隧道工程喷射混凝土施工技术探讨

隧道工程喷射混凝土施工技术探讨

宋涛

宋涛

中铁上海工程局集团有限公司第七分公司陕西西安710021

摘要：随着中国经济与科技的迅速发展，推动了中国交通项目事业的蓬勃发展与施工技术的提升。在隧道项目施工中，因为喷射混凝土具备相对高的密实度、强度、与防水性能，同时，它还可以有效的把施工工序减少，施工操作灵活方便优势。喷射混凝土技术凭着自身的优点获得普遍的运用。所以，控制隧道中喷射混凝土施工质量，有利于更好的满足隧道项目的技术特征。喷射混凝土施工质量的好坏，关键取决于喷射混凝土的强度、岩层的粘结力、喷射厚度和平整度等原因。

关键词：隧道；喷射混凝土；技术

前言：随着中国交通事业的持续深入推进，对基础设施建设的投入加大依然是拉动内需的必然选择之一。而在建设浪潮中，也在日益增加隧道里程。在隧道施工经过中，因为围岩开挖后的不稳定性，及时施作喷射混凝土加固围岩以加强其自稳性与控制围岩变形是现在隧道施工的最好选择，下面就隧道的施工状况谈谈喷射混凝土施工技术。

1在隧道工程复合支护中喷射混凝土的应用

现在隧道项目复合支护中广泛使用的是喷射混凝土或喷射钢纤维混凝土,喷射形式关键有干喷法与湿喷法。喷射混凝土在喷嘴处的状态能分为干拌法与湿拌法2种。干拌法是把水泥、砂、石在干燥状态下拌合平均,用压缩空气送到喷嘴并和压力水混合后实施喷灌的办法。这法要由专业人员操作,水灰比要小,石子要用连续级配,不能太大的粒径,水泥用量不能太小,通常能得到28～34MPa的混凝土强度与良好的粘着力。但由于喷射速度大,粉尘污染和回弹状况相对严重,应用上受一定约束。湿拌法是把拌好的混凝土经过压浆泵送到喷嘴,再用压缩空气实施喷灌,施工时要随拌随喷，以让稠度变化减少。

2喷射混凝土施工的关键技术

2.1喷射混凝土的回弹量控制

2.1.1分段分块喷射。不超过6m的分段长度，不超过2m×2m的分块大小，严格依照先墙后拱、先下后上的流程实施喷射，见图1，以让混凝土由于重力而滑动和脱落减少。

2.1.2控制喷嘴距离(喷射距离)与角度。在0.6～1.2m的喷射距离时，混凝土回弹量相对小，喷射距离太大或太小都会让回弹量增加。通常只有0.5～0.6m的喷头长度，喷射手由于存在骨料反弹的恐惧心理，要把喷射距离控制在0.6～1.2m相对困难。隧道项目喷射混凝土施工中能把喷头加长到1.2～1.5m，这样喷射手站在间距喷岩面2.0m左右就能拿实施喷射。喷嘴和喷岩面要尽量垂直，并偏向刚喷射位置，这样不但回弹量少，并且喷射结果与质量更好。

2.1.3风压、水压和水灰比要严格控制。太大的风压会导致喷射速度过快，使骨料的反弹加大，从而让回弹量加大，但混凝土密实性相对好；风压太小，会减弱喷射力，导致混凝土密实性相对差，甚至达不到设计与标准要求。

2.2喷射混凝土厚度的控制

2.2.1喷射混凝土的厚度要达到设计厚度与标准允许的误差区域。从施工现场的状况看，有些隧道存在喷射混凝土广泛偏薄的情况，这是有一定风险的。我们知道初期支护是与围岩一起作用控制围岩变形的释放，是确保下道工序施工安全与隧道构造稳定的关键的受力者，当喷射混凝土发生裂缝时，原则上要及时实施补喷与针对详细的开裂因素使用别的补强方法，以控制围岩变形在适度范围，而不是随便其释放。导致喷层厚度广泛偏薄的因素关键有：①施工作业时为了省时省事，人为地设计厚度没有喷够；②以钢筋头等物作为喷层厚度标志，在喷射力的功能下容易脱落；③现在还没有仪器能用来方便、及时地检验喷射混凝土厚度。事实上处理的方法非常简单，只要在钢拱架或系统锚杆上焊接钢筋头就可以。

2.2.2在有钢拱架作为初期支护的状况下，常常发生钢拱架处喷层厚，两钢拱架间喷层薄，产生纵向波浪型。这种状况将会形成下面后果：①在围岩变形相对大或部分存在松动围岩时，也许会因为喷层厚度不够，不能供应充足抗力而造成喷层发生裂缝甚至掉块；②在防水板铺设后浇筑二次衬砌混凝土时，容易把防水板挤破，也许会在初期支护与二次衬砌间产生空洞区。要处理这个问题，重点要放在喷射经过中，需要喷射手在全断面螺旋喷射结束后，及时实施补喷钢拱架间；或者在挂防水板前对喷射混凝土表面实施检验，严重不够处要克服补喷困难实施补喷，当二次衬砌混凝土浇筑后再经过打孔注浆填充来解决两层间的空洞，不但费时费工，困难更大，并且还会破坏防水板，导致漏水情况。

2.3喷射混凝土平整度控制

2.3.1开挖爆破

隧道开挖爆破是隧道项目全部工序的基础作业。爆破结果好，轮廓圆顺，会省去非常多后续处理程序，从经济角度出发也是合理的。但有时一味追求进度指标，经常会疏忽掉对开挖爆破的控制方法。这会带来一些不必要的麻烦，像超欠挖厉害，导致混凝土消耗量加大或是二次衬砌厚度不足甚至侵入建筑界限，影响后期运营安全。因此，优良的开挖爆破结果是确保经济投入少，安全性能高的关键一项内容，更是可以保证初支平整的最有效方法。

2.3.2混凝土质量控制

高质量的喷射混凝土是从选择原材料、设计混凝土配合比、搅拌和运输等几方面条件开始控制。

2.3.3操作工艺

喷射手的经验与技术直接关系到喷射混凝土的质量，因此喷射手上岗前一定要通过专业培训，合格后才能上岗操作。完成喷射初凝后，人工用刮铲及时实施修正，刮除凸起。并用靠尺检验平整度，保证外观平顺美观。

3喷射商品混凝土应加强养护

养护是喷射混凝土施工中的一个关键程序。在正常养护条件下，混凝土强度随龄期延长而加大，其因素是因为胶凝材料的持续水化，而水化速度和环境温度与湿度相关。因为常常放炮与通风造成隧道内的温度相对高，喷射混凝土四周的空气而言相对干燥，加上混凝土的水化热引发的混凝土内部温度相对高，将让其表面水分非常快就蒸发掉，进而引发水泥石“毛细管中水分持续蒸发。喷射混凝土中水泥和水接触的时间短和区域有限，和混凝土对比水泥水化的程度更低。喷射混凝土的凝结经过也是水泥进一步水化的经过，水泥的水化反应一定要在有水的条件下才可以产生，水泥水化由于水泥石缺乏水分不可以继续实施，还由于毛细管引力功能在混凝土中引发收缩。这时的喷射混凝土强度还非常低，收缩引发的拉应力将让混凝土开裂，使混凝土结构破坏了，影响混凝土强度的持续增长，而且停止水化将让水化物不可以进一步向水泥石的毛细孔填充，还将影响混凝土的抗渗性

4结语

喷射混凝土施工技术在隧道项目施工中意义重大，所以在项目施工经过中，每一个岗位工作人员要持续提升自身综合技术水平。因此对喷射混凝土施工，一定要依照质量控制体系的要求，经过各种措施加强质量意识、增强质量管理、拟定操作规程，让喷射混凝土在隧道防护中发挥愈来愈关键的作用。

参考文献：

[1]张倩.喷射混凝土施工技术在水利建设中的应用[J].民营科技，2014，（2）：138.

[2]陈涛.隧道湿喷混凝土施工控制技术[J].科技创新与应用，2013（32）：203.