干法噴射混凝土施工在加固工程中的應(yīng)用
2015-05-20
干法噴射混凝土施工技術(shù)具有工藝簡單、施工方便、加固質(zhì)量可靠和費用低等優(yōu)點。它是將按比例配合的干混合料經(jīng)機(jī)械拌和均勻，用噴射機(jī)及空壓機(jī)向輸送管均勻連續(xù)送料，送到噴頭處與壓力水混合均勻形成的混凝土，噴到受噴表面的一種工藝方法。干法噴射混凝土工藝用于結(jié)構(gòu)加固，從加固機(jī)理方面提高和改善了加固結(jié)構(gòu)二次組合界面的粘結(jié)性能及整體共同工作性能；從施工技術(shù)方面以混凝土產(chǎn)生的化學(xué)膨脹來補(bǔ)償混凝土的收縮，克服施工過程中混凝土無法致密到位的問題；以優(yōu)化控制混凝土水灰比和科學(xué)的噴射程序、合理的噴射厚度等措施克服混凝土回彈多的弊端。
一、材料與設(shè)備
1.1原材料
水泥：優(yōu)先采用普通硅酸鹽水泥，強(qiáng)度等級不低于32.5，水泥性能符合國家標(biāo)準(zhǔn)。細(xì)骨料：除符合國家標(biāo)準(zhǔn)外，還應(yīng)符合：細(xì)度模數(shù)不小于2.5中粗砂，使用時砂子含水率控制在5%～7%。粗骨料：采用連續(xù)級配的堅硬耐久的石子，粒徑不大于12mm。水：噴射混凝土拌合用水的水質(zhì)應(yīng)與普通混凝土相同，必須符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ63混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。外加劑：當(dāng)噴射混凝土中摻加速凝劑時，應(yīng)采用無機(jī)鹽類速凝劑，并應(yīng)符合下列規(guī)定：1）選擇速凝劑時應(yīng)考慮所用水泥與速凝劑的相容性，且摻入速凝劑的噴射混凝土的性能必須符合設(shè)計要求；2）所采用的速凝劑應(yīng)有出廠合格證，在使用前應(yīng)按出廠使用說明書的要求進(jìn)行水泥凝結(jié)時間檢驗，其初凝時間不應(yīng)超過5min，終凝時間不應(yīng)超過10min；3）粉狀速凝劑在運輸和存放過程中應(yīng)保持干燥，防止受潮變質(zhì)；過期或受潮變質(zhì)的速凝劑不得使用；4）速凝劑的摻量控制在水泥重量的2%～4%，最佳摻量應(yīng)在施工前通過試驗確定。
1.2混凝土配合比
噴射混凝土的配合比宜通過試配試噴確定。其強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計要求，且應(yīng)滿足節(jié)約水泥、回彈量少、粘附性好等要求。在特殊情況下，還應(yīng)滿足抗凍性和抗?jié)B性等要求。當(dāng)噴射混凝土摻入外加劑和短纖維時，其摻量和配合比應(yīng)通過試配試噴確定。
1.3設(shè)備要求
噴射機(jī)、空氣壓縮機(jī)、混凝土攪拌機(jī)、輸料管及供水設(shè)施。
二、施工工藝流程及操作要點
施工工藝流程：拆除→基層墻面清理、修復(fù)→澆水濕潤墻面→彈線、鉆孔→鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)、安設(shè)錨筋→噴射混凝土并養(yǎng)護(hù)→面層施工。操作要點具體如下。
2.1基層墻面清理、修復(fù)。清除表面裝飾層，再用角磨機(jī)除去墻表面風(fēng)化層，墻表面破損處應(yīng)剔鑿到堅實的墻面，再用水泥砂漿將缺陷部位填補(bǔ)平整。
2.2澆水濕潤墻面。清理修復(fù)完畢的墻體表面用水清洗濕潤。
2.3彈線、鉆孔。施工時先按設(shè)計要求彈出錨筋、穿板（墻）筋位置，用電鉆在磚縫處鉆孔。錨筋孔直徑為錨筋直徑的1.5倍～2.5倍，穿墻孔直徑比S形筋大2mm。錨筋直徑不小于8mm，S形筋間距不大于900mm，L形筋間距不大于600mm。
2.4鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)、安設(shè)錨筋。板墻豎向、水平鋼筋直徑、間距符合設(shè)計要求，并按要求設(shè)置拉結(jié)筋。鋪設(shè)鋼筋并安設(shè)錨筋，錨筋穿入孔洞后孔內(nèi)嵌塞水泥砂漿或環(huán)氧樹脂砂漿。鋪設(shè)鋼筋時要求豎筋靠近原墻面，鋼筋網(wǎng)采用鋼筋頭或砂漿墊塊先墊出鋼筋網(wǎng)與墻面間的間隔層。鋼筋網(wǎng)與墻面的固定應(yīng)平整牢固，與墻面凈距不小于15mm，網(wǎng)外保護(hù)層厚度不小于10mm。板墻豎向連續(xù)貫通穿過樓板，為避免鉆孔太密，造成樓板過大損傷，在樓板處采用集中配筋方式穿過。橫向水平鋼筋兩端，原則上應(yīng)穿墻連續(xù)配置，但為減少鉆孔，也采用集中配筋方式穿過，在樓層標(biāo)高處設(shè)16橫筋兩道，在縱橫墻交接處縱墻或山墻位置設(shè)16豎筋兩道，連接穿板（墻）鋼筋、鋼筋網(wǎng)。
2.5噴射混凝土?；炷撩鎸硬捎酶煞▏娚浠炷?。噴射混凝土施工流程：噴射作業(yè)準(zhǔn)備→噴射順序及施工段確定→噴射混凝土作業(yè)→噴射混凝土修平→噴射混凝土養(yǎng)護(hù)。
1）噴射作業(yè)準(zhǔn)備。a.噴射作業(yè)前，應(yīng)檢查噴射面的鑿除和模板支設(shè)是否符合要求。b.噴射前，應(yīng)將噴射面上的粉塵、浮碴等物沖洗干凈，并保持表面濕潤狀態(tài)。c.混凝土噴射手須經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)方可操作。噴射作業(yè)開始前，應(yīng)檢查噴頭內(nèi)的水環(huán)與輸料管及噴嘴連接處是否有膠皮墊圈，連接是否緊密，嚴(yán)禁混合用水從連接部位漏出；應(yīng)對噴射機(jī)進(jìn)行檢查和試運轉(zhuǎn)；應(yīng)用高壓風(fēng)水沖洗受噴面。
2）噴射順序：噴射作業(yè)按先側(cè)面后頂面的噴射順序自下而上施工，并分片分段進(jìn)行。當(dāng)加固修復(fù)層厚度大于70mm時，分層噴射。前后兩層噴射的時間間隔不少于混凝土的終凝時間。在混凝土終凝1h后再進(jìn)行噴射時，應(yīng)先噴水濕潤前一層混凝土的表面。當(dāng)在間隔時間內(nèi)，前層混凝土表面有污染時，采用風(fēng)、水清洗干凈。
3）噴射作業(yè)：a.噴射作業(yè)開始時，應(yīng)先送風(fēng)，后開機(jī)給水再給料；結(jié)束時，應(yīng)待噴射機(jī)和輸料管內(nèi)的料噴完后，再停機(jī)關(guān)風(fēng)關(guān)水。b.對有較大蜂窩、孔洞的結(jié)構(gòu)，噴射作業(yè)時應(yīng)先噴孔洞和凹穴處，然后再噴其他部位。c.開始噴射時，應(yīng)減少噴頭至受噴面的距離，并調(diào)節(jié)噴射角度，以保證鋼筋與壁面之間混凝土的密實性；噴射作業(yè)時，料流出口與受噴面應(yīng)垂直，并保持0.6m～1.0m的距離。d.鋼筋被混凝土覆蓋后，應(yīng)加大噴射距離至規(guī)定要求，同時噴頭應(yīng)按螺旋形軌跡（直徑約300mm）一圈壓半圈地移動，以保證噴射混凝土表面的平整度。e.噴射中如有脫落的混凝土被鋼筋網(wǎng)架住，應(yīng)及時清除，再補(bǔ)噴。f.噴射過程中應(yīng)控制好水灰比，保持混凝土表面平整，呈濕潤光澤，無干斑或滑移流淌現(xiàn)象。g.控制適宜的噴射機(jī)工作風(fēng)壓。當(dāng)進(jìn)風(fēng)管內(nèi)徑為50mm、水平輸料（輸料管長度在200mm以內(nèi)）時噴射機(jī)壓力為：空載壓力（MPa）=0.001×輸料管長度（m）；工作壓力（MPa）=0.1+0.0013×輸料管長度（m）。在噴射過程中，噴射機(jī)司機(jī)應(yīng)與噴射手密切配合，根據(jù)實際情況及時調(diào)整噴射機(jī)工作風(fēng)壓。h.噴射中最大限度減少混合料的停放時間，混合料攪拌后及時噴射，保證干混合料在新鮮的情況下進(jìn)行噴射作業(yè)，以減少混凝土強(qiáng)度的損失。i.噴射作業(yè)中，噴射機(jī)供料應(yīng)連續(xù)均勻；機(jī)器正常運轉(zhuǎn)時，料斗內(nèi)應(yīng)保持足夠的存料；如因堵管、停風(fēng)、輸料中斷或噴射作業(yè)完畢后，應(yīng)立即關(guān)閉噴頭水閥，并將噴頭朝下放置，以防混合用水倒流入輸料管中；并及時清除噴射機(jī)和輸料管內(nèi)的存料。j.噴射混凝土施工時的回彈率，水平噴射不大于20%，向上噴射不大于30%。落地的回彈料及時收集并打碎，防止結(jié)塊?；貜椓线^篩分類，粒徑不大于12mm時可再利用，已污染的回彈料不得用于結(jié)構(gòu)加固。k.噴射厚度達(dá)到設(shè)計要求后，刮抹修平。修平在混凝土初凝后及時進(jìn)行。修平時不得擾動新鮮混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其與基層的粘結(jié)。
2.6噴射混凝土養(yǎng)護(hù)
混凝土噴射完畢后，對混凝土面進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。第一次灑水養(yǎng)護(hù)在噴射完1h～2h后進(jìn)行，以后的灑水養(yǎng)護(hù)以保持表面濕潤為度。養(yǎng)護(hù)時間不少于14d。當(dāng)氣溫低于+5℃時，不宜噴水養(yǎng)護(hù)，要采取保水養(yǎng)護(hù)。噴射混凝土工程處于相對濕度在95%以上的環(huán)境中時，可不專門進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
三、安全及環(huán)保措施
噴射混凝土施工作業(yè)中，應(yīng)經(jīng)常檢查出料彎頭，輔料管和管路接頭等有無磨薄、擊穿或松脫現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。定期檢查電源線路和設(shè)備的電器部分，確保用電安全；噴射混凝土施工中應(yīng)定期測定作業(yè)區(qū)的粉塵濃度。噴射混凝土施工中，采用增加骨料含水率、雙水環(huán)加水、設(shè)置集塵器、除塵水幕、加強(qiáng)局部通風(fēng)等方法減小粉塵濃度。
