古建筑改造修复干法喷射混凝土的应用

　　哈尔滨道外区某古建筑修复改造时，通过对各种混凝土施工方案的选择，最终选用喷射混凝土对原有墙体进行修复，原因是：喷射混凝土工艺简单，施工机动、灵活、高速、高效，受工作空间限制较小，可通过输料软管在高空或狭小工作区间，向任意方向施工喷射，而且对混凝土、砖墙面有较强的粘结力，能够保证结构整体刚度，简化工序，不用模板或只用单面模板，节约大量模板材料，省去支模、浇筑和拆模工序，使混凝土输送、浇筑和捣实合为一道工序，如果在拌合料中加入速凝剂，使水泥浆在10min内终凝，2h 具有强度，可以大大缩短工期，加快施工速度，同时，喷射混凝土密度高，强度和抗渗性较好，可以节约混凝土。下面就施工方法进行简述。
　　1、喷射混凝土材料的选用。1）水泥。喷射混凝土选用42.5KPa普通硅酸盐水泥；2）粗骨料。喷射混凝土的粗骨料粒径I不大于15mm的碎石；3）细骨料选用中砂；4）拌合水。喷射混凝土用水为自来水；5）外加剂。喷射混凝土用的外加剂，有速凝剂，减水剂和早强剂等。掺加速凝剂时，需进行相容性试验，速凝剂的掺量一般为水泥重量的2.5％～6.0％，速凝剂的准确掺量应通过相容性试验来确定。
　　2、喷射混凝土使用的机具设备。喷射混凝土常用的机具设备有空气压缩机、混凝土喷射机、搅拌机、磅秤、手推车及其他辅助工具，一般，喷射混凝土宜现场搅拌。使用机具设备数量视现场情况及施工面积和工期要求合理配置。
　　3、喷射混凝土施工方法。
　　1）工艺流程： 待喷面处理事→植筋→埋设喷厚标志→搅拌→喷射→养护
　　2）操作方法：
　　（1）待喷面处理。待喷面的处理是结构构件修复的关键工序，待喷面的处理包括结构裂缝。孔穴的处理，结构表面的处理和受损伤构造的处理等。①结构待喷面为混凝土时，应将混凝土表面凿毛，除去污物，浇水充分润湿，如有裂缝，应用压力灌环氧浆进行处理；如有受损伤混凝土，应将损伤混凝土铲除至坚实的结构层为止，如果铲除得不彻底，会造成“夹馅”，影响喷射层的粘结及新旧结构层的共同受力；②结构侍喷面为砖墙时，应将装饰层拆除，除去粉尘及污物，提前一天进行浇水湿润，使砖墙充分润湿，如有裂逢，应用环氧水泥浆灌缝修补；如有受损砖墙，应将松动的砖剔除，用新砖把孔洞砌死；③结构待喷面为钢结构时，应打磨除锈。
　　（2）补配钢筋。基层处理完毕后，根据设计在喷射层内按要求绑扎钢筋。
　　（3）埋设喷射层厚度标志。一次喷射厚度不应小于骨料粒径的2倍，以减少回弹率，向上喷射时为50～70mm，水平喷射时为70～100mm，向下喷射时为100～150mm。在喷射前先埋设喷层厚度的标志，采用预埋厚度控制筋的方法，即3m埋设一根厚度控制筋，焊在钢筋网上。
　　（4）搅拌喷射混凝土
　　混合料的配合比由实验室确定。现场采用两台500KL强制式搅拌机，混合料搅拌时间为2分钟。
　　（5）混凝土的喷射操作。①喷射分段分片依次进行，喷射作业时，自下而上进行，喷射作业区段的宽度依具体条件而定，一般为1.5～2.0m；②当设计厚度大于一次喷射厚度时，应分层进行喷射，两次喷射的最小时间间隔，在常温（15～20℃）条件下，掺速凝剂为15～20min。当间隔时间超过2h，复喷前应先喷水湿润；③喷嘴与受喷面的距离和夹角，应随着风压的波动而不断的调整，一般情况下，喷嘴与受喷面的距离宜在1m 左右，距离过大过小都会增加回弹量，喷嘴与受喷面的垂线成10～15度夹角，喷射效果较好，喷嘴与受喷面相垂直，回弹最小，喷射密度最大。喷嘴可沿螺旋形轨迹运动，螺旋的直径以300mm 为宜，使料束以一轮压半圈作横向运动；④喷射操作。a）工作风压。不同类型的喷射机有不同的工作风压，而且它还与喷射方向，拌合料输送距离，混凝上配合比，含水量等有关。适宜的工作风压，可减少回弹量，增加一次喷射厚度，并保证喷射的质量。喷射机的工作风压，一般需保证喷嘴处有0.1MPa 左右的压力；b）喷嘴处的水压必须大于风压，而且压力应稳定，水压一般比风压大0.1Mk 左右为宜，可采用向水箱中通高压压缩空气，以获得稳定的压力水；c）对不同的喷射机，要严格按规定的操作方法进行操作，否则容易发生堵管，反风等现象。喷射机的开、停顺序为：开动时，先开风后给水，最后通电供料；停止时，先停止供料，待料罐中的存料喷完后再停电，最后关水停风。同时，要根据输送距离的变化，随时调整风压；d）喷嘴的操作，喷射开始时先给水再送料，结束时，先停风后停水。在喷射时，要随时观察喷层表面，回弹和粉尘等情况，及时调整水灰比，当喷嘴不出料时，应将喷嘴对准前下方，避开人员，
　　处理堵管时的工作风压不得超过0.4MPa；e）喷射混凝土的回弹率一般不应超过25％；f）钢筋网喷射混凝土作业开始喷射时，应减小喷头至受喷面的距离，并调节喷射角度，以保证钢筋与壁面之间的密实性，喷射中如有脱落的混凝上被钢筋网架住应及时清除；g．钢架喷射混凝土喷射顺序为先喷射钢架与壁面之间的混凝土，后喷射钢架之间的混凝土，钢架与壁面之间的间隙必须用喷射混凝土充填密实。
　　（6）喷射混凝土的养护。①喷射混凝土终凝后即开始洒水养护，以后的洒水养护应以保持表面湿润为度。养护时间和喷水次数，取决于水泥品种和空气湿度，在任何情况下，养护时间不少于7d，对于喷射薄层混凝土，尤其对于砖砌体的喷射混凝土修复层，喷射施工完毕后，加强养护是非常重要的。②气温低于+5℃时，不得喷水养护，需用养护剂养护。
　　4、喷射混凝土质量要求。1）混合料在进入喷嘴与水混合之前，其含水率应控制在2％～5％；2）喷射过程中，要及时检查喷射的混凝上表面，检查是否有松动。开裂、下坠。滑移等现象，如有发生应及时消除重喷；3）当喷射混凝土达到一定强度后，用锤击听声方法进行检查，对空鼓。脱壳处应及时进行处理；4）喷射混凝土过程中，要及时测定回弹和混凝土实际配合比，以指导施工；5）受喷面为墙或柱时，应注意阴阳角的方正。有基础大放脚时，要严格控制喷射顺序，应依顺序喷完放脚后，再喷上部结构，必须避免回弹料落人大放脚内，造成“夹陷”现象；6）混合料宜随拌随用。不掺速凝剂时，存放时间不应超2h；掺速凝剂时，有效时间不应超过20min。混合料在运输、存放过程中严防雨淋，杂物等混入，装入喷射机前应过筛；7）喷射作业时应尽量减少回弹，正常情况下，侧墙回弹物应及时回收，并加以利用，可作为骨料掺人使用，但掺量不得超过总骨料的30％混凝土；8）大面积喷射前，需做样板，经有关方面验收后再大面积施工。喷射手技艺的高低直接影响喷射质量，故喷射手必须是做样板合格的喷射手，不允许擅自更换喷射手，如要更换必须先试喷，有关方面认同后，方允许其喷射。