喷射钢纤维混凝土在桐柏电站输水工程中的应用.doc

喷射钢纤维混凝土在桐柏电站输水工程中的应用郭生智佛山市顺德区水利水电勘测设计院有限公司广东顺德摘要石方明挖或石方洞挖过程中所遇到的不高地质条件会给施工形成相当大的安全隐患这就要求必须进行初期支护支护要求及时密贴高强和柔性喷射钢纤维混凝土能基本满足这些要求对于破碎宕石带采用喷射钢纤维混凝土并结合锚杆进行支护经本工程应用取得了较理想的效果关键词喷射钢纤维混凝土桐柏电站工程概况桐柏抽水蓄能电站位于浙江省天台县栖霞乡百丈村是一座日调节抽水蓄能电站共安装台主轴单级混流可道式水泵水轮机组单机容量总装机容量电站枢纽工程由上下水库输水系统地下厂房开关站和中控楼等建筑物组成其中输水系统全长库区工程地质主要分布侏罗纪上统火山碎悄岩岩脉分布于库区内和右坝肩玉引水隧洞间其抗风化能力弱暴露地区表呈全风化输水系统有两条断层带穿过工程地质条件较差为确保工程开挖过程中的施工安全在输水系统的岩石开挖中根据不同的围岩地质情况采用喷射钢纤维混凝土和部分喷射素混凝土进行支护处理取得较理想的效果现就喷射钢纤维混凝土在桐柏电站输水系统的应用作一简要介绍喷射钢纤维混凝土的力学特性喷射钢纤维混凝土是在普遍喷射混凝土的拌合料中加入一定量的钢纤维经喷射机和输料管是在喷头处加入适量水干喷法后直接喷射到工程结构物面上的一种先进混凝土施工工艺由于短而细的钢纤维在混凝土基体中呈乱向且不连续分布在受荷载作用下纤维能限制或滞后混凝土基体裂缝的开展即具有较高的阻裂效应从而使原来脆性的材料呈现较高的抗拉抗裂和抗弯韧性由于采用高压喷射工艺由水源与集料的反复连续撞击而使混凝土挤压密实同时采用的水灰比较小因而具有较高力学强效和良好的耐久性尤为与混凝土岩石有较高的粘结强度它非常适用于地质条件较差洞室的喷射支护目前已广泛应用于边坡稳定隧洞支护和基他建筑物补强加固工程喷射钢纤维混凝土现场试验不同型号钢纤维产品的选择钢纤维对混凝土基体的增强效果与钢纤维型号产品的材质外形尺寸及长径比等因素有关为选择一种增强效果较好工能满足了最优施工要求的钢纤维产品因此对上海杭州武进三家不同厂家产的钢纤维品种进行喷射钢纤维混凝土性能对比试验试验成果见表从表成果可见在相同混凝土配合比二种不同纤维参量条件下杭州厂生产的钢纤维混凝土的力学性能优于其他两类生产厂但从满足施工喷射要求看上海哈瑞克斯生产的铣削型钢纤维具有施工搅拌方便纤维不结团分散性好不易堵管等特点适宜于喷射施工要求因此最后选用上海厂产品钢纤维参量为进行施工喷射钢纤维混凝土与喷射素混凝土对比试验本工程以喷钢纤维混凝土为主主要用于上层进出水口高道坡及输水系统洞室开挖支护工程部分洞段喷射素混凝土为了解两种不同材料喷射效果在现场进行级喷射钢纤维混凝土与喷射素混凝土对试验成果见表由表成果可见喷射钢纤维混凝土的力学性能明显优于喷射素混凝土的力学性能其中天抗压度增长约抗拉强度增长约抗折强度增长约喷射钢纤维混凝土施工工艺喷射钢纤维混凝土施工方法分干喷法和湿喷法两种干喷法施工特点设备简单易于施工但施工环境粉尘大有害以健康且混凝土水灰比不易严格控制湿喷法是将一定级配的混合料在搅拌机中加以搅拌均匀后的湿料经喷射机及管造从喷咀中喷出其特点混凝土水灰比易控制施工环境粉尘小材料回弹损失少但设备价格较费经综合比较后最终施工采用干喷法喷射机为型混凝土喷射机分段分层喷射每一段长左右每段间搭接长每一喷层厚度由于干喷法混凝土用水量完全恁喷射于经验掌握因此为确保喷射施工质量而由有经验的熟练喷射于操作并在喷射时始终使料流呈螺旋状横向移动螺旋圈直径约喷咀距岩在约喷射角度放为增加喷层钢纤维混凝土与岩石面的粘结强度并减少回弹损失在喷射钢纤维混凝土前先在基岩面上喷一层约厚的水泥砂浆在砂浆未以前即喷钢纤维混凝土喷射钢纤维混凝土结束后提高喷层的平整度和保护面层裸露的钢纤维不生锈故在面层又喷了厚的砂浆保护层结论喷射钢纤维混凝土在桐柏电站的上库进出水口高道坡及输水工程洞室并挖支护应用的结果表明它具有支护快速及时喷层混凝土力学性能优良和围岩粘结强度高等特点这对确保工程开挖施工的安全加快开挖施工进度都有显著的效果喷射钢纤维混凝土的施工工艺简单它与喷射普通混凝土相比不需增添设备在同等强度条件下可减少喷层混凝土厚度节省混凝土并可取代钢筋网只要合理使用可以起到可观的技术经济效益具有广泛的推广应用前景作者单位佛山市顺德区水利水电勘测设计院有限公司地址顺德市大良区新基一路号邮政编码电话