隧道噴射混凝土施工質量控制研究

（中交一航局三公司，遼寧，大連，106011）

【摘要】本文首先介紹了噴射混凝土的特點及作用，接著分析了目前影響我國隧道噴射混凝土施工質量的主要因素，并提出對應的控制措施。本文的研究具有重要的參考價值和一定的現實指導意義。

【關鍵詞】隧道；噴射混凝土；施工質量；控制

1 引言

近年來，為了滿足我國經濟的健康快速發展及人們的生產生活需求，我國興建了大量公路、鐵路等基礎設施。由于我國地域廣闊、地質條件比較復雜、地形地貌多變，在工程項目施工過程中，經常會遇到一些河流、山體等地形條件限制，從而阻礙了道路的正常施工。此種情況下，通常為了完成工程項目建設，會在特殊地形地段進行隧道施工。隧道已成為道路施工順利通過特殊地形條件的重要途徑和方法。由于工程地質條件、水文地質條件復雜，隧道施工中須采取必要的支護手段，目前新奧法仍是我國隧道施工的重要方法。噴射混凝土是新奧法施工的主要支護手段之一，良好的噴射混凝土施工質量是保證隧道工程項目施工安全的重要前提和保障，反之，可能會給現場施工人員帶來生命危險，同時也會給項目相關建設單位帶來較大的經濟損失，進而影響到企業的社會信譽，最終會影響到企業所獲得的經濟效益和社會效益。

2 隧道噴射混凝土概述

噴射混凝土施工方法與傳統混凝土施工方法存在較大不同，它主要借助高速噴射機械把混凝土噴射到圍巖上，且噴射混凝土會在較短時間內凝結硬化，以便達到支護圍巖的目的，它不需要架模和振搗等工序。目前我國主要有濕噴和干噴兩種噴射方式。噴射混凝土支護是整個新奧法施工的重要工序，同時它也是復合式襯砌的第一道防水屏障，其施工質量好壞對整個隧道施工安全和質量都具有重要的意義。

新奧法施工在技術上具有施工靈活性很大、支護工作量減少、操作較簡單、防水性能較好、強度高、密實度好、支護質量較好、支護速度較快等優點，在隧道開挖后，噴射混凝土作為圍巖的主要支護構件，在保證圍巖穩定性方面發揮了極大的作用，從而為隧道正常施工創造安全的作用環境。雖然近年來噴射混凝土支護方式在我國的隧道施工中得到一定程度的應用，但在隧道噴射混凝土施工過程中，噴射配合比不合適、噴射厚度不均勻、噴射回彈量大、噴射量不足等現象大量存在，從而會造成資源浪費，降低噴射混凝土的功效。與部分發達國家相比，該項技術在我國還有很大的發展空間。因此，本文的研究對提升我國隧道噴射混凝土施工質量具有一定的促進作用。

3 噴射混凝土支護的作用

噴射混凝土是一種可以與圍巖大面積且牢固接觸的支護方式，它可以傳遞切向應力與徑向應力。它與巖層的附著力能把作用到噴射混凝土上的外力轉移到圍巖上，并在隧道壁面形成承載環，發揮支撐作用，從而達到防止圍巖局部發生掉落的目的。噴射混凝土的支護作用主要體現在以下幾點：支撐圍巖作用，噴層可與圍巖緊密粘結在一起，同時會給圍巖表面以剪力與抗力，使圍巖處于有利的三向受力狀態，從而可以防止圍巖強度降低；覆蓋圍巖表面，噴層直接噴射到圍巖表面，可以有效阻止節理裂隙內充填物的流失，并形成一層防風化、防水的防護層；填平補強圍巖，噴射混凝土可填充圍巖表面凹穴，并可充填圍巖張開的裂縫，從而提高巖塊間的鑲嵌、咬合作用，提高被裂隙分割巖塊層面的摩阻力與黏結力，使巖塊間聯系更加緊密，防止圍巖松動，從而可以有效緩解圍巖的應力集中現象。此外，噴射混凝土支護還具有分配外力、卸載等作用。

4 噴射混凝土施工質量控制

噴射混凝土支護是整個新奧法施工的重要工序，同時它也是復合式襯砌的第一道防水屏障，其施工質量好壞對整個隧道施工安全和質量都具有重要的意義。由于干噴具有粉塵大、回彈量大等缺點，隧道噴射混凝土支護宜采用濕噴技術，濕噴具有混凝土均勻性好、粉塵少、回彈率小等許多優點，使用該種方法能夠顯著提高隧道錨噴支護質量。然而在隧道施工過程中，噴射混凝土強度偏低的問題仍十分普遍，根據相關研究發現，影響噴射混凝土強度的因素主要包括：噴射混凝土養護不規范；噴射方法選擇不合理；回彈料沒得到有效控制；噴射機具性能還不夠高；噴射工業務能力偏低；原材料質量出現問題等。

通常，為了提高隧道噴射混凝土施工質量，確保我國隧道工程建設質量，可以按照以下幾個方面加以控制。

4.1 工地現場技術人員及試驗人員要做好原材料的質量控制，不合格材料杜絕進場。不得使用含不利于水泥正常凝結和硬化水進行混凝土拌合。應選擇耐久性好、抗滲性和強度高的水泥，在地質條件十分復雜的地段，要采用早強水泥，且在使用之前要做好強度實驗。混凝土強度與骨料強度有關，同時它也與水泥漿和骨料間的粘結強度有關，骨料表面越粗糙，粘結強度越高，因此，選擇合適的骨料及其粒徑可以提高混凝土的強度。在噴射混凝土過程中，添加適量的外加劑，降低粉塵率和回彈率，減少水泥用量，在噴射混凝土中最常用的一種外加劑是速凝劑，在噴射混凝土中使用速凝劑的主要目的是促進噴射混凝土速凝，速凝劑的摻入要均勻和適量，從而減少回彈量，實現混凝土早強，通常，速凝劑的最佳添加量為水泥用量的2.0%-4.0%，過多添加速凝劑也會帶來一系列負面影響，速凝劑加速了噴射混凝土的凝結速度，但添加過多會阻礙水在水泥內的均勻擴散，從而導致混凝土硬化強度不均勻，影響支護的整體效果。

4.2使用技術水平較高的噴射工，加強噴射混凝土施工時質量控制。噴射工不得隨意更換，固定專人負責，技術人員要現場指導，指導噴射工的操作。噴射混凝土應分段分塊噴射，分塊大小不超過2m×2m，分段長度不超過6m，嚴格按先下后上、先墻后拱的順序實施噴射。噴嘴與噴巖面要盡量垂直，噴射距離應控制在0.6-1.2m之間，使受噴面均勻密實，噴射距離過小或過大會增加回彈量。嚴格控制水灰比、水壓、風壓、分層噴射的間隔時間和一次噴層厚度。檢查噴射設備狀況，保證水管不漏水，風管不漏風。此外，在正常的養護條件下，混凝土的強度會隨著齡期的延長而不斷增大，因此，要加強混凝土的后期養護，噴射混凝土終凝后約2小時進行養護，養護期要專人負責，定時灑水養護，從而確保隧道噴射混凝土的強度。

5 結 語

綜述所述，噴射混凝土施工質量對整個隧道施工安全和質量都具有重要的意義。為了促進我國隧道建設的順利進行，推動我國建筑事業的健康發展。我們必須要加大隧道噴射混凝土施工質量控制，從而確保我國隧道建設質量。

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作者簡介：

劉銀豐（1969），男，遼寧省大連市，職稱：中級，學歷：本科，主要研究方向：高速鐵路工程試驗。