喷射混凝土在胜利渠渡槽加固中的应用

高 勇，姚倩倩

（1.泰安市水利和渔业局，山东 泰安 271000；2.泰安市河道管理局，山东 泰安 271000）

胜利水库引水渠，设计流量15m3/s，渠道全长53.873 km，其中，穿泰安城区段总长近20 km。沿渠建有桥涵、拦河闸、倒虹吸、渡槽等建筑物共计228座，较大建筑物共计48座。修建石渠6 432.8m、暗渠2 154.7m、浆砌石明渠26 546m、水泥板护坡渠3 166.4 m、渡槽7 523.6 m、土渠7 187.1m、倒虹吸（8座）128.95m。引水渠除了引水外，还能回灌补给沿渠十个乡镇（办事处）的地下水源，充分发挥了引水补源效益。

胜利渠除险加固工程主要对土渠、石渠、浆砌石明渠等输水渠道，及渡槽、倒虹吸、暗渠、节制闸、泄水闸、交通桥等渠系建筑物进行除险加固。

1 工程现状及问题分析

由于年久失修，输水槽边墙抹面、勾缝砂浆风化脱落；伸缩缝及接缝处漏水严重，部分渠段损失率达30%。槽身长期渗漏不但加大了水量损失，而且易造成砌石松动，整体强度下降，给渡槽槽身和槽墩稳定带来安全隐患，影响其正常使用，因此，有必要对渡槽进行防渗加固处理。本次改建是对输水槽内墙面及底面做防渗加固处理。

2 喷射混凝土简介

喷射混凝土是将一定配比的水泥、砂子、石子和速凝剂的拌和物，利用混凝土喷射机，通过管路压送到喷嘴处，与水混合，以较高速度喷射到岩石上，凝结硬化后而形成的一种支护形式。喷射混凝土作为一种支护方式，在公路铁路、水利水电、煤矿、建筑行业等已得到广泛应用。根据喷射工艺的不同，分为干式喷射混凝土、潮式喷射混凝土、湿式喷射混凝土及SEC喷射混凝土。

1）干式喷射混凝土工艺流程。先将各种材料（不含水）按照设计配比要求进行干拌和，然后将拌和好的松散混凝土直接送入（通过机械或人工上料）喷射机料斗，再由空压机提供的压缩空气裹携物料通过输料管送到喷头处，在此处加入水与物料混合，最后在风压作用下喷射到受喷面上。优点是设备比较小，机动灵活，造价低，工艺简单。缺点是喷射混凝土质量波动大（人工控制加水量），回弹率高（浪费大），施工效率低，施工环境比较恶劣，干喷比较适合小方量工程。

2）湿式喷射混凝土工艺流程。除不添加速凝剂外，混凝土预先在搅拌站配制生产，然后用混凝土罐车运送到施工现场，装入湿喷机，将湿拌混凝土通过胶管送到喷管，喷管上接有水管，可通入液体速凝剂，湿拌混凝土与速凝剂在喷管内混合，然后从喷嘴喷出。优点是喷射混凝土质量稳定，施工效率高，回弹率低，粉尘小。缺点为设备投资相对较大，集料和外加剂的要求较高，工艺复杂，湿喷比较适合大方量工程。

3 加固方案

胜利渠渡槽段主要分布在城南、城东区和城市中心区，周围分布很多生活区，槽身只有6.0m宽，施工场地有限，适合采用较小的设备，因此在本次渠墙的喷射混凝土衬砌施工中，选用干式喷射混凝土进行防渗处理。因渠墙内侧坡度较陡，浇筑混凝土难度较大，结合渠墙喷射混凝土厚度较薄，为了提高混凝土的抗裂性能，减少喷射混凝土的回弹量，槽身内侧采取挂网喷射混凝土，喷射混凝土厚度5.0 cm，设计配合比为砂∶石子∶水泥∶水=2∶2∶1∶0.48，混凝土强度等级为C20。挂网采用1.0mm镀锌丝，3.0 cm×3.0 cm网格。护底也采用挂网喷射混凝土，厚10.0 cm，顶面与原渠底一平。护底每隔10.0m割伸缩缝，伸缩缝宽1.0 cm，内灌注PT胶泥。

施工之前进行混凝土配合比检测，按照设计配合比，在温度为20℃，相对湿度为67%的情况下，养护7天混凝土强度达到24.2MPa，养护28 d混凝土强度达到29.1MPa。经过试验证明，设计配合比合理。

施工过程中，应先剔除渡槽侧墙原有砂浆，清除后冲洗干净，以保证混凝土与原侧墙粘结牢固。然后在渠墙上植入锚筋挂网，进行混凝土喷射，喷射混凝土2 h后开始洒水养护。28 d后取芯检测强度，喷射混凝土抗压强度在23.1～23.5MPa，均大于设计抗压强度。所以施工质量满足设计要求。历经2年的运行，喷射混凝土表面没有裂缝和脱落，渠墙没有发生渗漏现象。证明此防渗方案的可行性。

4 结论

在施工过程中为了降低回弹率，改善喷射混凝土因重力作用所引起的脱落，加入了适量的速凝剂。以及根据本工程的特点为引水渠渡槽，常年过水，为提高混凝土抗冻性能，在施工中应加入适量的引气剂。干式喷射混凝土在力学及工艺上有它独特之处，因而被广泛利用。但因喷射速度大，粉尘污染及回弹情况较严重，使用上受一定限制。如何改善粉尘污染和回弹率较大的情况，是干式喷射混凝土发展的必须解决的问题。