濕噴鋼纖維混凝土在公伯峽水電站導流洞工程中的應用_工程管理

1、濕噴鋼纖維混凝土在公伯峽水電站導流洞工程中的應用1、工程地質簡介公伯峽水電站右岸導流洞段總長721.021 m，最大開挖斷面寬16 m、高18.5 m，洞內、類圍巖段長共計365 m，占隧洞段全長的51%，類圍巖巖體較破裂，風化劇烈，斷層帶常充填著無膠結的糜棱巖和破裂巖，類圍巖處于古全風化的花崗巖體中，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。導流洞上擴開挖貫穿后，設計單位考慮到導流洞下臥開挖時、類圍巖邊墻的穩(wěn)定及導流洞塌方區(qū)鎖口加固需要，將局部地段由原設計的網噴混凝土改為鋼纖維噴混凝土。經實踐應用，濕噴鋼纖維混凝土在噴射混凝土生產、噴射、質

2、量、平安等方面較干噴鋼筋網混凝土具有明顯的優(yōu)勢。2、鋼纖維噴混凝土的應用原理噴射混凝土中摻入鋼纖維，為混凝土供應了微型配筋，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、適應變形力量強和良好的抗?jié)B性、耐久性等優(yōu)點，起到代替鋼筋網或鋼筋的作用，并與圍巖準時、完全結合，充分發(fā)揮圍巖自承力量，從而減小圍巖變形，達到圍巖穩(wěn)定，不但技術先進，施工速度快，同時具有較好的施工平安性，經濟上也較合理。3、濕噴鋼纖維混凝土協(xié)作比設計3.1 導流洞鋼纖維噴混凝土支護設計意圖(1)公伯峽水電站導流洞進口段發(fā)生冒頂塌方后，依據地質資料分析，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，實行噴射10 cm厚鋼纖維混凝土，節(jié)約支護時間，使邊墻巖體在自穩(wěn)時間內準時得到加固。3.2 材料選定3.2.1 鋼纖維材料對鋼纖維，首先進行國內外廠家質量對比，同時參考了已建的二灘水電站等工程的實踐，并依據詢問專家的建議，最終選定了比利時

4、貝卡爾特公司生產的佳米克司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，對料場取樣試驗檢測資料表明，粗細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。骨料的級配和質量要求按試驗規(guī)范大綱進行。濕噴鋼纖維混凝土的粗骨料最大粒徑為15 mm，級配良好;細骨料采納細度模數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。硅粉由極微細的顆粒組成，其微粒比表面積在20 m2/g以內，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。硅粉的摻加量應通過試驗掌握，摻加量太大簡單造成噴混凝土面塑性干縮開裂。公伯峽水電工程導流洞鋼纖維噴混凝土使用的是青海民和鎂廠生產的硅粉，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生產的525號一般硅酸鹽水泥，經檢驗，標準稠度、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的MF-2型減水劑，拌制混凝土時添加，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的LD-991型液體速凝劑，由濕式噴射機添加，添加量為膠凝材料的4.5%。3.3 協(xié)作比試驗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)作比設計因素外，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。試驗人員首先在試驗室進 行協(xié)作比篩選，然后進行實地噴射試驗。實地噴射試驗的主要目的是：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，以便試驗取心樣檢測試件強度;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28 d強度分析及回彈測試，試驗人員對協(xié)作比中的水灰比及砂率作了調整，調整后的協(xié)作比見表2。4、施工質量掌握4.1 濕噴機的選用依據國內外濕噴機性能及價格對比