噴射混凝土在弓上水庫的應用分析

□李云飛□任習文（林州市水務局）

噴射混凝土在弓上水庫的應用分析

□李云飛□任習文（林州市水務局）

水利工程的建設關乎著我國區域經濟的發展，而水利工程施工工藝又決定了水利工程自身的工程質量。水利工程的建設施工中，噴射混凝土施工技術較為常見，通常是被應用于灌筑隧道內襯、墻壁、天棚等薄壁結構或其他結構的襯里以及鋼結構的保護層。在具體的操作措施中混凝土的噴涂質量是非常重要的影響因素，也是影響水利工程施工質量的因素之一。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在林州弓上水庫的具體應用。

噴射混凝土；水利工程；施工特點；具體應用

0 引言

在水利施工的過程中，對于隧道內襯、鋼結構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的應用。噴射混凝土施工技術的正確實施，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用，對工程質量起到了重要作用。

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，經凝結硬化會形成一種薄層支護結構。

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，適應圍巖的松弛變形，并與圍巖的表面能很好地形成黏結力，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，防止圍巖產生風化，緩和應力集中，是一種高效、早強、經濟的輕型支護結構。

1.2.3 增強圍巖強度

噴射混凝土能將分散的巖面黏結成一個整體，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、隔絕作用和轉化作用，對其進行選擇、設計將直接影響到水利工程質量。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，因此在施工時會產生大量的粉塵，對施工作業人員的健康造成危害。干噴法的優勢是可以應用于地下水滲出的工程中。

圖1 噴射混凝土干噴技術施工工藝流程圖

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。優勢是：生產率高、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，改善作業環境。

圖2 噴射混凝土濕噴技術施工工藝流程圖

3 弓上水庫概況

弓上水庫，位于河南省林州市境內，從淇河上游淅河引水,水庫總庫容3180萬m3，興利庫容1400萬m3。主要補償灌溉季節農業用水不足對林州市的經濟發展和農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,洪峰模數大,防洪任務重,又由二級輸水洞向林州市城區供水,因此弓上水庫要同時做好防洪和供水任務。

4 噴射混凝土在弓上水庫的應用

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：采購滿足設計要求的砂石料。細骨料用細度模數＞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廠質量證明書的速凝劑，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試驗和現場試驗進行選定，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，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面，經皮帶機進入噴射機中。供水：采用施工供水系統，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，再經過汽水分離器，通過風管把風最后送入噴射機。

4.4 噴射作業

混凝土噴射機安裝調試好后，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，后層混凝土應在前層混凝土終凝1h后。噴射過程中應檢查混凝土的回彈率，側壁應≤15%，拱部應≤25%。噴射作業完成后應及時進行厚度檢測，不符合要求要及時補噴。

4.5 養護

一般情況下，噴射混凝土終凝2h后，就應該噴水養護了；養護時間一般工程≥7d，如果是重要工程，養護時間不得≥14d；每晝夜噴水養護的次數，以噴射混凝土表面是否具有足夠的潮濕度作為參考。噴射混凝土的作業場所應有防凍保溫措施，當氣溫＜5℃時，不得進行噴水養護。

5 總結

通過噴射混凝土在弓上水庫的應用可以發現，噴射混凝土是需要特定的施工環境和施工需要下才能進行的技術措施，只有噴射混凝土應用得當，才能確保水利工程的結構質量，以此節約資源，提高質量。

[1]張倩.噴射混凝土施工技術在水利建設中的應用[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在水利工程施工的應用[J].建筑工程技術與設計，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