湿喷混凝土技术在高速公路隧道施工中的应用

2021-11-29 15:11秦金龙
魅力中国 2021年25期
关键词:围岩隧道强度

秦金龙

(核工业华东建设工程集团有限公司,江西 南昌 330000)

引言

湿喷混凝土技术的优越应用表现,让此技术得以在各大高速公路项目的隧道施工部分进行广泛的运用,并且为隧道提供强有力的支撑和保护机制,让隧道的安全性得到进一步提升,隧道施工内经常容易出现的粉尘碎屑等也可以得到很好的管理,噪声污染也能够及时得到解决。此技术的实际操作十分简易,可以很快地培养专业工作人员,施工质量得到了保障。目前此技术相比其他传统施工技术更加先进,但是实际运用的过程中好遇到了很多问题,通过研究之后可以得到及时的解决。

一、湿喷混凝土施工技术的基本原理和积极影响

(一)湿喷混凝土施工技术的基本原理概述

湿喷混凝土施工技术的主要作用形式在于,在对混凝土进行搅拌制作的过程中,在其中加入速凝剂,让混凝土达到一个比较适合使用的状态,再将拌制好的混凝土浆液注入工程专用喷射机,施工人员通过精细的操作由喷射机将制作完成的混凝土施加推动力从而喷射出,并且精准达到建筑体的表面,达到建筑物表面强化的目的,从而进一步提升建筑物的整体强度[1]。喷射混凝土技术在面对地形复杂以及施工难度大的高速公路隧道施工工程时,可以通过简单的程序达到提高稳固程度的目的,混凝土在喷射的过程中更加的密实,而且不需要额外进行辅助,可以加大缩短混凝土的施工建设时间,从而带动整个隧道工程施工速度的提升,得到了众多项目工程人员的热烈欢迎。

(二)湿喷混凝土施工技术运用的积极影响

此技术既操作简单,又能够达到非常好的运用效果,特别是针对一些比较难以解决的建筑物缝隙问题以及其他危险性较高的维护难度较大的施工步骤,可以起到意想不到的效果。通过机器的推动,湿喷混凝土可以精准填补建筑物缝隙部位,从根源上加强固定,提升整体结构的强度,延长建筑体的使用寿命,带来良好的使用效果。混凝土作为一种优质建材,一直是围岩支护的最佳选择之一,混凝土本身的特性决定了它具有很好的黏合性,可以与围岩紧密连接,形成牢固的保护机制[2]。隧道施工的重点在于隧道内部的施工步骤,通过喷射拌制好的混凝土,使之均匀地分布在围岩上,能够做到应力的分散,减少过度的应力集中现象,从而加强了隧道内部的稳定性,减少质量问题的发生。

二、湿喷混凝土技术运用过程中的原料控制分析

(一)湿喷混凝土技术原材料选择分析

湿喷混凝土技术能够发挥作用所使用的核心原材料就是混凝土,而混凝土也是由水泥、砂砾等混合而成的,其中水泥所占比例较大,水泥本身的质量高低,会直接影响到混凝土以及后期施工质量的展现。要对施工质量进行严格的管控,针对主要原材料之一的水泥进行质量把控过关,选择优质品种的水泥。除了水泥这一主要原材料的选择,其他重要原料组成部分也需要得到重点关注、精心选择。混凝土的形成需要几种添加剂来促成,比如说速凝剂。而添加剂的有效成分会直接影响到最终形成的混凝土的品质水平,只有对施工工地有着比较详细的了解,才能够制作出最合适的混凝土,帮助顺利完成工程施工。

(二)湿喷混凝土原料配合比控制

在确定好基础的几种原材料之后,如何将这些性质不一的材料进行融合组成,成为了主要的问题。在将所有的原材料全部配比之前,需要先进行一些小型的实验来检验不同配方比方案的质量,从而对比出最优质的混凝土配比方案,新形成的混凝土也要进行一道质量检验的关卡,确定符合施工条件之后,最后再投入到工程的施工建设中来。确定的配比方案之后,不能随意对方案进行添加或删减,必须按照已经确定的配比比例进行操作。

(三)加强混凝土强度质量检查力度

湿喷混凝土技术施工运用质量体现依靠混凝土的强度标准,而影响混凝土强度表现得有黏合度、拉伸强度以及抗磨损度还有抗压能力等。混凝土最为突出的强度表现就在于混凝土的抗压性能,抗压能力强意味着混凝土拥有较长的使用寿命以及结构更加稳定[3]。当混凝土强度达到某个特定值,在实际的施工当中可以选用钻孔法进行作业施工,之后只需要按照特定的维护和修养方法对混凝土进行后期的保养,并且保持对混凝土强度值的测量,结合收集到的数据进行具体分析。

湿喷混凝土施工混凝土的厚度取决于与围岩接触的面积大小,以及表面积大小,可以通过激光科技对围岩具体情况以及所需要铺设的面积做具体的检测分析。混凝土的厚度检测分析在短距离内就需要进行设置专门的检测点,之后选择施工中线的位置作为主要检测点进行检查,检测的间距不超过三点五米。如果全面的检查完成之后发现,混凝土厚度的水平没有达到施工标准,就需要立刻进行补喷来挽救,以防出现更严重的问题。而已经出现了裂缝以及脱落等现象的位置,在了解到问题的形成原因之后,做出对应的补救措施,从而多方面保障施工质量安全。

三、湿喷混凝土技术在高速公路隧道施工中的应用分析

(一)高速公路隧道施工前的混凝土喷射准备工作

由于隧道内需要进行混凝土喷射的区域有限,不是隧道内部全区域都需要应用此技术来达到加固的目的,因此只有提前做好监测工作,规划好喷射区域范围,同时根据区域自身的外表轮廓形状以及平整程度,才能够真正有的放矢,让此技术得到更加高效地发挥。如果测量的数据与初始设计方案出现一些数值上的偏差,一定要及时进行适当的调整,要求达到质量目标。围岩的稳定性需要格外地注重,及时清理围岩的碎石并且及时解决围岩质量松散的问题,才能够防止后期会出现的渗水的现象,才能延长围岩的使用寿命以及围岩结构整体的稳定性。有效地防止渗水的措施在于提前做好基础的准备工作,防水措施提前安置到位,从开始就进行全方位的防水工作,才能够取得良好的防水效果。隧道的基本清理工作需要依靠有效的设备进行辅助,高压水枪强大的冲击力,可以做到人工无法涉及区域的清洗工作,也能够顺带清理掉围岩表面附着的小碎石和松软的土层。当然清洗工作也要顺应一定的顺序,从上到下开始进行。完成初步的清洁工作之后,对隧道内可能需要使用的设施设备进行检查,适当的养护和修理,以此为接下来的施工环节提供保障。

(二)合理控制混凝土速凝剂的运输与使用

混凝土的形成离不开速凝剂的帮助,作为最主要的一种原材料,在运输的过程中以及投入使用的过程中,都需要进行严格的关注,并且做好质量管控工作。速凝剂要用专门的运输桶运输,保持与其他物质之间的距离,才能够减少不同物质之间发生反应的可能,保持速凝剂自身的稳定性。

(三)重点关注湿喷混凝土喷射施工操作

湿喷混凝土技术虽然操作简易容易上手,但是并不代表可以随意发挥,也需要严格按照施工标准和结合施工场地实际情况才能够做具体的应用方式决定。并且对前期的准备工作一定要投以高度的注意力,积极扫清各种障碍物,保持一定的整洁性,做好基本的清洁管理工作,才不会影响到混凝土后续的粘结性表现,才可以保障隧道施工的效果。

混凝土的喷射效果与设备的性能效果有很大的联系,设备故障会直接影响到混凝土的喷射效果,导致喷射区域出错或者是喷射厚度不精准等等现象。可以通过在正式使用设备之前,做简单的调试和试运转,检查运转是否出现故障,以及使用流畅度,特别是电路修剪部分,绝对不能马虎,多方面排查故障隐患,才能确保运行安全。通过喷水设备将施工区域进行均匀地喷湿,确保湿润程度大体一致,后续混凝土的喷射才能够取得更好的效果。

湿喷混凝土技术需要对混凝土喷射方向提前进行设定,通过科学的计量方法,将喷射的角度以及机器与受喷区域之间的距离计算出来,这是喷射效果的重要影响因素。混凝土通过配比形成的一定范围内的强度和组成物之间的密度,是所喷射的混凝土能够较好黏性的主要原因之一。喷射角度没有接近垂直,容易造成回弹,不仅浪费了材料,也没有得到比较的喷射效果,喷射区域内的混凝土的强度和密度的表现也不如预期。提前做好喷射方案,通过计量得出最佳的喷射角度,并且在实际施工的过程中,严格按照规定的角度来执行,尽量维持一个垂直的状态,如果需要倾斜也控制在十度以内为好,而且喷射的距离需要大概使其保持在安全一米的范围内。不同的喷射方式会带来不一样的混凝土厚度体现,喷射量和所需时间也会因此发生变化。现主要从两侧区域入手,之后移动到中间主体部位,对顶部要进行点射、分射,以此来追求喷射的均匀和精准。采用S 形喷射法,在喷射过程中保持一个均匀的移动速度进行移动,或者用螺旋上升的方式进行喷射。

四、湿喷混凝土技术在高速公路隧道施工中应用的注意事项

湿喷混凝土技术有专门的湿喷设备,而设备的专业性不代表就有很好的施工表现,还是要看对设备有没有进行合理合规的养护,才能知道设备性能有没有受到影响。湿喷机内部在使用之前,要提前进行湿润操作,最好是使用水泥浆进行湿润,才不会在后续的混凝土喷射过程中出现卡顿或分流的现象,让施工质量得到大幅提升,也可以大大增加施工效率,减轻劳动强度。喷湿机完成作业之后,第一时间进行彻底地清洗,不然管道内残留的混凝土物质会自然干涸形成硬块,之后再去使用设备的时候,就会遭遇阻碍,并且清洗难度大大增加。如果隧道内部部分区域出现渗水,需要暂时停止喷射混凝土的进程,先通过设备进行烘干或者是吹干,使其恢复到便于施工的干燥状态,在继续进行之前未完成的施工流程。而在简单的处理过后,仍然不能控制住渗水的现象,可以适当减少用水量,缩短喷射施工的距离,并且在配置混凝土的时候,按照可以接受的比例加大速凝剂的含量配比,通过止水措施来解决渗水问题,之后再重新恢复正常的施工工序。喷射口的状态也要保证高度的关注,预防发生堵塞的现象,管口堵塞极其容易发生事故,一旦有出口不畅的情况,就要及时停机检查,排查安全隐患,为施工安全保驾护航。

五、结束语

喷射混凝土技术在高速公路隧道施工中的应用取得了非常不错的效果,并且被广泛应用于各大高速公路项目隧道建设的工程当中,为工程节约了大量的施工成本,大幅度地提升施工效率,帮助缩短工程的建设进程。此技术的应用推广,需要从施工环节进行严格的管控,从原材料以及之后的喷射注意事项都需要以保证质量为前提来开展。作为一种新兴技术,虽然有不错的应用效果,但是也暴露出了很多的问题,如果在后期的发展中不能做到创新,可能也会逐渐被淘汰。只能紧跟工程实况,及时调整,结合施工规律,用科学的方法应用此技术。

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