浅谈水工钢筋混凝土干法喷射加固技术

王世琦

摘 要：在运行使用过程中，水工钢筋混凝土往往比建筑的同类构件处于更艰巨的使用环境中，加上大量使用的启闭机平台结构、厂房框架结构乃至二期混凝土预埋件上，施工质量通病直接决定了使用寿命甚至是质量事故，文章将针对水工钢筋混凝土的质量通病，简要探讨干法喷射混凝土的修整与加固技术。

关键词：干法喷射混凝土；搅拌；喷射；养护

1 水工干法喷射混凝土加固法简介

水工钢筋混凝土构件在水利水电工程中具有极为重要的地位，但长期以来，水利水电工程无论是设计还是施工，往往把关注点放在典型水工建筑物如重力坝、拱坝、土石坝、溢洪道、水闸等上面，而对典型钢筋混凝土构件只局限于闸门启闭机平台上，对水工钢筋混凝土质量通病的修整与加固往往忽视，但在现实施工中，水工钢筋混凝土往往比建筑的同类构件处于更艰巨的使用环境中，如水下浸泡、水力侵蚀、抗冲耐磨等部位，而大量使用的启闭机平台结构、厂房框架结构乃至闸门槽二期混凝土预埋件上，施工质量通病更是直接决定了建筑物的使用寿命甚至是质量事故，本文将针对水工钢筋混凝土的质量通病，进行干法喷射混凝土加固技术的初步探讨。

干法喷射混凝土用于填补混凝土结构中的孔洞、隙缝、麻面等，和需局部或全部更换已损伤混凝土，也可用于建筑物墙体、柱、梁和大型构筑物加固补强。干法喷射混凝土加固方法具有工艺简单、施工机动、灵活、高速、高效的特点，有较广的适应性。

干法喷射混凝土的工艺原理是利用风压使水泥与反复撞击，使混凝土压密，同时又采用较小的水灰比，因而它具有较高的力学强度和良好的耐久性。钢材有很高的黏结强度，在结合面上能够传递拉应力和剪应力。干法喷射混凝土施工的环境温度应不低于5℃。

2 施工准备

2.1 材料准备

喷射混凝土宜选用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、喷射水泥、双快水泥、超早强水泥。水泥的性能指标同普通混凝土水泥性能指标相同，掺速凝剂的混凝土需做水泥与速凝剂相容性试验。砂选用中砂。喷射混凝土的石子，宜用卵石，粒径不宜大于15mm。喷射混凝土用的外加剂，有速凝剂、减水剂和早强剂等。

2.2 机具设备准备

喷射混凝土的机具设备，视现场情况及施工面积和工期要求合理配置，主要机具有空气压缩机、混凝土喷射机、搅拌机、磅秤、手推车等。喷射机、冰箱、风包、注浆罐等应进行密封性能和耐压试验，合格后方可使用，喷射施工时，要经常检查出料弯头、输料管、注浆管和管路接头等有无磨薄击穿或松脱现象，发现问题及时处理。

2.3 人员准备

施工中应根据工作方面的大小和工期要求等因素，安排每班配置人员数量，每班组人员包括班长、技术员、搅拌台人员、运输人员、上料人员、空压数量、喷射手、抹灰员、养护员、试验员、电工、机修工等。

3 施工工艺

工艺流程：待喷面处理→补配钢筋→埋设喷厚标志→搅拌→喷射→养护。

3.1 待喷面处理

待喷面的处理是结构构件加固的关键工序，待喷面的处理包括结构裂缝和孔穴的处理、结构表面的处理及受损伤构造的处理等。

结构待喷面为混凝土时，应将混凝土表面凿毛，出去污物，浇水充分润湿，如有裂缝，应用压力灌环氧将进行处理；如有受损伤混凝土，应将损伤混凝土铲除至坚实的结构层为止，如果铲除得不彻底，会造成夹馅，影响喷射层的粘结及新旧结构层面的共同受力。

结构待喷面为砖墙时，应将装饰层拆除，除去粉尘污物，提前一天进行浇水湿润，使砖墙充分湿润，如有裂缝，应用环氧水泥浆灌缝修补；如有受损砖墙，应将松动的剔除，用新砖把孔洞砌死。

结构待喷面为钢结构时，应打磨除锈。

3.2 补配钢筋

若经结构评定，认为应在喷射层内加配钢筋时，可在带喷面处理之后补绑钢筋。对于承载力不足或不满足抗震要求的混凝土、柱、强及钢柱和砖墙，应补配钢筋或钢筋网。钢筋网受喷面间的距离不宜小于2倍最大骨料粒径，随后才可喷射。

3.3 埋设喷射层厚度标准

一次喷射厚度以规范规定为准，在喷射前应埋设喷层厚度的标准，一般采用预埋厚度控制钢筋的方法，即一定间距内（一般3m左右）埋设厚度控制筋，厚度控制筋可焊在钢筋网上，或与锚钢筋焊接，或粘于受喷面上。

3.4 搅拌时间控制

当采用容量小于400方的强制式搅拌机时，搅拌时间不得少于1分钟；采用自落式搅拌机时，搅拌时间不得少于2分钟；混合料掺有外加剂时，搅拌时间应适当延长。不掺速凝剂时，存放时间不应超过2小时，掺速凝剂时，有效时间不应超过20分钟。混合料不宜随拌随用。混合料在运输、存放过程中严防雨淋，杂物等混入，装入喷射机前应。

3.5 喷射

喷射应分段分片依次进行，喷射作业应自下而上进行，喷射作业区段的宽度依具条件而定，一般应以1.5～2.0m为宜。当设计厚度大于一次喷射厚度时，应分层进行喷射，两次喷射的最小时间间隔，在常温（15～20℃）条件下，掺速凝剂为15～20分钟，不掺速凝剂宜为2～4小时。当间隔时间超过2小时，复喷前应先喷水湿润。喷水混凝土的回弹率一般不应超过25%。

3.6 养护

喷射混凝土终凝后即开始晒水养护，养护的晒水养护应以表面湿润为度。养护时间和喷水次数，取决于水泥品种和空气湿润，在任何情况下，养护时间不少于7天，对于喷射薄层混凝土，尤其对于砖砌体的喷射混凝土加固层，喷射施工完毕后，加强养护是非常重要的。气温低于5℃时，不得喷水养护，需用养护剂养护。