湿喷混凝土技术在隧道施工中的应用蒋大军

湿喷混凝土技术在隧道施工中的应用蒋大军

蒋大军饶祥

中交一公局第六工程有限公司天津300451

摘要：随着经济的快速发展，各行各业都在十分快速的发展，在城市隧道中使用湿喷混凝土技术，能极大地改善城市隧道内的施工作业环境，可以缩短喷射混凝土的作业时间，同时，提高喷射混凝土的品质及质量。以城市暗挖隧道湿喷混凝土施工为背景，在深入研究国内外城市隧道湿喷混凝土技术的基础上，对城市暗挖隧道湿喷混凝土的施工工艺及质量控制进行了探讨，可为类似工程提供技术参考。结合工程实例对湿喷混凝土施工技术在隧道工程施工中的应用方法进行了详细探究，以期为类似工程提供借鉴。

关键词：隧道工程；湿喷混凝土技术；探究技术

引言

随着各行各业的快速发展，湿喷混凝土具有操作简单，易于控制等优点，无论多么复杂的环境都可以实现快速作业，对于施工人员的技术要求也比较低。同时减少了混凝土作业的施工工序和材料，施工更加快捷、便利，有效保障了施工进度。但是需要注意隧道工程湿喷混凝土回弹量，避免对工程项目施工质量、经济效益造成影响。

1概述

喷射混凝土作为一种成熟的施工技术，多年来在隧道工程、矿山井巷和建筑基坑等支护中已得到普遍应用。喷射混凝土的施工工艺主要有干式喷混凝土和湿式喷混凝土这两种。湿式喷混凝土施工时可使工作面附近的空气粉尘含量降低至2mg/m3以下，混凝土回弹可减少5%-10%，并能获得较好的施工质量，同时，改善施工环境。高速铁路及城际铁路一般会以城市隧道的形式下穿城市繁华区域，暗挖法城市隧道常采用湿喷混凝土技术进行施工。随着暗挖法城市隧道工程越来越多，有必要针对城市隧道湿喷混凝土的施工工艺和质量控制进行思考和研究，从而确保城市隧道初期支护的安全施工及工程质量。

2湿喷混凝土技术在隧道施工中的应用

2.1混合料控制及配合比优化

对于混凝土施工原材料，在细集料选择方面，采用级配优良、细度模数在2．5-3．2之间的机制砂和中粗砂，对于砂率，应该控制在45%-55%之间，另外，混凝土混合料含水量应该控制在5%-7%之间，混凝土粗集料选择5-10mm的碎石材料。在混凝土原材料中，水泥至关重要，在本工程施工中，水泥材料选择与混凝土设计标号相适应的普通硅酸盐水泥（P?O42．5），在水泥材料选购方面，必须保证各项技术指标均符合相关规定。在混凝土配合比设计中，需要经过配合比试验确定混凝土配合比，并确定外加剂种类和参量，即是4%-6%水泥的重量。在本工程施工中，综合考虑施工现场环境，将混凝土塌落度数值控制在140-180mm之间，如果塌落度比较小，则会造成堵管问题，另外，如果塌落度比较大，则会造成混凝土浇筑回弹量比较大，甚至会发生掉落问题，同时，混凝土强度无法得到保障。

2.2湿喷混凝土施工

（1）喷射角及距离。通常情况下，在混凝土施工中，岩面和喷嘴应该保持垂直，在进行边墙混凝土喷射施工过程中，要求将混凝土材料喷射到顶端，首先，喷嘴要向下10°，然后进行混凝土喷射施工；以直径的方向来进行喷射隧洞拱起部位，如果格栅或钢筋网盖住了作业面，则应该将喷头稍微轻微倾斜一定的角度，但是需要注意的是，调整角度应该控制在70°以内。在喷射混凝土施工过程中，喷嘴和作业面的角度不可以太小，这样能够有效避免混合料可能会在作业面上滚动，从而形成波形的喷面，增加回弹量。因此，混凝土强度及回弹限值应以基准来对其喷射的间距进行设定，一般应该设定在0．6-1．2m之间。（2）混凝土喷射施工顺序以及施工时间。在进行混凝土喷射施工过程中，应该严格依据“边墙→拱脚→拱顶”施工顺序进行分段喷射。在分层喷射施工过程中，每层混凝土厚度应该控制在60mm以内，同时，两层混凝土喷射时间差应该控制在15-20min之间。在喷射之前，要对其找平施工面，喷头需呈螺旋状或S形来均匀进行喷射，每一圈均压至前一面至少半圈，而且旋转的直径最好不要超过300mm，每一次喷射的距离需要根据其速凝的结果进行确定，以便让喷出来面层能相对光滑和平顺；在下一层混凝土喷射开始前要保证上一层混凝土达到了相对强度，每一次喷射混凝土长度最好在3-4m。（3）回弹量调整。在喷射过程中，会受到配筋、岩石或骨料之间的相互摩擦与相撞，从而使被喷射面上的物料掉落下来，称为回弹量。由于受到混凝土喷射的地方、水灰比、水泥掺量、空气压及骨料的配比和最大粒径等确定了其回弹量的大小。喷射混凝土的前期若回弹量相对大一些，在它变成塑性之后，粗骨料容易进入时回弹量就会缩小，因此需通过改变喷射混凝土的厚度以改变其回弹量；再者因混凝土的回弹材料中多以粗骨料为主并且水泥的掺量较少，所以它不能再新利用，从而降低了其最后的混凝土喷射的效果和质量。（4）整平。喷射混凝土平整有利于增加混凝土的耐久性和结构强度。

2.3检查喷射岩面

在进行混凝土喷射施工前，首先需要对被喷处围岩基本的尺寸进行准确测量，要求隧洞外边表面相对顺平，对于欠挖部位，应该及时补凿，同时，还应该注意清除浮石，对于岩面，采用高压风或者高压水，对其表面杂物进行全面清理。如果发现渗水、漏水问题，则还应该仔细查明水源，结合工程实际情况做好排水处理工作。在必要的情况下，要用机械凿岩机进行钻孔来给掌子面和周边的围岩进行降排水。避免喷射的混凝土与围岩之间的水会拦阻混凝土的粘度。

3质量检查与质量控制

①湿喷混凝土的原材料、配合比、拌和、运输、喷射、质量检查等，应符合现行《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》和《铁路隧道工程施工质量验收标准》有关规定。②喷射手必须经过岗前培训并考核合格。③喷射混凝土随拌随用，向喷射机供料应连续。④喷射混凝土的回弹率：边墙控制在15%左右，拱部控制在20%左右。⑤喷射混凝土的厚度应符合：1）喷射混凝土平均厚度不应小于设计厚度。2）喷射混凝土厚度检查点数的80％及以上大于设计厚度。3）喷射混凝土最小厚度不小于设计厚度的2/3。⑥喷射混凝土表面应密实、平整，无裂缝、松酥、脱落、漏喷、露筋、空鼓和渗漏水，锚杆头钢筋无外露。平整度用1m靠尺检查，表面平整度允许偏差：D/L≤1/10（D为凹槽深度，L为凸点间距，L≤1m）。达不到要求的，凿除部分砼后可用喷混凝土对基面进行找平处理。

4安全、环保措施

①加强作业区的通风、照明、采取防尘措施降低粉尘浓度。②作业人员应配戴必要的防护用品，如口罩、眼罩、雨衣裤、长统胶靴和乳胶手套等。③机具设备应置于安全地段。喷射机、空压机等必须装置压力表和安全阀，定期进行耐压试验，合格方可使用。④突然断水或断料时，喷头应迅速移离受喷面。⑤发生堵管时，应尽快疏通。处理堵管时喷嘴前严禁站人。

结语

综上所述，应用湿喷混凝土施工技术，能够有效解决传统混凝土施工的难点，具有生产效率高、回弹率低、粉尘少、稳定性较高等应用优势。

参考文献

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