接觸，有效地防止了風化潮解而引起的圍巖破壞與剝落;同時，由于圍巖裂縫中充填了混凝土，使裂隙深處原有的充填物不致因風化作用而降低強度，也不致因水的作用而使得原有的充填物流失，使圍巖保持原有的穩(wěn)定和強度。(4)轉化作用。由于前三個作用的結果，不僅提高了圍巖的自身支撐能力，而且使混凝土層與圍巖形成了一個共同工作的力學統(tǒng)一體，具有把巖石荷載轉化為巖石承載結構的作用。從根本上改變了支架消極承壓的弱點。根據(jù)使用機具或施工方法的不同，噴射混凝土大致可分為干式噴射法、半

3、濕式噴射法和濕式噴射法。一目前，使用較為普遍的是半濕式噴射法，半濕式噴射法采用的是潮料。潮料就是先將噴射混凝土的骨料在地面或井下礦車內用水澆透，停放最少10h以上，其含水率保持在7%8%。然后按水泥配比拌合過篩即稱為潮料。潮料用手抓起握緊成團，松手揚起基本沒有粉塵浮游，即“手捏成團，松手即散，口吹無灰”。使用潮料可以使噴射混凝土各工序操作地點的粉塵濃度大大降低。2.噴射混凝土的施工及工藝參數(shù)(1)施工準備。檢查噴射地點的安全情況和巷道規(guī)格。噴前首先排除作業(yè)范圍內不安全因素，確認安全沒有問題時，然后全面檢查巷道斷面是否滿足設計尺寸要求，有欠挖部分應除掉，以保證成巷規(guī)格。噴前檢查設備與管路的完好情

4、況。沖洗巖幫。噴射手在噴射前用壓力水沖洗巖幫，以沖洗粉塵和浮矸，提高了混凝土與巖壁的粘著力。降低回彈。對于軟巖和易風化的巖石，一定不要沖洗全部巷道，因為沖洗過的巷道，若不能及時噴漿，受水沖洗過的圍巖容易片幫冒落，應做到洗一段噴一段。掌握輪廓線。在噴射范圍內的巷道頂部中心與兩肩窩部位，兩側拱基線上下七個部位，沿巷道軸線方向在巷道輪廓線上用鉛絲拉好控制線，控制線多少視巷道成型情況和噴射手技術熟練程度而定。(2)噴射順序。噴射作業(yè)要求噴射手嚴格按操作規(guī)程進行。操作噴頭時一手托住噴頭，一手調節(jié)水閥，再聯(lián)系送料，開始噴射。噴頭移動方式，可先向受噴的剛性巖面用左右或上下移動的掃射方式噴一薄層，形成一薄塑性

5、層，然后在此薄層上以螺旋狀一圈壓半圈，沿橫向作緩慢的劃圈運動，劃出的圓圈直徑一般以100mm150mm為宜，噴射順序應先墻后拱，自下而上，以防止混凝土因自重而產生裂縫和脫落，墻基腳要噴嚴噴實，拉開區(qū)段，順次噴完半邊巷道，然后調轉噴頭噴另半邊巷道，最后合攏收頂。對于一些凹凸不平的特殊巖面，應先凹后凸，自下而上地正確選擇噴射次序，遇到較大或較深的凹坑，可采取間隔時間分層噴射，或沿周邊分成幾塊噴射而向中間合攏的方法。若遇光滑巖面，可先薄薄噴上一層砂漿，形成粗糙表面，間隔一段時問后再噴射。遇有鋼筋時，應采用近距斜向和快速“點射”的方式噴射，以保證鋼筋后面噴射密實不留空隙。(3)噴頭位置。噴頭一般距噴射

6、點0.8m1.2m為宜，若距離過大，會使噴射料束分散，以致射搗無力，影響噴射層質量和增加回彈量;若距離太近，會引起灰漿回濺，回彈劇增。噴頭與噴射點的角度在噴射兩幫時，由下而上噴射，噴混凝土可將噴頭下俯10。15。，噴漿時可將噴頭下俯5。10。，其他方向始終要求噴頭的噴射方向垂直于受噴面。(4)噴頭的操作。噴射手要經常保持噴頭的完好，應做到以F幾點：噴頭在作業(yè)前應進行檢查，各部件連接要嚴密，無漏水漏風現(xiàn)象，結束后應及時用水清洗干凈，并使水眼保持暢通;經常注意檢查攏料管、水環(huán)有連接部件的磨損程度，發(fā)現(xiàn)磨損或磨穿要及時更換。人工操作時，噴頭由噴射手掌握，另設一人協(xié)助移動輸料膠管，隨時注意不使膠管出現(xiàn)

7、硬彎和死彎。掌握噴頭的方法是：一手握緊噴頭，控制噴射方向和轉動速度，另一手握住水環(huán)進水閥門，控制加水量。另外可使用MK一型風動液壓傳動的混凝土噴射機械手和JP4型電動液壓機械手，以改善勞動條件，保證安全施工。(5)一次噴射厚度。當噴射混凝土支護要求較厚，如超過100mm時，一般應分層噴射。一次的噴層厚度：側墻下部可達70mm80mm，拱頂一次噴厚可為30mm40mm。當噴射材料中摻加速凝劑時，一次噴射厚度一般可增加一倍左右。加速凝劑時，分層噴射的間隔時間為15min20min。(6)水灰比的控制。掌握合適的水灰比對保證混凝土質量，減少回彈率和降低粉塵有密切關系。在實際操作中靠噴射手的經驗來控制

8、，噴射時以噴射面無干斑、無流淌、表面有光澤為宜。(7)速凝劑的摻量控制。速凝劑的摻量必須嚴格進行控制，在噴射前的最短時間內加入，盡量做到邊攪拌邊噴射。速凝劑能使噴射混凝土凝結速度快，早期強度高，后期強度降低，干縮變形增加不大。合適的速凝劑應使初凝在3min5min范圍內，終凝不大于10min。一般速凝劑的摻量為水泥重量的2.5%4%，使用不同速凝劑和不同水泥應作摻合比試驗，以取得合理配比，當速凝劑摻量大于7%時，會出現(xiàn)一種“急凝”現(xiàn)象，并大大地降低混凝土的后期強度。(8)噴射混凝土的養(yǎng)護?；炷羾娡?h4h后，應開始噴水養(yǎng)護，噴水次數(shù)以保持混凝土具有足夠的濕潤狀態(tài)為好，噴水養(yǎng)護時間不得少于7d

9、。3.噴射混凝土工藝存在的問題(1)堵管。堵管是噴射混凝土過程中容易出現(xiàn)的現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)堵管時，應立即停電動機、停料、停水，但不停風，以便檢查確定堵塞部位。用腳逐步踩輸料管，發(fā)現(xiàn)管內有硬物不能打彎，則是輸料管堵塞部位。若輸料管全是軟的，則是出料彎管堵塞。在確定堵塞部位后，應停風，卸開堵塞處的接頭，敲擊輸料管，使堵塞物松動，然后上好接頭，給風吹管，把管內堵塞物吹出。用壓風吹管時，其工作壓不得超過0.4MPa。在用壓風吹管時，在噴出前方及其附近嚴禁有其他人員，防止突然噴射和管路跳動傷人。在敲擊管路時，噴槍手應將槍頭朝下，靠近槍頭的一段輸料管要放直。拆管時，不得面對管口，管口應朝向巖石或無人處，以免排風

10、不凈突然出料傷人。(2)回彈。噴射混凝土施工時，部分材料回濺落地是難以避免的。但回彈過多，使噴射效率降低，材料消耗增大，經濟效果就差。回彈的多少幾乎與噴射作業(yè)中各個施工環(huán)節(jié)都有關系，其中以拌合料中粗骨料的含量、使用的水泥及速凝劑質量、混合料的均勻度、噴射機的性能以及噴射手掌握水灰比和操作噴頭的技術等為主要因素。實踐證明，只要嚴格要求，提高操作技術，就可以把回彈量控制在：側壁10%以內，頂拱15%左右。另外，濕式噴射可以減少回彈10%?；貜椢锪鲜且环N粘結性差的松散物質。施工中應重視回彈物的回收和利用，如立即將回彈物回收摻人新料中繼續(xù)使用時，但要注意其摻量不宜過多;也可將回彈物適當摻拌水泥后，用來灌筑混