隧道工程濕噴混凝土施工技術探討

黃澤華

【摘 要】濕噴混凝土技術具有回彈量低、質量易管理、性能穩定、勞動強度低、機械化程度高、作業面安全隱患小等優點，目前正逐步取代干噴混凝土技術。文章結合工程實例，對隧道工程濕噴混凝土施工技術做一些探討。

【關鍵詞】隧道工程；濕噴；混凝土；施工

【中圖分類號】U454 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2018）06-0080-02

近年來，濕噴混凝土技術以速度快、效率高、準備時間短、噴射范圍廣且移動方便、作業人數少、施工質量高、作業環境好及在大規模噴射施工時具有很大的優勢的特點，在鐵路、公路隧道工程得到廣泛應用。本文結合工程實例，對隧道工程濕噴混凝土施工技術做一些探討。

1 工程概況

某高速公路隧道洞身圍巖以泥質板巖與礦質板巖為主，圍巖類別為Ⅲ～Ⅳ類，Ⅲ類圍巖為2 010 m，占45%，Ⅳ類圍巖為2 477.5 m，占55%。本隧道Ⅲ級圍巖地護采用C25耐腐蝕噴混凝土，Ⅳ級圍巖段采用C25耐腐蝕聚炳烯微纖維噴混凝土支護。

本隧道初期支護為10～35 cm噴射混凝土，根據隧道地質條件和以往的施工經驗，本工程采用濕噴混凝土施工技術，濕噴可加快施工進度、減少彈量、粉塵少、物料拌和均勻、混凝土性能穩定。本工程采用TK-961型混凝土噴射機分2次噴射。施工工藝如圖1所示。

2 施工技術要點

2.1 噴射混凝土材料及配合比要求

2.1.1 原材料控制

原材料進場必須進行檢驗，符合規范要求方可使用。水泥宜采用早強水泥，水泥強度為P.O.42.5；細集料應采用干凈的中粗砂；粗集料應采用干凈的碎石，粒徑不大于10 mm；速凝劑應采用質量合格的產品，并妥善保管，防止受潮變質。

2.1.2 優化配合比

根據噴射混凝土的設計強度，綜合考慮其生產率、回彈率、一次噴混凝土厚度等因素確定水灰比后，混凝土配合比設計重點放在和易性上，施工前要不斷調整和優化試驗，確定最佳混凝土配合比，確保混凝土性能滿足施工工藝流程的基本要求。根據受噴面要求及試驗結果選定外加劑。

2.2 噴射混凝土前的準備工作

（1）協調好混凝土支護與開挖施工。支護跟著開挖面進行，對穩定性較差的地段，應采用鋼拱架與錨噴聯合支護。

（2）濕噴混凝土前，應對水泥、骨料、速凝劑、水等材料的質量進行檢查，要求所有材料必須符合相關規定；對噴射機、混凝土攪拌機、空壓機等設備進行檢查，保證設備運行完好。

（3）噴射前應認真檢查開挖斷面尺寸，欠挖處要補鑿夠；拆除作業面的障礙物，對松動的小塊石采用人工方式敲除，對破損巖面安裝附加巖石加固；設計有鋼絲網的部分，要按要求安裝好鋼絲網；對硬巖面用高壓水進行沖洗，對軟巖面用高壓風吹凈粉塵，確保待噴巖面無松動、巖石且干凈和無油污雜物。

（4）受噴面經過處理后，采用錨桿外露長度做控制噴射混凝土厚度的標志，沒有安設錨桿的地段，采用埋設φ6 mm鋼筋頭做標志，按3 m×3 m的間距做好噴射混凝土厚度控制。

（5）處理受噴面滲漏水現象，滲漏水小的地方可將散水集中，埋設導管將水引出；滲漏水嚴重的地方可設置瀉水孔、樹枝狀排水盲溝等措施排水。

（6）在已有混凝土面上進行噴射時，應先把脫皮部分清理干凈。

（7）在噴混凝土前，要搭好簡易噴混凝土作業平臺，作業平臺長4.0 m，高度、寬度要滿足噴混凝土需要，臺架要輕便、實用，各洞口自行加工，以保證噴射作業方便靈活且安全。

2.3 攪拌和運輸

所有噴射混凝土均在集中拌和站統一攪拌，作業前應根據原材料測得的含水率調整理論配合比材料用量，并提出施工配合比。混合時，各種材料應按配合比準確稱量，采用強制式攪拌，混合料攪拌均勻后用輪式混凝土運輸車運至濕噴機前，通過濕噴機從噴頭處加上液體速凝劑后，噴至受噴面上。噴射混凝土時應采用多臺車輛交替運輸混合料，以便滿足施工作業需要。

2.4 噴混凝土

2.4.1 素噴混凝土

（1）噴射混凝土前先噴一薄層水泥砂漿以減少首層粗骨料的回彈量，待終凝后用高壓水沖洗潤濕后，再噴射混凝土。

（2）作業開始時，先啟動混凝土噴射機，開機后待風壓達到規定要求再進行操作，嚴格按操作規程執行。濕噴機的操作噴嘴與受噴面間保持適當距離，噴射距離一般以1.0～1.5 m為宜，這樣可減少回彈量，保證混凝土噴射密實，提高混凝土的平整度和光潔度。

（3）噴射作業應分段、分片進行，以提高工效，噴射時應正確掌握濕噴順序，應從下往上施噴；噴射作業時，噴射路線呈“S”形運動，噴頭呈旋轉軌跡運動，繞圈前移時每圈壓前面半圈，噴頭移動不宜太慢或太快，使混凝土達到一定厚度，保證混凝土不滑移、不墜落，力求噴出的混凝土層面平順、光滑。

（4）噴射作業時應正確把握噴頭與受噴面的角度，噴頭與受噴面保持垂直，若是噴射邊墻時，宜將噴頭稍微向下傾斜；若是巖面被鋼筋網、格柵、鋼架覆蓋時，宜將噴嘴稍加偏斜10°～20°，以便減少回彈量，確保施工質量。

（5）剛噴的混凝土有一定的流動性，厚度太薄則粗骨料容易彈回，厚度太大會引起大片坍落或形成混凝土與巖面脫離；噴射作業時應控制噴射的厚度，一次濕噴厚度以濕噴混凝土不滑移、不墜落為度，一般應控制在5～10 cm；噴射作業結束后，應及時檢查噴射厚度，如果有厚度不滿足的作業面，應補噴。

（6）分層噴射時，一次噴射厚度不小于40 mm，兩次噴射的間隔時間應為15～20 min，間隔時間不宜過短或過久。如果在前一層混凝土終凝1 h后再進行后一層混凝土噴射時，應先把浮在噴層表面上的回彈料清理干凈。

（7）在圍巖出現滲漏水地段，應先做滲漏水處理；噴射混凝土前應用高壓風吹掃，并先噴一層較大速凝劑量的砂漿；噴射時，應調整混凝土配合比，縮短初凝、終凝時間，噴射混凝土應由遠而近，逐漸靠近滲漏水處，最后完全封閉巖面。

（8）噴射作業完成后，用小錘敲擊噴射混凝土表面檢查密實度，同時檢查噴射混凝土厚度是否符合施工要求，當發現噴射混凝土密實度和厚度不合格時，應沖洗干凈進行重噴。

2.4.2 噴射聚丙烯纖維混凝土

（1）本隧道Ⅳ級圍巖初期支護的拱、墻噴混凝土和聚丙烯纖維，聚丙烯纖維網能有效阻止混凝土的塑性收縮和龜裂，具有較強的抗滲性和柔韌性。

（2）拌攪混凝土前，應派專人將聚丙烯纖維用量用塑料袋稱量好，按設計要求摻量（1.2 kg/m3），攪拌混合料時，往混合料中摻入設計聚丙烯纖維量，并與砂石料使用攪拌機均勻拌和。聚丙烯纖維能減小輸送管壁與骨料間的摩阻力，同時增加混凝土黏稠度，因此增大了一次噴射厚度，大大降低了混凝土的回彈。

（3）聚丙烯纖維網混凝土的噴射要求與素混凝土的噴射要求相同。

2.5 養護

在混凝土噴射終凝2 h后，應安排專人養護，時間不得少于14 d。每天至少噴水2次，噴水設備應有較好的霧化效果，保證新噴射混凝土表面濕潤。

2.6 施工效果

本工程通過對噴射混凝土作業的各施工環節進行有效控制，圍巖收斂得到了較好的控制，濕噴混凝土表面平順，強度、厚度符合設計及規范要求，洞內粉塵濃度及噴射混凝土回彈量得到了有效控制，確保了隧道施工安全，得到建設指揮部的好評。

3 結語

隨著隧道復合式襯砌結構成為當今隧道施工初期支護的發展趨勢，對噴射混凝土施工的要求越來越高，環保要求也將越來越嚴。所以，具有回彈量低、質量易管理、性能穩定、勞動強度低、機械化程度高、作業面安全隱患小等優點的濕噴混凝土工藝將逐步取代干噴混凝土工藝。

參 考 文 獻

[1]林春.濕噴混凝土技術在隧道施工中的應用[J].交通世界，2017（20）.

[2]劉應安，王同民.隧道施工中混凝土濕噴工藝技術探討[J].公路交通技術，2010（3）.

[3]福代豐.隧道噴射鋼纖維混凝土永久支護技術[J].路基工程，2008（5）.

[責任編輯：鐘聲賢]