隧道工程噴射混凝土質(zhì)量控制

1、隧道工程噴射混凝土質(zhì)量控制1. 隧道概況大連至旅順中部通道工程5號(hào)隧道工程在施工過(guò)程中，設(shè)計(jì)使用分幅式路基從山體穿越，南線隧道和北線隧道設(shè)計(jì)線路平面距離為25.645.3m,隧道總長(zhǎng)度為761m東側(cè)洞口的縱坡為1.6%,西洞口0.85%,最大埋深為138.0m；北線隧道的總施工長(zhǎng)度為790m東洞口白勺縱坡為1.6%,西洞口0.85%,最大埋深138.0m。本工程場(chǎng)地內(nèi)主要分布第四系坡積含碎石粉質(zhì)粘土，中、薄層石英巖夾板巖、薄層狀板巖夾石英巖。強(qiáng)風(fēng)化石英巖夾板巖手可折斷，遇水易崩解；中風(fēng)化石英巖夾板巖節(jié)理裂隙發(fā)育較發(fā)育，巖體破裂較完整，所夾板巖厚度變化較大，且分布無(wú)規(guī)律。本標(biāo)段地層內(nèi)不存在構(gòu)造斷

2、裂帶。地表水主要為大氣降水。本場(chǎng)地內(nèi)地下水不發(fā)育，屬潛水，主要賦存與基巖裂隙中，主要補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水。2. 隧道噴射混凝土質(zhì)量問(wèn)題（1）在進(jìn)行混凝土噴射施工時(shí)，混凝土材料中用到的膠凝材料比較多，含砂率較高，并且會(huì)加入一定的速凝劑，導(dǎo)致混凝土的收縮變形值相對(duì)來(lái)說(shuō)比較高。（2）隧道施工時(shí)設(shè)計(jì)的配比不合理，進(jìn)場(chǎng)原材料不符合要求；噴射混凝土與圍巖粘結(jié)不良；松動(dòng)危石未清除或清理不徹底；混凝土養(yǎng)生不及時(shí)或時(shí)間不足；受開(kāi)挖作業(yè)沖擊和震動(dòng)的影響；混凝土厚度不符合要求等。3. 隧道噴射混凝土質(zhì)量控制3.1 噴射混凝土原材料的選擇與控制為確保噴射混凝土施工的質(zhì)量，首先要確保進(jìn)場(chǎng)原材料的質(zhì)量與正確使用。（1）水泥

3、：施工過(guò)程中可以使用普通硅酸鹽水泥，由于水泥中C3s和C3A的含量比較大，凝結(jié)速度相對(duì)來(lái)說(shuō)也更快。并且使用普通硅酸鹽水泥和速凝劑的相容性更佳。水泥的強(qiáng)度等級(jí)最好選用42.5MPa。（2）集料：要?x擇耐久、堅(jiān)硬的碎石或卵石作為粗集料，要求粗集料中泥塊的含量要控制在0.5%內(nèi)，含泥量要控制在1%內(nèi)。為了防止顆粒直徑過(guò)大出現(xiàn)堵塞管路的情況，顆粒直徑要控制在16mmz內(nèi)。使用耐久、堅(jiān)硬的粗砂或中砂作為細(xì)集料，細(xì)度模數(shù)要保持在2.53.0以內(nèi)。泥塊的含量要控制在1%內(nèi)，含泥量要控制在3%內(nèi)，如果選用的速凝劑中含有堿，那么在使用集料之前需要通過(guò)試驗(yàn)分析堿的活性，保證混凝土不會(huì)出現(xiàn)堿-硅酸的反應(yīng)危害。（3

4、）外加劑：在進(jìn)行隧道噴射混凝土施工時(shí)，減水劑可以在一定程度上提升混凝土強(qiáng)度，并使混凝土具有良好的工作性能。速凝劑可以在短時(shí)間內(nèi)提升混凝土的強(qiáng)度，并降低粉塵量和回彈梁，避免因重力因素導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)剝落的情況，并且可以使噴射混凝土施工時(shí)間縮短。（4）水：拌合用水要清潔，不能含有影響噴射混凝土性能的雜質(zhì)。原材料的選擇情況見(jiàn)表1。3.2 噴射混凝土配合比的選用與控制在設(shè)計(jì)噴射混凝土的配合比是，出了要求達(dá)到設(shè)計(jì)值外，還要求混凝土具有較低的回彈梁和良好的工作性能。本工程在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，嚴(yán)格按照現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況以及巖土錨桿與噴射混凝土支護(hù)工程技術(shù)規(guī)范中的相關(guān)要求來(lái)對(duì)水膠比、水泥使用梁、砂率、坍落度等設(shè)計(jì)參數(shù)。（

5、1）水泥用量：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)要求，水泥的使用量要保持在400450kg/m3，如果水泥的使用量過(guò)少，那么會(huì)導(dǎo)致回彈梁過(guò)大，導(dǎo)致混凝土初期的強(qiáng)度增長(zhǎng)速度過(guò)慢，如果使用的水泥量過(guò)多，會(huì)降低噴射混凝土的回彈量，增強(qiáng)混凝土強(qiáng)度。但是如果水泥的使用量過(guò)大，還會(huì)造成施工成本變大，在施工時(shí)產(chǎn)生比較多的粉塵，并且混凝土出現(xiàn)應(yīng)用時(shí)會(huì)導(dǎo)致收縮梁增大，所以，可以適量摻入礦粉、粉煤灰等摻合料。除了可以使成本得到降低，并且還可以使用混凝土的回彈梁和收縮裂縫降低，進(jìn)而提升盆和混凝土的致密性和強(qiáng)度。（2）砂率：通過(guò)試驗(yàn)分析，綜合考慮噴射混凝土的力學(xué)性能和工作性能，需要將砂率保持在50%60荻間。如果設(shè)計(jì)的砂率過(guò)小或者過(guò)大都很容易

6、造成管道堵塞。當(dāng)含砂率過(guò)大時(shí)，會(huì)降低粗集料的含量，噴射過(guò)程中會(huì)影響混凝土沖擊振搗力，影響混凝土的密實(shí)度，降低混凝土的強(qiáng)度。當(dāng)砂率含量過(guò)小時(shí)，噴射混凝土的回彈量會(huì)增加，并增強(qiáng)了混凝土的強(qiáng)度離散性。本工程用不同砂率比較混凝土狀態(tài)得到數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。（3）坍落度：為保證噴射混凝土的工作性，其坍落度宜控制在90130mm本工程最終選定C25噴射混凝土的配合比為：水泥？s粉煤灰?s細(xì)集料?s粗集料?s減水劑?s速凝劑?s水=1?s0.25?s2.65?s2.45?s0.011?s0.038?s0.51;其3d和28d強(qiáng)度分別是15.8MPa和34.2MPa。3.3 噴射混凝土施過(guò)程控制本工程噴射混凝土均采用

7、濕噴工藝，施工工藝流程具體如下：前期準(zhǔn)備一洞室?guī)r石表面清理一攪拌站布置一砂、石、水泥、水-拌合-裝運(yùn)噴料-加外加劑-磴噴射機(jī)-現(xiàn)場(chǎng)濕噴-綜合檢查f結(jié)束。噴射混凝土在施工前應(yīng)做好前期準(zhǔn)備工作，在施工過(guò)程中更應(yīng)控制好風(fēng)壓、噴射角度、噴射距離、噴射方法和噴射厚度等參數(shù)。經(jīng)過(guò)對(duì)5號(hào)隧道噴射混凝土現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)得到以下注意事項(xiàng)：（1）在混凝土噴射施工之前，需要對(duì)危石進(jìn)行處理，并使用高壓風(fēng)或高壓水將受?chē)娒娴母≡宄蓛?。?）在進(jìn)行噴射作業(yè)時(shí)，要求風(fēng)源位置工作風(fēng)壓保持在0.40.55Mpa。在拱部施工時(shí)可適當(dāng)提高工作風(fēng)壓至0.50.6MPa。3）混凝土噴射作業(yè)的過(guò)程中，噴射的距離和角度會(huì)對(duì)混凝土的施工質(zhì)量造成比

8、較大的影響，所以在進(jìn)行混凝土噴射過(guò)程中，要盡可能使受?chē)娒婧蛧娮熘g的角度成90°，在拱架處噴嘴可適當(dāng)傾斜避免產(chǎn)生空洞。受?chē)娒婧蛧娮熘g的距離要控制在60100cm如果噴射過(guò)程中噴射角度不垂直或者噴射距離過(guò)大，那么會(huì)對(duì)混凝土密度和回彈量造成影響。（4）混凝土噴射施工時(shí)，要分塊、分部、分段開(kāi)展，并按照先墻后拱、先慢后快、從下到上的順序進(jìn)行連續(xù)噴射，通過(guò)按照從下到上的順序進(jìn)行噴射，可以防止上部松散回彈料噴射過(guò)程中對(duì)下部未噴射的巖面造成污染，而且下部混凝土噴射完成后會(huì)對(duì)上部噴射的混凝土起到支撐的作用。在進(jìn)行噴射作業(yè)過(guò)程中，要按照螺旋繞圈的軌跡進(jìn)行噴射，每一圈要壓住前面半圈，繞圈的直徑控制在40cm左右，對(duì)于出現(xiàn)比較大的凹洼處，則需要先將其噴平。（5）在進(jìn)行混凝土噴射作業(yè)時(shí)，需要按照設(shè)計(jì)的厚度分層進(jìn)行噴射，噴射作業(yè)之前需要先將需要噴射的混凝土厚度標(biāo)志設(shè)置好，邊墻每次的噴射厚度控制在710mm拱部位置每次的噴射厚度控制在56mm如果首次的噴射厚度過(guò)薄，那么會(huì)影響粗集料黏結(jié)的牢固性，并使回彈量增加。如果首次噴射的厚度過(guò)厚，則會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部出現(xiàn)比較多的空隙，降低混凝土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。嚴(yán)重時(shí)在自重作用下會(huì)導(dǎo)致混凝土下墜而出現(xiàn)大面積剝落的情況。（6）在進(jìn)行混凝土噴射時(shí)，回彈料要按照廢料處理，不能重新將其作為噴射材料。（7）混凝土噴射作業(yè)完成后，需要在終凝兩個(gè)