喷射混凝土松散层的存在原因及防治措施

李学武

（广东晶通公路工程建设集团有限公司，广东 广州 510635）

喷在对边坡喷射混凝土的质量检验时，特别是测量其厚度时发现：喷射混凝土大部份存有两层，表层为致密层，里层为松散层。松散层的存在会损害工程质量，严重者会导致边坡的不稳定。

1 产生松散层的原因

目前，喷射混凝土的方法大部分采用潮喷法喷射混凝土，水泥与骨料在进入喷射机前进行充分拌和，而且这种骨料一般含有3－5%的水，故称“潮料”。潮料借助高压风通过喷射机的管道输送，高速喷射到边坡上凝结硬化而成。鉴于这种施工工艺，“回弹”最易产生松散层：因为这种混凝土在高速的运送过程中会相互碰撞或与坚硬的岩石或与钢筋碰撞而从受喷面上弹落下来堆积于低洼处或钢筋网阻拦处而形成。

由于水灰比不适宜，干料直接喷射坡面堆积而形成松散层。

喷射料流在管道运输过程中发生了离析。

喷射混凝土下坠或脱落。

2 对松散层进行根本性的治理，可采取如下措施

2.1 喷射砼原材料质量要求

粗骨料：普遍采用0－5mm级配良好的“花米石”，可获得最大的表观密度，提高其抗渗性和避免松散层。

细骨料：中粗砂，细度模数大于2.5，用5mm 筛网过筛，大于5mm 和小于0.075mm的颗粒不得超过20%，因为砂子过粗，会增加回弹，砂子过细，会使干缩增大；

水泥：一般采用旋窑普硅425#水泥，水泥用量不少于400kg/m3

水：喷射混凝土用水要求与普通混凝土相同，不得使用污水、PH值小于4的酸性水、含硫酸盐按SO4计超过水重1%的水及海水；

速凝剂：使用速凝剂的主要目的是使喷射混凝土速凝快硬，减少回弹损失，防止喷射混凝土因重力作用所引起的脱落，提高它在潮湿环境中的适应性能，适当加大一层喷射厚度和缩短喷射层间的间隔时间。通过实验验证与水泥相适应的速凝剂，凝结时间一般不早于30min。

减水剂：喷射混凝土中加入少量的减水剂，可在保持混凝土流动性的条件下显著地降低水灰比，提高混凝土强度，减少回弹，并明显地增强其不透水性。

2.2 喷射工艺要求

喷射混凝土时风压应适中、稳定。喷射动能过大，粗骨料容易回弹；喷射动能过小，粗骨料喷射不到坡面而掉落；喷射动能忽大忽小，则会造成出料不均匀，无法控制水灰比。

喷射混凝土时水压、水量要相适应。水量过大,水灰比则大，混凝土易出现流淌。水量过小，水灰比则小，混凝土易出现干斑，水泥无法水化而松散。根据现场测定：水灰比一般为0.4-0.5,喷射的混凝土表面平整、光滑。

喷射混凝土一次厚度不能过大，如厚度过大，会使未凝固的混凝土下坠形成松散层。厚度过小，粗骨料易溅回形成松散层，一般为5cm。

喷枪与受喷面的距离一般为0.8-1.0m。过近易产生回弹；过远易发生骨料掉落。喷距与回弹和掉落关系。

3 喷射操作方法

喷射机的操作可影响回弹、混凝土的密实性和料流的均匀性。要正确地控制喷射机的工作风压和保证喷嘴料流的均匀性。喷射机处的工作风压应根据适宜的喷射速度而进行调整，若工作风压过高，即喷射速度过大，动能过大，使回弹增加，若工作风压过低，压实力小，影响混凝土强度，喷射机的料流要均匀一致，以保证速凝剂在混凝土中均匀分布。

3.1 喷嘴指向一个地点的时间不应过久，因为这样会增加回弹并难于取得均匀的厚度，好的喷敷方法是横过混凝土面将喷嘴稳定而系统地做圆形或椭圆形移动，喷嘴有节奏地做一系列环形移动可形成均匀的产品和最少回弹，喷射混凝土时喷嘴的运动轨迹应系统地作Φ30cm 圆形并以一圈压半圈有节奏地环形移动。

3.2 控制原材料的含水量在3－5%。应由专人掌握喷射机的入口，保证拌合物上料连续、均匀。以便喷射手掌握水灰比。

3.3 分层喷射对于新鲜喷射混凝土，其抗拉强度和粘接强度都很低，一旦喷射混凝土的自重大于其与受喷面的粘接强度时，即出现下垂及脱落，因此需要分层喷射，前后层喷射的间隔时间为2～4小时，一次喷射厚度以喷射混凝土不滑移，不坠落为度。

4 喷射工作条件

4.1 喷射混凝土前应对边坡坡面松散岩石及土层清理干净，避免滞留松散层。

4.2 喷射混凝土前应对边坡坡面部位采用埋管排出地下水，避免在此处形成空鼓而影响喷射质量。

5 施工注意事项

5.1 用压缩空气或压力水将所有待喷面吹净，吹除待喷面上的松散杂质或尘埃。

5.2 保证喷射速度适当，以利于混凝土的压实。

5.3 使喷嘴与受喷面间保持适当距离，喷射角度尽可能接近90°，以便获得最大的压实力和最小的回弹。

5.4 正确地掌握喷射顺序，不使角隅处及钢筋背面出现蜂窝或砂囊。

5.5 当开始或停止喷射时，给喷射机司机以信号，当料流不能从喷嘴均匀喷出时，也应通知喷射机司机停止作业。

5.6 及时清除受喷面上的砂囊或下垂的混凝土，以便重新喷射。

5.7 施工缝的留置要使喷射混凝土使用成功，合理地设置施工缝是重要的，对于厚度为75mm的喷层，宜在200～300的宽度范围内喷筑成斜面，当喷层厚度增大时，斜面宽度应相应增加，在倾斜的喷射面上，清除浮沫和回弹物后，用压力水冲洗湿润，即可接受后续的喷射混凝土。

5.8 喷射面的表面修整，从结构强度和耐久性方面来讲，进一步的追加整修往往是有害的，它能损害喷射混凝土与钢筋之间或喷射混凝土与底部材料之间的粘结，且在混凝土内部产生裂缝。然而，喷射面自然整平过于粗糙，如果设计上要求表面光滑和外形美观的地方，必须使用安全可靠的整平方法方可进行修整，如可在混凝土初凝后（即喷射后15～20 分钟）用刮刀将模板或基线以外多余的材料刮掉，然后再用喷浆或抹灰浆找平。

5.9 在喷敷最后一层混凝土时，喷射手常常借助导线和导板取得一致的断面。另一控制厚度均匀的方法是先喷筑一些混凝土条，然后在他们之间喷至适当厚度，这些条要先硬结，随后在条带中间区域用新鲜混凝土填充，硬结的条带作为抹平时的导轨。

5.10 喷射混凝土终凝两小时后，应喷水养护，养护时间不少于7天，冬季施工时，喷射混凝土作业区的气温不应低于＋5℃，拌合料进入喷射机时的温度不能低于＋5℃。

6 结束语

本文仅对锚喷支护工程最后一道工序中易发生、易忽视的松散层问题发表浅见。由于松散层问题其牵涉面广，若处理不当或防范不到位，将会对喷射砼的抗剪强度、抗渗性的能否达标带来一定影响，严重者还将导致喷射砼对高边坡防护处理起不到应有的作用，引发质量事故。对此，做好喷射砼施工松散层问题的防范控制，意义重大。本人坚信，只要我们能够准确找对影响砼质量的影响因素,并根据现场情况加强对以上几个方面的质量控制，加强经验积累，松散层的问题将会彻底得到解决。

[1]王国欣.《喷射混凝土施工质量控制》.《陕西水利》.2002年21期.

[2]李小青.《公路边坡加固中机制砂砾喷射混凝土施工工艺探讨》.《公路》.2006.11.