微矽粉在隧道噴射砼施工中的應用

1₪₪、工程概況 
  ZNTJ-9標太嶽山隧道位於山西省臨汾市安澤縣和古縣境內·↟↟·✘,設計為單洞雙線大斷面結構·↟↟·✘,起止里程為DK392+930―DK409+124·↟↟·✘,全長16194m;隧道最大埋深約300m·↟↟·✘,最小埋深約5米·↟↟·✘,屬於長大隧道·↟↟·✘,除進出口外·↟↟·✘,另設4座斜井作為輔助坑道↟☁☁•。全隧道均採用複合式襯砌·↟↟·✘,即初期支護和二次襯砌組成·↟↟·✘,對於Ⅳ₪₪、Ⅴ級圍巖的初期支護由帶8字結的格柵拱架(或工字鋼鋼架)₪₪、鋼筋網片₪₪、徑向錨杆₪₪、噴射砼組成·↟↟·✘,對於Ⅲ級圍巖的初期支護採用鋼筋網片₪₪、徑向錨杆和噴射砼組成↟☁☁•。 

2₪₪、PDCA迴圈 
PDCA迴圈又叫戴明環·↟↟·✘,是美國質量管理專家戴明博士首先提出的·↟↟·✘,它是全面質量管理所應遵循的科學程式↟☁☁•。全面質量管理活動的全部過程·↟↟·✘,就是質量計劃的制訂和組織實現的過程·↟↟·✘,這個過程就是按照PDCA迴圈·↟↟·✘,不停頓地週而復始地運轉的↟☁☁•。 
PDCA是英語單詞plan(計劃)₪₪、do(實施)₪₪、check(檢查)和action(處理)的第一個字母·↟↟·✘,P是計劃·↟↟·✘,D是實施·↟↟·✘,C是檢查·↟↟·✘,A是處理↟☁☁•。 
第一階段是計劃·↟↟·✘,包括方針₪₪、目標₪₪、活動計劃₪₪、管理專案等↟☁☁•。 
第二階段是實施·↟↟·✘,即按照計劃的要求去幹↟☁☁•。 
第三階段是檢查·↟↟·✘,檢查是否按規定的要求去幹·↟↟·✘,哪些幹對了·↟↟·✘,哪些沒有幹對·↟↟·✘,哪些有效果·↟↟·✘,哪些沒有效果·↟↟·✘,並找出異常情況的原因↟☁☁•。 
第四階段是處理·↟↟·✘,就是說·↟↟·✘,要把成功的經驗肯定下來·↟↟·✘,變成標準·↟↟·✘,以後就按這個標準去做↟☁☁•。失敗的教訓也要加以總結·↟↟·✘,使它成為標準·↟↟·✘,防止以後再發生↟☁☁•。沒有解決的遺留問題反映到下一個迴圈中去↟☁☁•。 

2.1 計劃階段(P) 
a₪₪、現狀(圖1) 
b₪₪、原因分析 
材料浪費大·↟↟·✘,空氣中粉塵含量高·↟↟·✘,噴射時間長·↟↟·✘,對施工人員健康照成極大傷害↟☁☁•。影響噴射砼回彈量的原因進行分析·↟↟·✘,經整理後見(圖2)₪₪:
c₪₪、制定對策(圖3) 

2.2 實施階段(D) 
a₪₪、提高思想意識 
(1)提高思想意識·↟↟·✘,加強責任心 
  進一步強調職業健康衛生·↟↟·✘,以改善隧道掌子面施工環境·↟↟·✘,保護作業人員身體健康和增強自我保護意識為目的;以加快工序迴圈·↟↟·✘,減少噴射砼材料浪費·↟↟·✘,確保按照建設單位要求的工期內順利完工為目的·↟↟·✘,系統的分析·↟↟·✘,採取光面爆破·↟↟·✘,降低炸藥用量·↟↟·✘,儘量控制拱部水平圍巖超挖·↟↟·✘,從而減小噴射砼厚度·↟↟·✘,節約材料用量·↟↟·✘,節約噴砼時間·↟↟·✘,達到加快工序迴圈·↟↟·✘,提高經濟效益的目的↟☁☁•。 
(2)明確目標·↟↟·✘,加大獎罰力度 
  開展太嶽山隧道勞動競賽·↟↟·✘,讓作業工人有明確的目標·↟↟·✘,並設定目標達到後的獎勵措施↟☁☁•。專案部的技術人員和質檢人員應嚴格把關·↟↟·✘,所有考核應以安全質量和進度為中心↟☁☁•。對在規定的工序迴圈時間內完成作業的班組進行獎勵·↟↟·✘,對不按專案部技術要求作業且質量控制差的班組進行教育或處罰↟☁☁•。 

b₪₪、教育與培訓·↟↟·✘,下達作業指導書 
  由專案部建立學習交流機制·↟↟·✘,對施工的具體的操作人員進行培訓考核·↟↟·✘,對施工隊要不斷的進行技術指導和幫助·↟↟·✘,加強交流並及時反饋改進情況↟☁☁•。具體需要改進的方面有₪₪:原材料的控制·↟↟·✘,微矽粉的使用·↟↟·✘,工藝引數的選擇·↟↟·✘,施工操作的規範化與熟練程度↟☁☁•。由工程部和試驗室對各項控制資料₪₪、施工工藝和具體施工對策進行作業指導·↟↟·✘,下達作業指導書↟☁☁•。 
(1)原材料的控制 
為加快噴射砼速度·↟↟·✘,減少回彈·↟↟·✘,改善作業環境·↟↟·✘,原材料的選擇原則為既能滿足工程要求·↟↟·✘,又能符合經濟效益·↟↟·✘,具體要求為₪₪: 
水泥型號的選用₪₪:普通矽酸鹽P・O 42.5↟☁☁•。 
粗集料的選用₪₪:碎石 5~10mm·↟↟·✘,含泥量小於1%₪₪、泥塊含量小於0.2%₪₪、針片狀小於10%·↟↟·✘,且顆粒均勻↟☁☁•。 
細集料的選用₪₪:細度模數宜在Mx=2.5~2.8之間·↟↟·✘,含泥量小於3%₪₪、泥塊含量小於0.5%的潔淨河砂為宜↟☁☁•。 
速凝劑的選用₪₪:選用初凝時間小於5分鐘₪₪、終凝時間小於10分鐘·↟↟·✘,摻量控制在2%~4%之間為宜↟☁☁•。 
新型材料微矽粉的摻加₪₪:微矽粉摻量為膠凝材料(水泥)用量的10%―13%↟☁☁•。 
1)透過使用矽灰·↟↟·✘,可使噴射混凝土的效能和生產技術獲得以下提高₪₪:
2)在幹拌的噴射混凝土中減少了回彈量·↟↟·✘,可使頂面和垂直面上的回彈料減少50%左右·↟↟·✘,從而提高了材料的經濟效益↟☁☁•。 
3)不用速凝劑即可提高頂面和垂直面的單層噴射厚度·↟↟·✘,從而提高了生產效率↟☁☁•。 
4)噴射混凝土的早期和後期的抗彎和抗壓強度均有所提高↟☁☁•。 
5)對氯化物₪₪、硝酸鹽₪₪、硫酸鹽₪₪、酸和鹼-骨料反應的化學侵蝕均增強了抵抗能力↟☁☁•。 
6)可以有效減少空氣中粉塵含量·↟↟·✘,作業環境大大改善↟☁☁•。 
噴射砼混合料隨伴隨用·↟↟·✘,嚴禁把回彈料重新作為噴射砼使用↟☁☁•。
 
(2)工藝引數的選擇與確定 
首先查閱有關技術資料·↟↟·✘,熟悉工藝流程·↟↟·✘,見(圖4)₪₪: 
噴射砼作業時·↟↟·✘,噴頭應垂直巖面·↟↟·✘,噴頭局巖面距離0.6m-1.2m·↟↟·✘,噴射時·↟↟·✘,噴頭做螺旋形運動·↟↟·✘,噴射機工作壓力控制在0.1-0.15MPa↟☁☁•。 
噴射作業分段₪₪、分片依次進行·↟↟·✘,噴射順序由下至上·↟↟·✘,每次作業區段長度不超過6m↟☁☁•。 
一次噴射厚度根據設計厚度和噴射部位確定·↟↟·✘,初噴厚度為40mm―60mm·↟↟·✘,復噴一次噴射厚度拱部不大於100mm₪₪、邊牆不大於150mm↟☁☁•。初噴著重填平補齊·↟↟·✘,將小的凹坑填圓順↟☁☁•。 

2.3 檢查階段(C) 
針對可能影響噴射砼回彈的因素採取對應的改進措施透過對改進後的回彈量做抽樣檢查·↟↟·✘,並對所採集的回彈資料進行統計分析·↟↟·✘,大部分資料點在目標範圍內變化·↟↟·✘,只有個別資料超出·↟↟·✘,但只是偶然因素·↟↟·✘,噴射砼施工過程沒有異常情況·↟↟·✘,達到了我們預定的目標↟☁☁•。
 
2.4 總結階段(A) 
經過相關人員的共同努力·↟↟·✘,我們從影響噴射砼回彈率的關鍵因素入手·↟↟·✘,不斷的探討₪₪、現場試驗·↟↟·✘,逐一進行解決·↟↟·✘,確定了噴砼施工的引數的範圍·↟↟·✘,達到了預期的效果·↟↟·✘,透過PDCA迴圈我們有以下幾點收穫₪₪: 
a₪₪、隧道拱部未摻加微矽粉的噴射混凝土回彈率為42.7%·↟↟·✘,摻入微矽粉後可減少到21.4%↟☁☁•。隧道邊牆未摻加微矽粉的噴射混凝土回彈率為45.5%·↟↟·✘,摻入微矽粉後可降低到22.8%↟☁☁•。微矽粉的使用·↟↟·✘,大大減少了噴射砼回彈率·↟↟·✘,大大節約了材料創造了十分可觀的經濟效益↟☁☁•。 
b₪₪、微矽粉的使用·↟↟·✘,一次噴射單層厚度大大增加·↟↟·✘,有效提高了工作效率·↟↟·✘,加快了施工進度·↟↟·✘,保證了晉豫魯鐵路大通道的如期開通·↟↟·✘,有很大的社會效益↟☁☁•。 
c₪₪、微矽粉的使用·↟↟·✘,使混合料更均勻·↟↟·✘,有效降低了空氣中粉塵的含量·↟↟·✘,大大改善了隧道作業環境·↟↟·✘,保證了作業人員的職業健康安全↟☁☁•。 
d₪₪、微矽粉的使用·↟↟·✘,提高了噴射混凝土的抗壓和抗彎強度·↟↟·✘,可以有效抵抗軟弱圍巖的變形和沉降·↟↟·✘,確保了隧道施工安全↟☁☁•。 
e₪₪、現場具體的操作人員的質量意識₪₪、技術水平和熟練程度都在很大的程度上決定著施工質量↟☁☁•。透過一系列的培訓教育₪₪、引導和對話交流·↟↟·✘,大大提高了施工人員的基本素質₪₪、技能和積極性·↟↟·✘,改善了管理人員和施工人員之間的關係·↟↟·✘,這對於一個企業的發展是十分重要的↟☁☁•。 

3₪₪、結束語 
工藝的改進是一個長期的過程·↟↟·✘,積極尋求更合理₪₪、更經濟₪₪、更快速的施工工藝·↟↟·✘,積極探索新型建築材料·↟↟·✘,透過運用PDCA迴圈成功達到降低噴射砼回彈·↟↟·✘,改善隧道內作業環境·↟↟·✘,加快工序迴圈·↟↟·✘,從而創造出更好的經濟效益↟☁☁•。 

常見問題₪₪:

  • 微矽粉₪₪:微矽粉在混凝土的功效
  • 微矽粉對耐火澆注料效能的影響
  • 微矽粉在耐火材料中增強增壽作用
  • 微矽粉的回收如何進行品質控制
  • 使用微矽粉過程中出出現問題的總結
  • 白色微矽粉·↟↟·✘,高純鋯矽微粉
  • 矽灰在市場上的作用有哪些╃•?
  • 微矽粉是什麼·↟↟·✘,在哪裡領域會使用到嗎╃•?
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