水利工程钢筋网喷射混凝土施工工艺

[摘 要] 喷射混凝土是混凝土的一种新的施工工艺,在施工中,不用模板或少用模板,以压缩空气为动力,借助于喷射机械和输送管路,把混凝土高速高压喷射到结构面上,集运输与振捣为一体.所以喷射混凝土工艺简单,快速灵活,力学性能高,新旧混凝土整体性好,喷射混凝土由其施工工艺所决定.

[关 键 词 ] 水利工程 钢筋网喷射混凝土 施工工艺

喷射混凝土是混凝土的一种新的施工工艺,在施工中,不用模板或少用模板,以压缩空气为动力,借助于喷射机械和输送管路,把混凝土高速高压喷射到结构面上,集运输与振捣为一体.所以喷射混凝土工艺简单,快速灵活,力学性能高,新旧混凝土整体性好,喷射混凝土由其施工工艺所决定.

1．定义及应用范围

钢筋(钢丝)网喷射混凝土,就是在喷射混凝土层内铺设钢筋(钢涂)网,使喷混凝土成为钢筋混凝土结构,以提高喷混凝土层的承载力,加强对围岩的支护能力的联合支护方法.

钢筋网喷射混凝土主要应用于破碎的、自稳能力较差的Ⅲ类～V类围岩地段的地下工程支护.

2．材料及施工机具

2.1挂网材料

支护用挂网主要材料有钢筋、钢丝等.钢筋常用的一般为直径6～12mm的工级钢筋.有特殊要求时,也可采用直径10mm的Ⅱ级钢筋,或者用直径16mm以上的Ⅱ级钢筋作肋拱(或局部加强),相当于喷射混凝土的配筋.在围岩稳定性尚好、支护力要求较小时,一般采用直径3～5mm的铁丝(或钢丝)编成网作为喷混凝土的配筋.钢筋直径6mm以上的钢筋网,一般采用20#～22#细铁丝进行绑扎,对要求较高的工程部位则采用电弧焊进行点焊,焊条应按所用钢筋等级选用.

2.2喷射混凝土材料

喷混凝土材料应按设计要求和混凝土工程的要求选择.

2.3施工机具

2.3.1挂网施工机具

挂网施工的机具按设计要求选择,如有焊接要求时应配备电焊机等机具.对直边墙和隧洞顶拱安装钢筋网,应搭设施工脚手架或采用高空作业平台车.

2.3.2喷射混凝土机具

喷射混凝土机具应根据设计要求、工程特性以及施工单位的施工能力进行选择.

3．施工工艺

3.1工艺流程

需要采用钢筋网喷射混凝土进行支护的围岩相对比较破碎,自稳能力较差.施工时应按“喷一网一喷”程序施工,即先喷一层混凝土,厚度3～5cm；再挂网；再喷混凝土.

第一层喷射混凝土的目的是使破碎的围岩得到加固,形成相对稳定的条件,保证后序施工有一个安全的环境,同时将岩面初步找平.采用此种支护的部位通常设计有系统锚杆,在完成第一层喷混凝土后进行锚杆施工.利用锚杆作为挂网的支撑点,将钢筋网铺设在第一层喷射混凝土表面,其间应留有一定间隙,一般不大于3cm.钢筋网安装完成后,喷射第二层混凝土.第二层喷射混凝土厚度应达到5cm以上,保证钢筋网有不小于2cm的保护层.

3.2钢筋网施工

钢筋网一般在支护工作面现场编网、安装.为提高工效,可在加工厂内编制一定尺寸的网片,运到现场安装.两种方法各有优缺点：前一种方法工期相对较长,但网的连续性和与岩面的间距控制比较好,材料消耗量也比较小；后一种方法,由于各种因素的限制,网片的尺寸不宜过大,安装时必须做到各网片间的钢筋有一定的搭接长度,相应增加了钢筋接头量.再者,由于网片已定型,双向钢筋相互约束,安装时如岩面不平整,其与岩面的间距较难控制,可能有的部位此间距较大,使喷层厚度加大,提高工程造价. 3.3钢筋网形式

由铁(钢)丝编织的金属网在生产厂家制作,具有柔性好、强度较高、方便安装、方便运输等优点.这种金属网的编制方法与防洪工程的铁丝笼编制方法相同,即将铁(钢)丝制成一定尺寸的似螺旋状单体,将其展开编成相互索结的网片.网片规格一般为2m×2m,孔眼尺寸为10cm×10cm.此种金属网片作为喷混凝土配筋不是十分理想,因其网孔较小,而且比较柔软,喷射混凝土料不易通过网孔,而且在网的弹性作用下,回弹量较大.为克服金属网的弹性,可在网外设置钢筋直径8～12mm、间排距1m×lm的钢筋网作为压网.

焊接或绑扎钢筋网一般采用直径6～12mm的钢筋制作,网孔尺寸通常为20cm×20cm.这种钢筋网作为喷混凝土配筋比较适宜,在工程中普遍采用.钢筋网通过锚杆固定在岩面上.如锚杆的间距较大,可以采用短锚杆或膨胀螺栓加密进行固定；也可以按一定间距采用较粗钢筋作架立钢筋加以固定.钢筋网与锚杆之间采用铁线绑扎,形成整体,以控制网孔的尺寸. 钢筋网施工前,应将钢筋拉直,并除锈.拉直钢筋时要控制拉伸力,使钢筋伸长率在规范允许范围内,一般应控制伸长率在4％以内.钢筋网的绑扎应根据支护工作面情况分块分片进行.钢筋网安装完成后,应尽快喷射混凝土覆盖,不应在空气中长期裸露,以免锈蚀.安装好的钢筋网应避免爆破飞石破坏.因此,一般应在爆破飞石距离以外安装钢筋网.但对于围岩稳定性较差的部位,需要早安装钢筋网时,应在下一次爆破之前喷射混凝土进行覆盖.

4．喷射混凝土施工

喷射混凝土是一种从巷道支护技术中演变到地上构筑物加固的一种快捷有效的加固手段,具有自己的独特优势：喷射混凝土是借助喷射机械,利用压缩空气做动力,将一定比例的拌合料,通过高压管道输送并以高速喷射到受喷面上凝结硬化而成.

喷射混凝土施工应通过工艺试验,不断地总结经验,提高施工工艺水平,取得高质量的挂网喷混凝土支护.挂网喷混凝土和素喷混凝土在施工工艺上有一定的差别.挂网喷混凝土在喷射过程中尤其是钢筋网将要被覆盖的时候应适当调整喷射角度,以使钢筋背面能被填实.也可以将喷嘴与岩面之间的距离拉近一些,以提高喷射料对前期喷层的冲击力,起到加强振捣的作用,将钢筋背面的混凝土通过振捣填实,以保证挂网喷混凝土的质量.

5．结束语

在水利工程中,浇注混凝土时,由于漏振、跑浆、钢筋密集、粗骨料架立或施工缝浮渣没有清理干净等原因,都可能形成露筋、蜂窝、孔洞等缺陷,而混凝土强度达到了设计要求,这就要对局部混凝土病害部位进行凿除,而后用与原混凝土相同的标号或高一个强度等级的喷射混凝土进行修补,以满足其设计和外观要求.施工混凝土强度达不到设计强度和厚度不够是水利工程中又一主要的工程质量事故.在这种情况下,一般采用钢筋网喷射混凝土对其进行补强加固.

参 考 文 献

［1］水利工程设计与施工规范［S］,GBJ97-87.北京:中国建筑工业出版杜,1997

［2］建筑地基基础设计规范［S］,GB 50007-2002.北京:中国建筑工业出版杜,2002