铁路隧道混凝土湿喷技术介绍

铁路隧道混凝土湿喷技术介绍

覃祯颖浦同昌

覃祯颖浦同昌

中国水利水电第十工程局有限公司四川省成都市610000

摘要：近年来，我国的铁路隧道施工对隧道复合式衬砌比较重视，对喷射混凝土施工技术要求有所提高，施工环保监管力度越来越强。因此，混凝土湿喷技术在不断进行更新和完善，以满足铁路隧道施工的要求。隧道施工过程中，对混凝土湿喷施工技术要求较高，需要控制喷射的回弹量与粉尘量，从而确保混凝土喷射质量。混凝土湿喷回弹量大是目前施工过程的常见问题，需要根据隧道的实际情况，有效地控制施工过程的回弹量，提高混凝土湿喷的质量。本文对铁路隧道混凝土湿喷技术进行探讨。

关键词：混凝土湿喷技术；铁路；隧道施工

引言：混凝土湿喷技术是铁路隧道施工的新型技术，混凝土湿喷技术的应用可以改善施工环境，提高工作效率，缩短施工周期，提高隧道工程的施工质量。基于此，论文研究了混凝土湿喷技术，在此基础上，论述了铁路隧道混凝土湿喷施工基本方法，并对铁路隧道混凝土湿喷施工的注意事项进行具体分析，从而为我国混凝土湿喷技术研究提供参考依据。

一、混凝土湿喷技术介绍

信息化时代背景下，我国的科技水平不断提升，传统的干喷工艺已经无法满足需求，铁路隧道施工对混凝土湿喷的质量要求在不断提高，因此，混凝土湿喷技术的应用十分重要。混凝土湿喷技术是一种新型施工技术，其智能化与自动化水平较高，能够实现自动搅拌、机械化上料、自动测量等功能，混凝土喷射的速度较快、机械化程度高，并且可以有效地控制回弹率。可以弥补传统干喷技术的不足，改善施工环境，降低劳动强度与材料的损耗，提高施工效率。近年来，混凝土湿喷技术已成为铁路隧道施工的主要技术，并且取得了显著的应用效果。为提高混凝土湿喷质量，需要在施工前进行湿喷工艺试验，做好相关设备准备，并对施工人员进行培训，从而确保施工质量。

二、铁路隧道混凝土湿喷技术施工基本方法

1、混凝土湿喷工艺

混凝土湿喷技术在铁路隧道施工过程中的应用，可以提高施工效率，改善工作环境，降低施工成本。混凝土湿喷技术施工工艺包括：（1）施工前准备。在进行混凝土湿喷前，需要进行湿喷工艺试验，根据施工需求选择适合的机具设备，然后组织安排施工人员进行施工前培训，并做好技术交底工作。

（2）原材料的质量检验。湿喷混凝土的原材料对湿喷技术有较大的影响，因此，需要加强材料的质量监控，确保材料的各项参数符合要求，从而确保施工质量。（3）混凝土的配合比。混凝土中主要含有水泥、细骨料、粗骨料、外加剂等成分。其中细骨料的细度模数在2.2～3.2较适合，若选用机制砂，其石粉含量要控制在5%以内。对于粗骨料的选择，应选用直径在5～15mm的碎石或卵石，注意粗骨料的最大颗粒不得超过15mm。（4）埋设喷层厚度标钉。施工过程主要采用埋设钢筋头的方式作为控制喷射混凝土厚度的标钉，钢筋以2m的间距梅花形埋入，从而满足控制喷射厚度的需求。

2、湿喷过程的参数控制

铁路隧道施工过程中，混凝土湿喷的参数控制需要注意以下方面：（1）速凝剂的用量控制。在其他参数不变的情况下，速凝剂的用量一般在4%～6%。根据试验可知，在其他参数固定的情况下，速凝剂的用量在5%时，湿喷混凝土的回弹量最低。（2）速凝剂的温度控制。速凝剂的温度对混凝土湿喷有一定的影响。在其他参数不变的情况下，速凝剂的温度在25℃左右时，混凝土的回弹量最小。（3）喷射混凝土分层厚度参数。在速凝剂用量为5%的情况下，单层混凝土的喷射厚度为3～18cm时进行试验，要求一次喷射混凝土的厚度标准为：喷射之后的混凝土不能坍落，不能太厚导致移动；喷射之后的混凝土不能太薄，否则会导致回弹量增加。据反复试验，一次喷射厚度在8～12cm时最为合理。（4）分层喷射时间间隔。通过调查和大量经验数据分析，分层喷射的时间间隔，边墙部位需要大于20min，拱部需要超过40min，这时，喷射效果最好。（5）喷射风压的控制。机器开机后，需要注意喷射风压，喷嘴的风压要匀速增加，并确保风压在标准范围内。若风压过小，会导致射流速较小，使混凝土黏结度不强，喷料容易掉落，降低喷射混凝土的质量。若风压过大，会使射流速过大，导致喷射的混凝土回弹量增加。一般情况下，风压控制在0.2～0.6MPa最为适合。

3、特殊部位的喷层厚度控制

钢架处与下一循环搭接处的喷射厚度需要特别注意。钢架部分混凝土平整度最难控制，其喷射厚度往往比其他部位偏厚，会直接影响二衬厚度。对该部位喷射时，要及时清除钢架表面残留的混凝土及凸出过大的受喷面，避免钢架部分混凝土堆积过厚终凝后不易处理。喷射混凝土厚度与钢架内表面齐平后，整平凹凸过大的喷射面，最后统一进行扫面整平，扫面厚度约3～4cm。与一下循环搭接处30cm范围内喷射厚度减少2cm，在下一循环搭接时补喷，避免在下一循环因补喷而增加该段喷射厚度。

三、铁路隧道混凝土湿喷施工的注意事项

1、强度控制

铁路隧道施工过程中，混凝土湿喷技术的应用需要特别注意强度的控制，尤其是1d强度能否满足设计要求，对施工安全和工程质量至关重要。若1d强度无法满足设计要求，会使围岩稳定性下降，导致坍塌或钢架变形现象发生。因此，需要控制1d强度严格满足设计要求，确保施工安全和工程质量。

2、回弹量的控制

回弹量是影响混凝土湿喷质量的因素，同时回弹量大小对施工成本影响较大。为了降低回弹量，需要加强对混凝土湿喷技术的研究，从而提高湿喷技术水平。我国的混凝土湿喷技术正处于发展阶段，对回弹量的控制已趋于正常化和较高的水平，能够有效地控制喷射回弹量。

3、密实性的控制

对密实性与整体性的控制，相对于模筑混凝土具有较大的区别。喷射混凝土是通过高速射流密实混凝土，其密实度与射流过程关系密切。混凝土密实性是耐久性和抗渗性的关键，高耐久性混凝土必须先具备高密实性。混凝土需要具有高度的密实性，才能提升整体结构强度。湿喷工艺较之传统喷射工艺主要从3个环节改善和提高了喷射混凝土的密实性：提高射流速度；塑性混凝土输送与喷射射流密实过程中水泥浆体对砂石的包裹作用改善了混凝土骨料与水泥浆的界面结构；充分与均匀的水化作用消除了喷层分层的风险。

4、粉尘控制

在传统的喷射工艺施工中，水泥以游离颗粒形态存在，在搅拌、运输、上料以及喷嘴处易产生大量的粉尘。水泥粉尘中的二氧化硅对人体危害极大，长期吸入容易使人患上严重的职业病———矽肺病。湿喷施工过程中，水泥在塑性混凝土中以浆体的形式存在，整个工艺过程中除喷嘴处在水雾中有少量水泥颗粒外，粉尘含量较少。在施工现场，要配合有效的通风措施，为作业人员配发防尘面罩和护目镜等劳动防护用品，使作业人员身体健康得到保障。

结束语

综上所述，本文从工艺技术的发展、施工工艺到强度控制、回弹量和密实性的控制3个方面综合论述了铁路隧道混凝土湿喷施工的相关技术，研究结果表明，铁路隧道施工中采用湿喷工艺，并不只是一种工艺的选择，也不只是单纯追求粉尘和回弹量的降低，而是以质量控制为核心的一种新的喷射混凝土技术综合体系。

参考文献：

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