古建筑改造修復(fù)干法噴射混凝土的應(yīng)用

　　哈爾濱道外區(qū)某古建筑修復(fù)改造時(shí)，通過對(duì)各種混凝土施工方案的選擇，最終選用噴射混凝土對(duì)原有墻體進(jìn)行修復(fù)，原因是：噴射混凝土工藝簡單，施工機(jī)動(dòng)、靈活、高速、高效，受工作空間限制較小，可通過輸料軟管在高空或狹小工作區(qū)間，向任意方向施工噴射，而且對(duì)混凝土、磚墻面有較強(qiáng)的粘結(jié)力，能夠保證結(jié)構(gòu)整體剛度，簡化工序，不用模板或只用單面模板，節(jié)約大量模板材料，省去支模、澆筑和拆模工序，使混凝土輸送、澆筑和搗實(shí)合為一道工序，如果在拌合料中加入速凝劑，使水泥漿在10min內(nèi)終凝，2h 具有強(qiáng)度，可以大大縮短工期，加快施工速度，同時(shí)，噴射混凝土密度高，強(qiáng)度和抗?jié)B性較好，可以節(jié)約混凝土。下面就施工方法進(jìn)行簡述。
　　1、噴射混凝土材料的選用。1）水泥。噴射混凝土選用42.5KPa普通硅酸鹽水泥；2）粗骨料。噴射混凝土的粗骨料粒徑I不大于15mm的碎石；3）細(xì)骨料選用中砂；4）拌合水。噴射混凝土用水為自來水；5）外加劑。噴射混凝土用的外加劑，有速凝劑，減水劑和早強(qiáng)劑等。摻加速凝劑時(shí)，需進(jìn)行相容性試驗(yàn)，速凝劑的摻量一般為水泥重量的2.5％～6.0％，速凝劑的準(zhǔn)確摻量應(yīng)通過相容性試驗(yàn)來確定。
　　2、噴射混凝土使用的機(jī)具設(shè)備。噴射混凝土常用的機(jī)具設(shè)備有空氣壓縮機(jī)、混凝土噴射機(jī)、攪拌機(jī)、磅秤、手推車及其他輔助工具，一般，噴射混凝土宜現(xiàn)場攪拌。使用機(jī)具設(shè)備數(shù)量視現(xiàn)場情況及施工面積和工期要求合理配置。
　　3、噴射混凝土施工方法。
　　1）工藝流程： 待噴面處理事→植筋→埋設(shè)噴厚標(biāo)志→攪拌→噴射→養(yǎng)護(hù)
　　2）操作方法：
　　（1）待噴面處理。待噴面的處理是結(jié)構(gòu)構(gòu)件修復(fù)的關(guān)鍵工序，待噴面的處理包括結(jié)構(gòu)裂縫。孔穴的處理，結(jié)構(gòu)表面的處理和受損傷構(gòu)造的處理等。①結(jié)構(gòu)待噴面為混凝土?xí)r，應(yīng)將混凝土表面鑿毛，除去污物，澆水充分潤濕，如有裂縫，應(yīng)用壓力灌環(huán)氧漿進(jìn)行處理；如有受損傷混凝土，應(yīng)將損傷混凝土鏟除至堅(jiān)實(shí)的結(jié)構(gòu)層為止，如果鏟除得不徹底，會(huì)造成“夾餡”，影響噴射層的粘結(jié)及新舊結(jié)構(gòu)層的共同受力；②結(jié)構(gòu)侍噴面為磚墻時(shí)，應(yīng)將裝飾層拆除，除去粉塵及污物，提前一天進(jìn)行澆水濕潤，使磚墻充分潤濕，如有裂逢，應(yīng)用環(huán)氧水泥漿灌縫修補(bǔ)；如有受損磚墻，應(yīng)將松動(dòng)的磚剔除，用新磚把孔洞砌死；③結(jié)構(gòu)待噴面為鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)打磨除銹。
　　（2）補(bǔ)配鋼筋。基層處理完畢后，根據(jù)設(shè)計(jì)在噴射層內(nèi)按要求綁扎鋼筋。
　　（3）埋設(shè)噴射層厚度標(biāo)志。一次噴射厚度不應(yīng)小于骨料粒徑的2倍，以減少回彈率，向上噴射時(shí)為50～70mm，水平噴射時(shí)為70～100mm，向下噴射時(shí)為100～150mm。在噴射前先埋設(shè)噴層厚度的標(biāo)志，采用預(yù)埋厚度控制筋的方法，即3m埋設(shè)一根厚度控制筋，焊在鋼筋網(wǎng)上。
　　（4）攪拌噴射混凝土
　　混合料的配合比由實(shí)驗(yàn)室確定。現(xiàn)場采用兩臺(tái)500KL強(qiáng)制式攪拌機(jī)，混合料攪拌時(shí)間為2分鐘。
　　（5）混凝土的噴射操作。①噴射分段分片依次進(jìn)行，噴射作業(yè)時(shí)，自下而上進(jìn)行，噴射作業(yè)區(qū)段的寬度依具體條件而定，一般為1.5～2.0m；②當(dāng)設(shè)計(jì)厚度大于一次噴射厚度時(shí)，應(yīng)分層進(jìn)行噴射，兩次噴射的最小時(shí)間間隔，在常溫（15～20℃）條件下，摻速凝劑為15～20min。當(dāng)間隔時(shí)間超過2h，復(fù)噴前應(yīng)先噴水濕潤；③噴嘴與受噴面的距離和夾角，應(yīng)隨著風(fēng)壓的波動(dòng)而不斷的調(diào)整，一般情況下，噴嘴與受噴面的距離宜在1m 左右，距離過大過小都會(huì)增加回彈量，噴嘴與受噴面的垂線成10～15度夾角，噴射效果較好，噴嘴與受噴面相垂直，回彈最小，噴射密度最大。噴嘴可沿螺旋形軌跡運(yùn)動(dòng)，螺旋的直徑以300mm 為宜，使料束以一輪壓半圈作橫向運(yùn)動(dòng)；④噴射操作。a）工作風(fēng)壓。不同類型的噴射機(jī)有不同的工作風(fēng)壓，而且它還與噴射方向，拌合料輸送距離，混凝上配合比，含水量等有關(guān)。適宜的工作風(fēng)壓，可減少回彈量，增加一次噴射厚度，并保證噴射的質(zhì)量。噴射機(jī)的工作風(fēng)壓，一般需保證噴嘴處有0.1MPa 左右的壓力；b）噴嘴處的水壓必須大于風(fēng)壓，而且壓力應(yīng)穩(wěn)定，水壓一般比風(fēng)壓大0.1Mk 左右為宜，可采用向水箱中通高壓壓縮空氣，以獲得穩(wěn)定的壓力水；c）對(duì)不同的噴射機(jī)，要嚴(yán)格按規(guī)定的操作方法進(jìn)行操作，否則容易發(fā)生堵管，反風(fēng)等現(xiàn)象。噴射機(jī)的開、停順序?yàn)椋洪_動(dòng)時(shí)，先開風(fēng)后給水，最后通電供料；停止時(shí)，先停止供料，待料罐中的存料噴完后再停電，最后關(guān)水停風(fēng)。同時(shí)，要根據(jù)輸送距離的變化，隨時(shí)調(diào)整風(fēng)壓；d）噴嘴的操作，噴射開始時(shí)先給水再送料，結(jié)束時(shí)，先停風(fēng)后停水。在噴射時(shí)，要隨時(shí)觀察噴層表面，回彈和粉塵等情況，及時(shí)調(diào)整水灰比，當(dāng)噴嘴不出料時(shí)，應(yīng)將噴嘴對(duì)準(zhǔn)前下方，避開人員，
　　處理堵管時(shí)的工作風(fēng)壓不得超過0.4MPa；e）噴射混凝土的回彈率一般不應(yīng)超過25％；f）鋼筋網(wǎng)噴射混凝土作業(yè)開始噴射時(shí)，應(yīng)減小噴頭至受噴面的距離，并調(diào)節(jié)噴射角度，以保證鋼筋與壁面之間的密實(shí)性，噴射中如有脫落的混凝上被鋼筋網(wǎng)架住應(yīng)及時(shí)清除；g．鋼架噴射混凝土噴射順序?yàn)橄葒娚滗摷芘c壁面之間的混凝土，后噴射鋼架之間的混凝土，鋼架與壁面之間的間隙必須用噴射混凝土充填密實(shí)。
　　（6）噴射混凝土的養(yǎng)護(hù)。①噴射混凝土終凝后即開始灑水養(yǎng)護(hù)，以后的灑水養(yǎng)護(hù)應(yīng)以保持表面濕潤為度。養(yǎng)護(hù)時(shí)間和噴水次數(shù)，取決于水泥品種和空氣濕度，在任何情況下，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7d，對(duì)于噴射薄層混凝土，尤其對(duì)于磚砌體的噴射混凝土修復(fù)層，噴射施工完畢后，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)是非常重要的。②氣溫低于+5℃時(shí)，不得噴水養(yǎng)護(hù)，需用養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)。
　　4、噴射混凝土質(zhì)量要求。1）混合料在進(jìn)入噴嘴與水混合之前，其含水率應(yīng)控制在2％～5％；2）噴射過程中，要及時(shí)檢查噴射的混凝上表面，檢查是否有松動(dòng)。開裂、下墜。滑移等現(xiàn)象，如有發(fā)生應(yīng)及時(shí)消除重噴；3）當(dāng)噴射混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，用錘擊聽聲方法進(jìn)行檢查，對(duì)空鼓。脫殼處應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理；4）噴射混凝土過程中，要及時(shí)測(cè)定回彈和混凝土實(shí)際配合比，以指導(dǎo)施工；5）受噴面為墻或柱時(shí)，應(yīng)注意陰陽角的方正。有基礎(chǔ)大放腳時(shí)，要嚴(yán)格控制噴射順序，應(yīng)依順序噴完放腳后，再噴上部結(jié)構(gòu)，必須避免回彈料落人大放腳內(nèi)，造成“夾陷”現(xiàn)象；6）混合料宜隨拌隨用。不摻速凝劑時(shí)，存放時(shí)間不應(yīng)超2h；摻速凝劑時(shí)，有效時(shí)間不應(yīng)超過20min。混合料在運(yùn)輸、存放過程中嚴(yán)防雨淋，雜物等混入，裝入噴射機(jī)前應(yīng)過篩；7）噴射作業(yè)時(shí)應(yīng)盡量減少回彈，正常情況下，側(cè)墻回彈物應(yīng)及時(shí)回收，并加以利用，可作為骨料摻人使用，但摻量不得超過總骨料的30％混凝土；8）大面積噴射前，需做樣板，經(jīng)有關(guān)方面驗(yàn)收后再大面積施工。噴射手技藝的高低直接影響噴射質(zhì)量，故噴射手必須是做樣板合格的噴射手，不允許擅自更換噴射手，如要更換必須先試噴，有關(guān)方面認(rèn)同后，方允許其噴射。