古建筑改造修復干法噴射混凝土的應用

　　哈爾濱道外區某古建筑修復改造時，通過對各種混凝土施工方案的選擇，最終選用噴射混凝土對原有墻體進行修復，原因是：噴射混凝土工藝簡單，施工機動、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間，向任意方向施工噴射，而且對混凝土、磚墻面有較強的粘結力，能夠保證結構整體剛度，簡化工序，不用模板或只用單面模板，節約大量模板材料，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內終凝，2h 具有強度，可以大大縮短工期，加快施工速度，同時，噴射混凝土密度高，強度和抗滲性較好，可以節約混凝土。下面就施工方法進行簡述。
　　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，減水劑和早強劑等。摻加速凝劑時，需進行相容性試驗，速凝劑的摻量一般為水泥重量的2.5％～6.0％，速凝劑的準確摻量應通過相容性試驗來確定。
　　2、噴射混凝土使用的機具設備。噴射混凝土常用的機具設備有空氣壓縮機、混凝土噴射機、攪拌機、磅秤、手推車及其他輔助工具，一般，噴射混凝土宜現場攪拌。使用機具設備數量視現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→埋設噴厚標志→攪拌→噴射→養護
　　2）操作方法：
　　（1）待噴面處理。待噴面的處理是結構構件修復的關鍵工序，待噴面的處理包括結構裂縫。孔穴的處理，結構表面的處理和受損傷構造的處理等。①結構待噴面為混凝土時，應將混凝土表面鑿毛，除去污物，澆水充分潤濕，如有裂縫，應用壓力灌環氧漿進行處理；如有受損傷混凝土，應將損傷混凝土鏟除至堅實的結構層為止，如果鏟除得不徹底，會造成“夾餡”，影響噴射層的粘結及新舊結構層的共同受力；②結構侍噴面為磚墻時，應將裝飾層拆除，除去粉塵及污物，提前一天進行澆水濕潤，使磚墻充分潤濕，如有裂逢，應用環氧水泥漿灌縫修補；如有受損磚墻，應將松動的磚剔除，用新磚把孔洞砌死；③結構待噴面為鋼結構時，應打磨除銹。
　　（2）補配鋼筋。基層處理完畢后，根據設計在噴射層內按要求綁扎鋼筋。
　　（3）埋設噴射層厚度標志。一次噴射厚度不應小于骨料粒徑的2倍，以減少回彈率，向上噴射時為50～70mm，水平噴射時為70～100mm，向下噴射時為100～150mm。在噴射前先埋設噴層厚度的標志，采用預埋厚度控制筋的方法，即3m埋設一根厚度控制筋，焊在鋼筋網上。
　　（4）攪拌噴射混凝土
　　混合料的配合比由實驗室確定。現場采用兩臺500KL強制式攪拌機，混合料攪拌時間為2分鐘。
　　（5）混凝土的噴射操作。①噴射分段分片依次進行，噴射作業時，自下而上進行，噴射作業區段的寬度依具體條件而定，一般為1.5～2.0m；②當設計厚度大于一次噴射厚度時，應分層進行噴射，兩次噴射的最小時間間隔，在常溫（15～20℃）條件下，摻速凝劑為15～20min。當間隔時間超過2h，復噴前應先噴水濕潤；③噴嘴與受噴面的距離和夾角，應隨著風壓的波動而不斷的調整，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動，螺旋的直徑以300mm 為宜，使料束以一輪壓半圈作橫向運動；④噴射操作。a）工作風壓。不同類型的噴射機有不同的工作風壓，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。適宜的工作風壓，可減少回彈量，增加一次噴射厚度，并保證噴射的質量。噴射機的工作風壓，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壓，而且壓力應穩定，水壓一般比風壓大0.1Mk 左右為宜，可采用向水箱中通高壓壓縮空氣，以獲得穩定的壓力水；c）對不同的噴射機，要嚴格按規定的操作方法進行操作，否則容易發生堵管，反風等現象。噴射機的開、停順序為：開動時，先開風后給水，最后通電供料；停止時，先停止供料，待料罐中的存料噴完后再停電，最后關水停風。同時，要根據輸送距離的變化，隨時調整風壓；d）噴嘴的操作，噴射開始時先給水再送料，結束時，先停風后停水。在噴射時，要隨時觀察噴層表面，回彈和粉塵等情況，及時調整水灰比，當噴嘴不出料時，應將噴嘴對準前下方，避開人員，
　　處理堵管時的工作風壓不得超過0.4MPa；e）噴射混凝土的回彈率一般不應超過25％；f）鋼筋網噴射混凝土作業開始噴射時，應減小噴頭至受噴面的距離，并調節噴射角度，以保證鋼筋與壁面之間的密實性，噴射中如有脫落的混凝上被鋼筋網架住應及時清除；g．鋼架噴射混凝土噴射順序為先噴射鋼架與壁面之間的混凝土，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。
　　（6）噴射混凝土的養護。①噴射混凝土終凝后即開始灑水養護，以后的灑水養護應以保持表面濕潤為度。養護時間和噴水次數，取決于水泥品種和空氣濕度，在任何情況下，養護時間不少于7d，對于噴射薄層混凝土，尤其對于磚砌體的噴射混凝土修復層，噴射施工完畢后，加強養護是非常重要的。②氣溫低于+5℃時，不得噴水養護，需用養護劑養護。
　　4、噴射混凝土質量要求。1）混合料在進入噴嘴與水混合之前，其含水率應控制在2％～5％；2）噴射過程中，要及時檢查噴射的混凝上表面，檢查是否有松動。開裂、下墜。滑移等現象，如有發生應及時消除重噴；3）當噴射混凝土達到一定強度后，用錘擊聽聲方法進行檢查，對空鼓。脫殼處應及時進行處理；4）噴射混凝土過程中，要及時測定回彈和混凝土實際配合比，以指導施工；5）受噴面為墻或柱時，應注意陰陽角的方正。有基礎大放腳時，要嚴格控制噴射順序，應依順序噴完放腳后，再噴上部結構，必須避免回彈料落人大放腳內，造成“夾陷”現象；6）混合料宜隨拌隨用。不摻速凝劑時，存放時間不應超2h；摻速凝劑時，有效時間不應超過20min。混合料在運輸、存放過程中嚴防雨淋，雜物等混入，裝入噴射機前應過篩；7）噴射作業時應盡量減少回彈，正常情況下，側墻回彈物應及時回收，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，經有關方面驗收后再大面積施工。噴射手技藝的高低直接影響噴射質量，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，有關方面認同后，方允許其噴射。