濕噴鋼纖維混凝土在公伯峽水電站導(dǎo)流洞工程中的應(yīng)用_工程管理

1、濕噴鋼纖維混凝土在公伯峽水電站導(dǎo)流洞工程中的應(yīng)用1、工程地質(zhì)簡介公伯峽水電站右岸導(dǎo)流洞段總長721.021 m，最大開挖斷面寬16 m、高18.5 m，洞內(nèi)、類圍巖段長共計(jì)365 m，占隧洞段全長的51%，類圍巖巖體較破裂，風(fēng)化劇烈，斷層帶常充填著無膠結(jié)的糜棱巖和破裂巖，類圍巖處于古全風(fēng)化的花崗巖體中，巖性脆弱，巖體破裂，裂隙面充填膠泥，裂隙性潛水較發(fā)育，巖體開挖后，洞壁易松弛卸荷，自穩(wěn)時間短。導(dǎo)流洞上擴(kuò)開挖貫穿后，設(shè)計(jì)單位考慮到導(dǎo)流洞下臥開挖時、類圍巖邊墻的穩(wěn)定及導(dǎo)流洞塌方區(qū)鎖口加固需要，將局部地段由原設(shè)計(jì)的網(wǎng)噴混凝土改為鋼纖維噴混凝土。經(jīng)實(shí)踐應(yīng)用，濕噴鋼纖維混凝土在噴射混凝土生產(chǎn)、噴射、質(zhì)

2、量、平安等方面較干噴鋼筋網(wǎng)混凝土具有明顯的優(yōu)勢。2、鋼纖維噴混凝土的應(yīng)用原理噴射混凝土中摻入鋼纖維，為混凝土供應(yīng)了微型配筋，可增加與混凝土之間的握裹力和錨固力，顯著提高混凝土的抗裂性、延性、韌性及抗沖擊力量。同一般噴射混凝土相比，它具有韌性好、適應(yīng)變形力量強(qiáng)和良好的抗?jié)B性、耐久性等優(yōu)點(diǎn)，起到代替鋼筋網(wǎng)或鋼筋的作用，并與圍巖準(zhǔn)時、完全結(jié)合，充分發(fā)揮圍巖自承力量，從而減小圍巖變形，達(dá)到圍巖穩(wěn)定，不但技術(shù)先進(jìn)，施工速度快，同時具有較好的施工平安性，經(jīng)濟(jì)上也較合理。3、濕噴鋼纖維混凝土協(xié)作比設(shè)計(jì)3.1 導(dǎo)流洞鋼纖維噴混凝土支護(hù)設(shè)計(jì)意圖(1)公伯峽水電站導(dǎo)流洞進(jìn)口段發(fā)生冒頂塌方后，依據(jù)地質(zhì)資料分析，塌方

3、區(qū)上游端有f104、f26斷層通過，下游端有f25、f29、f33斷層通過，為防止圍巖進(jìn)一步變形引起新的塌方，塌方區(qū)上下游端部急需鎖口加固，即架設(shè)鋼拱架部位全斷面采納噴射鋼纖維混凝土代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼筋混凝土，將鋼拱架埋入鋼纖維混凝土中，噴射厚度平均50 cm，使鋼拱架和鋼纖維混凝土共同形成混凝土支撐拱。(2)針對導(dǎo)流洞出口段類圍巖區(qū)邊墻開挖后圍巖自穩(wěn)時間短的特點(diǎn)，實(shí)行噴射10 cm厚鋼纖維混凝土，節(jié)約支護(hù)時間，使邊墻巖體在自穩(wěn)時間內(nèi)準(zhǔn)時得到加固。3.2 材料選定3.2.1 鋼纖維材料對鋼纖維，首先進(jìn)行國內(nèi)外廠家質(zhì)量對比，同時參考了已建的二灘水電站等工程的實(shí)踐，并依據(jù)詢問專家的建議，最終選定了比利時

4、貝卡爾特公司生產(chǎn)的佳米克司ZP30/0.5型鋼纖維。ZP30/0.5型鋼纖維長度為30 mm，直徑為0.5 mm，長徑比為60，單根抗拉強(qiáng)度1 100 MPa，兩端帶有彎鉤。3.2.2 骨料公伯峽水電站壩區(qū)下游有兩個自然的河床砂石料場，對料場取樣試驗(yàn)檢測資料表明，粗細(xì)骨料均能滿意工程需要。另外，自然的河床卵石骨料形狀圓滑，可泵性良好，能節(jié)省大量水泥，削減每立方米混凝土用水量，降低噴混凝土的干縮性，因此優(yōu)選自然骨料。骨料的級配和質(zhì)量要求按試驗(yàn)規(guī)范大綱進(jìn)行。濕噴鋼纖維混凝土的粗骨料最大粒徑為15 mm，級配良好;細(xì)骨料采納細(xì)度模數(shù)3.0的自然河沙。3.2.3 硅粉濕噴鋼纖維混凝土中摻加硅粉的主要目

5、的是改善噴混凝土的可泵性和噴射性能。硅粉由極微細(xì)的顆粒組成，其微粒比表面積在20 m2/g以內(nèi)，而一般硅酸鹽水泥的表面積為0.20.5 m2/g。摻加硅粉后，增加了混凝土的粘性，有效阻擋了混凝土的離析，削減了噴射過程中堵管的可能性。噴混凝土粘性的增加，需要增加減水劑的用量，但可降低混凝土回彈量和速凝劑的用量。硅粉的摻加量應(yīng)通過試驗(yàn)掌握，摻加量太大簡單造成噴混凝土面塑性干縮開裂。公伯峽水電工程導(dǎo)流洞鋼纖維噴混凝土使用的是青海民和鎂廠生產(chǎn)的硅粉，硅粉摻加量為膠凝材料用量的8%。3.2.4 水泥水泥選用青?；ブ鄰S生產(chǎn)的525號一般硅酸鹽水泥，經(jīng)檢驗(yàn)，標(biāo)準(zhǔn)稠度、凝聚時間、平安性等符合要求。3.2.

6、5 減水劑選用天津外加劑廠生產(chǎn)的MF-2型減水劑，拌制混凝土?xí)r添加，添加量為0.4%，減水效果明顯，每立方米混凝土削減用水35 kg。3.2.6 速凝劑選用天津外加劑廠生產(chǎn)的LD-991型液體速凝劑，由濕式噴射機(jī)添加，添加量為膠凝材料的4.5%。3.3 協(xié)作比試驗(yàn)與一般噴混凝土相比，濕噴鋼纖維混凝土的協(xié)作比除了需要考慮到一般噴混凝土協(xié)作比設(shè)計(jì)因素外，必需考慮到噴混凝土的可泵性及混凝土在噴射面上的附著性。試驗(yàn)人員首先在試驗(yàn)室進(jìn) 行協(xié)作比篩選，然后進(jìn)行實(shí)地噴射試驗(yàn)。實(shí)地噴射試驗(yàn)的主要目的是：觀看噴混凝土對噴射面的附著性，即噴射面上的新奇混凝土是否會塌落;現(xiàn)場噴射混凝土大板，以便試驗(yàn)取心樣檢測試件強(qiáng)度;觀看噴混凝土中鋼纖維分布的勻稱性;測試濕噴鋼纖維混凝土的回彈率;測試濕噴鋼纖維混凝土的可泵性。最初濕噴鋼纖維混凝土協(xié)作比沒有采納減水劑，協(xié)作比見表1。后依據(jù)28 d強(qiáng)度分析及回彈測試，試驗(yàn)人員對協(xié)作比中的水灰比及砂率作了調(diào)整，調(diào)整后的協(xié)作比見表2。4、施工質(zhì)量掌握4.1 濕噴機(jī)的選用依據(jù)國內(nèi)外濕噴機(jī)性能及價格對比