缩略图

喷射混凝土施工技术研究

作者

牛月鹏 付志滨

中交瑞通建筑工程有限公司 河北省邯郸市 056001

引言

喷射混凝土作为一种高效的支护与加固技术,在旧楼改造、墙体结构补强及岩土工程中应用广泛,其快速成型与强附着性的特点使其成为既有建筑墙体加固的关键施工手段。然而,实际操作中常因材料匹配不合理、工艺参数设置偏差,导致混凝土强度不足、开裂等质量问题,不仅增加成本,还可能埋下安全隐患。如何通过技术改进突破施工瓶颈,平衡施工效率与工程质量,是当前喷射混凝土在房屋建筑加固领域亟待解决的问题,对提升旧楼墙体结构的可靠性具有重要意义。

一、喷射混凝土施工质量的影响因素与常见技术问题

喷射混凝土施工质量的稳定性受材料特性的直接制约。水泥品种与强度等级的选择需匹配工程需求,矿渣硅酸盐水泥的水化速度较慢,在旧楼室内通风不良的环境下易导致早期强度达标滞后;普通硅酸盐水泥的水化热集中释放,若与速凝剂兼容性不足,会引发混凝土内部温度应力失衡,形成微裂缝。骨料级配不合理是常见隐患,砂率过高会增加混凝土粘稠度,导致喷射时管路堵塞;粗骨料粒径超标则会降低混凝土流动性,加剧回弹现象,同时削弱结构密实度。速凝剂的性能与掺量对质量影响显著。碱性速凝剂虽能快速提升早期强度,但过量掺入会导致后期强度衰减,且易引发钢筋锈蚀;无碱速凝剂的适应性较广,但若与水泥的适应性测试不足,可能出现凝结时间延长或速凝效果不稳定的问题。拌合水的水质同样关键,含氯量超标的水源会破坏混凝土的耐久性,加速内部钢筋的电化学腐蚀,尤其在旧楼墙体潮湿渗漏环境中,这种损伤会随时间累积扩大。

工艺参数的匹配偏差直接影响施工效果。风压与喷射距离的协调失衡较为常见,风压过高会使混凝土集料撞击受喷面的动能过大,导致回弹率攀升;风压不足则无法保证混凝土在受喷面的有效附着,形成蜂窝麻面。旧楼墙体加固的特殊性加剧质量控制难度。墙体基层表面浮灰、空鼓未清理彻底会导致喷射混凝土与原墙体粘结力不足,形成分层剥离隐患;既有墙体含水率不均(如受潮区域与干燥区域并存)会导致混凝土凝结时间差异过大,引发界面应力裂缝。若墙体存在渗漏点未预处理,还会稀释混凝土表层的水泥浆体,形成强度薄弱带。

常见技术问题呈现多样化特征。回弹率过高不仅造成材料浪费,还会因回弹料的二次附着形成强度不均的夹层;混凝土表面裂缝多源于收缩应力与约束条件的失衡,干缩裂缝多分布在表面,界面裂缝则集中在新旧混凝土结合处;强度不足往往与水灰比失控、养护不及时相关,表现为 28 天龄期强度低于设计标准,直接影响墙体加固结构的承载能力。

二、基于性能提升的喷射混凝土施工参数优化与工艺改进

基于性能提升的喷射混凝土施工参数优化需建立材料与工艺的协同调控体系。水泥与骨料的配比设计应兼顾流动性与强度需求,通过调整砂率改善混凝土和易性,使集料在喷射过程中形成稳定的悬浮状态,减少管路堵塞风险。速凝剂的掺量需根据水泥品种进行动态适配,采用现场试配确定临界掺量区间,在保证初凝时间的同时避免后期强度损失,无碱速凝剂的应用需配合水泥水化热监测,防止因反应速率差异导致的强度波动。

风压与喷射距离的参数组合需针对受喷墙体特征优化。墙体顶部区域采用较低风压配合缩短喷射距离,利用集料的动能克服重力影响,提升附着效率;墙体垂直面可适当提高风压,通过增加集料撞击力增强混凝土密实度。喷头移动轨迹采用螺旋式推进模式,相邻喷射带保持重叠区域,避免因漏喷形成强度薄弱带,同时控制单次喷射厚度(墙体加固单次喷射厚度建议不超过 50mm ),通过分层施工减少自重引发的下坠开裂。工艺改进聚焦于湿喷技术的精细化应用。湿喷机的泵送压力需与输料管长度匹配,通过压力补偿装置消除管路阻力造成的压力衰减,确保混凝土在喷头出口处保持稳定流速。速凝剂的添加方式改为喷嘴处环形雾化注入,使药剂与混凝土在喷射前实现均匀混合,避免传统干式添加导致的局部速凝不均问题。

旧楼墙体加固的专项工艺调整需强化针对性。施工前需对原墙体进行彻底处理:铲除表面浮灰、空鼓层,采用高压水枪清理界面杂质,对松动砖缝或混凝土缺陷进行预修补;墙体含水率超标时,先设置导水孔排出积水,再涂刷界面处理剂增强粘结力。空间受限区域(如室内低矮空间)采用小型湿喷设备,配合可伸缩喷头调整作业角度,确保阴阳角部位的混凝土覆盖完整。配筋墙体加固时,需控制喷射压力避免钢筋移位,对钢筋保护层厚度不足的区域采用低风压慢喷工艺,防止集料撞击导致的钢筋外露。质量控制工艺的升级提升过程稳定性。喷射过程中实时监测混凝土坍落度与回弹率,通过调整水灰比动态修正配合比,确保工作性能符合施工要求。养护工艺采用喷雾保湿+塑料薄膜覆盖的方式,在旧楼通风不良环境中延长养护周期至 14 天以上,促进水化反应充分进行。引入无损检测技术对喷层内部质量进行抽检,通过超声波检测识别界面空洞与裂缝,及时采取补强措施消除隐患。

三、喷射混凝土施工技术的工程应用效果与质量验证

喷射混凝土施工技术在旧楼墙体加固中展现出显著的针对性优势。在砖混结构墙体承载力补强中,优化后的湿喷工艺通过界面处理剂的粘结作用与原墙体形成整体受力体系,有效传递剪力,显著提升墙体承载能力;框架结构填充墙裂缝修复时,分层喷射技术可逐步封闭裂缝通道,配合微膨胀剂能减少二次开裂风险,经长期跟踪观测修复效果稳定。既有建筑抗震加固中,喷射混凝土层与原墙体的协同变形能力增强了结构延性,提升了整体抗震性能。

质量验证需构建多维度检测体系。界面粘结强度测试是墙体加固的核心指标,通过现场拉拔试验检测新旧混凝土结合面强度,确保达到设计要求;钻芯取样检测重点评估喷层内部密实度,要求芯样无蜂窝、孔洞等缺陷。施工过程中需采用无损检测技术扫描混凝土内部缺陷,及时识别并处理气孔、空洞等问题。现场留置试块需模拟旧楼室内环境条件,通过与实体检测结果对比,确保实验数据与工程实际一致。表面平整度检测需评估喷射层厚度均匀性,避免局部厚薄不均影响结构受力。

典型工程案例验证效果显著。某老旧砖混住宅楼墙体加固中,采用无碱速凝剂配合湿喷工艺满足室内环保要求,大幅降低回弹损失;某办公楼框架填充墙渗漏修复通过预处理渗水点结合抗渗喷射混凝土,彻底解决渗漏问题。对运营多年的加固工程回访显示,喷射混凝土层碳化程度低,无明显强度退化,界面裂缝发展稳定,长期耐久性良好,为后续旧楼墙体加固提供了实践参考。

结语

喷射混凝土施工技术的优化是提升旧楼墙体加固质量的核心环节。通过明确墙体加固特有的影响因素、改进界面处理与分层喷射工艺及强化质量控制,可有效解决回弹率高、界面粘结不足等问题。实践证明,科学的技术方案能显著增强混凝土的力学性能与耐久性,适应旧楼复杂工况需求。未来需结合轻质高强材料研发与智能化喷射设备应用,进一步提升狭小空间作业效率与质量稳定性,为既有建筑加固改造提供更可靠的技术支撑。

参考文献

[1]赵晓梅.房建施工中墙面裂缝和混凝土裂缝的预防对策探究[J].建材发展导向,2025,23(14):106-108.

[2]龚应武.建筑工程中混凝土施工的问题及防治[J].城市建设理论研究(电子版),2025,(15):91-93.

[3]段晓乐,李义凯.增黏剂掺加制备喷射混凝土技术探讨与机理分析[J].福建建材,2024,(8):9-13.