基于湿喷混凝土技术在隧道施工应用的对策

向平

【摘要】喷射混凝土技术为隧道施工过程中需要应用到的一种关键技术。该种技术在应用过程中主要是借助喷射机械，将速凝混凝土喷向结构物或者岩石表面，促进结构物或岩石能够有效加强和保护。湿喷混凝土技术的应用存在诸多优点，因此其在施工过程中的应用越来越广泛。

【关键词】隧道；湿喷混凝土技术；施工

湿喷混凝土技术在应用过程中主要体现在减少回弹、降低粉尘、增加一次喷层厚度、提高生产效率等诸多优点。随着湿喷设备、材料、技术等的不断进步，湿喷混凝土技术在应用过程中已经逐步形成一项成熟的施工手段，其在施工过程中的应用越来越广泛[1]。在我国，隧道施工总体技术水平有了显著提升，但喷射混凝土技术的应用还较为薄弱，因此还需加强对该种技术的实际应用进行深入研究。

1.喷射混凝土工艺原理及特点

应用喷射机将掺有速凝剂的混凝土喷射向结构物或者岩石的表面，进而促进结构物或岩石得到有效加强和保护。喷射混凝土的振捣密实原理与普通浇注混凝土存在差异性。喷射混凝土主要是通过高速射流来实现密实，其实际操作过程中产生的密实度和射流过程存在密切联系。喷射混凝土在应用过程中施工操作较为便捷，可省去支模、浇筑、拆模等多项技术和工艺，有效加快施工进度。此外，与普通混凝土相比较，喷射混凝土拥有更高的密实度和更好的强度及抗渗性能。

2.湿喷混凝土施工技术在隧道施工中的应用

2.1拌合料的搅拌及运输

湿喷混凝土技术在应用过程中采用搅拌、运输、喷射系统进行的一条龙施工作业线。应用全自动计量强制式搅拌机来进行搅拌操作，严格按照配合比进行施工配料配合操作，直接将钢纤维加入骨料当中然后进行搅拌，搅拌时间必须要大于3分钟[2]。因为钢纤维主要由具有较快溶水性的胶水相互粘结而成的，因此在加水进行搅拌的过程中可实现较为彻底地分离，并均匀地分布于搅合料中。搅拌操作完毕后应用混凝土运输罐车对拌合料进行运输，运输的过程中可同时进行搅拌，因此，混凝土在运输过程中不会因时间过长或其他因素出现凝固、离析等现象，同时还可有效保证混凝土拥有充足的搅拌时间，提纲拌合料的质量。在对混凝土进行喷射操作时，可应用两台运输车进行交替运料，保证湿喷混凝土的供应得到满足。

2.2喷射操作

2.2.1施工前准备

在进行喷射操作操作之前，必须做好各项准备工作。首先，对受喷面的轮廓及实际尺寸进行全面检查，并进行相应的修整操作，使之与设计要求及标准完全符合。发现有破碎、松散部分存在时，需进行清理，存在明显渗水现象的地段需采取相关措施，做好防排水处理。其次，实施喷射操作前，需先使用高压风、水对岩面进行冲洗，并将存在于岩面的软弱破碎岩石进行彻底清理。冲洗操作须从隧道拱顶开始进行，遵循由上至下的冲洗原则，一直清洗到侧壁底部。同时准备好喷射施工需要应用到的相关工作平台、脚手架、护铁纱罩等设备和物件。再次，对管道、机械、安全阀等进行全面检查，保证其完好无损，并进行相应的试运行。最后，在边墙、拱顶、岩面等标识还设计喷层厚度标志，保证喷射操作符合设计要求。

2.2.2混凝土喷射操作

实施混凝土喷射操作时，液态速凝剂在喷嘴被雾化后会和混合料相互混合在一起并发生相应反应[3]。在实施喷射的過程中，由于岩面均存在不同程度的凹凸，因此应先对岩面的凹坑处进行喷射。在喷射过程中，存在于混凝土中的砂浆、水泥会有效的粘在凹坑、岩石裂隙中，直径较大的颗粒则会回弹。随着喷射作业时间的增加，岩面会逐渐形成一个砂浆垫层，回弹会逐渐减小。在高压风的有效推动下，石子、砂粒、钢纤维均越来越好地被喷进砂浆层中。实施喷射操作时，需根据实际情况对坍落度进行合理调整。对拱进行喷射时，应将坍落度控制在8-10cm的范围内。对边墙进行喷射时，应将坍落度控制在12cm-16cm的范围内。当岩面存在较为严重的凹凸时，需根据实际情况实施二次补喷。在拱部超挖地方应先实施7cm左右的喷层，等待20分钟后的喷层后在实施二次补喷。对边墙特别坑洼处进行喷射时，应先实施10cm左右的喷层，等待15分钟后实施二次补喷操作。湿喷混凝土工序流程见图1。

2.2.3管路堵塞及采取相应措施进行排除

在施工过程中，一旦发现管路存在堵塞，应立即停机、停风，对管路进行全面检查，及时查找出堵管原因。如堵管原因为风压过小，应适当对风压进行调整；如堵管原因为混凝土管打折憋劲，应及时将混凝土管理顺，并使用高压风吹通；如堵管原因为存在钢纤维结团、异物或直接过大的石子，应将管路中存在的堵塞物进行彻底清除，并严格按照施工配合比科学掺加钢纤维。

3.降低喷射混凝土回弹率的方法

3.1合理控制输料管距离

在实施喷射混凝土施工操作的过程中，管路越长，风压对混凝土干料产生的作用力的时间就越长，混凝土中的干料发生分离的现象就越严重，这种情况被称为“管道效应”。因此，为了促进回弹率得到有效较低，在施工过程中必须要根据施工的实际情况及条件对输料管的距离进行合理控制，最大限度地减小“管道效应”。

3.2工作风压

工作风压对回弹率存在较大影响，因此在施工过程中应将工作风压调整到最佳值。将喷头的工作风压调整为0.06-0.08MPa，喷头与岩帮的距离为0.8-1.0m时，料束最终直接通常为0.2-0.3m。料束的集中可使砂子、水泥、石子始终沿直线方向进行运动，大大降低分离现象的发生率，料束的冲击力也可达到最佳状态。在这种情况下，混凝土喷射到岩壁时产生的反射现象最小，回弹率得到有效降低。

3.3混凝土配比

在进行配合比设计时，根据湿喷混凝土工艺要求，必须考虑到混凝土的可泵性及混凝土在受喷面上的附着性。实验人员首先在试验室进行配合比筛选，然后进行实地喷射试验。经试验确定其配合比为：灰骨比为：1∶4；水灰比为：0.45～0.50；每立方米喷射混凝土水泥用量为 427 kg；每立方米喷射混凝土掺速凝剂 19.2 kg。施工中根据砂、碎石的含水率及时调整施工配合比。

3.4喷射机操作及喷嘴的移动操作

在对喷嘴进行操作的过程中，喷射手应让喷嘴与受喷面尽量保持在垂直状态。实施凝土喷射操作时，应严格遵循分片且从下至伤进行喷射的原则，喷嘴在转动过程中须保持均匀性的螺旋形。喷嘴实际应用过程中的喷射距离与风压存在密切关系，在对岩面进行初喷及喷射结束后的补喷中应适当将风压减小，最佳距离为1.2m，这样才能有效减少回弹，提高混凝土与岩面的粘结，保证混凝土表明具有更好的平整性。实施大量喷射操作时，应适当地将风压增大，距离应保持在1.5m-1.8m的范围内，这样混凝土的喷射才具有良好的密实性，促进工作效率得到有效提高。在使用喷嘴的过程中，喷射手需对喷嘴运作情况进行严密观察。当发现存在堵管现象时，需立即停止相关操作，对管理进行全面检查，采取有效措施及时对问题进行解决。

结束语

科学地将湿喷混凝土技术应用隧道工程的施工过程中，可有效了解干喷混凝土在应用过程中存在的不足。湿喷混凝土技术的应用具有回弹低、粉尘少、生产率高、混凝土质量好等诸多优点，不仅可有效提高工程的整体施工质量，同时还可对施工人员的身体健康具有良好的保护作用，保证工程质量，促进工程经济及社会效益得到有效提高。

参考文献

[1]朱春阳.湿喷混凝土在隧道施工中的应用[J].西部探矿工程，2013，12（12）：372-373.

[2]刘生华.新型混凝土喷射机械手在隧道工程中的应用[J].建设机械技术与管理，2011，24（2）：188-199.

[3]高翔，李仲奎，杜若超.压气新奥法隧洞施工技术及其在城市地下工程中的应用[J].岩石力学与工程学报，2013，9（26）：506-507.