基于濕噴混凝土技術在隧道施工應用的對策

向平

【摘要】噴射混凝土技術為隧道施工過程中需要應用到的一種關鍵技術。該種技術在應用過程中主要是借助噴射機械，將速凝混凝土噴向結構物或者巖石表面，促進結構物或巖石能夠有效加強和保護。濕噴混凝土技術的應用存在諸多優點，因此其在施工過程中的應用越來越廣泛。

【關鍵詞】隧道；濕噴混凝土技術；施工

濕噴混凝土技術在應用過程中主要體現在減少回彈、降低粉塵、增加一次噴層厚度、提高生產效率等諸多優點。隨著濕噴設備、材料、技術等的不斷進步，濕噴混凝土技術在應用過程中已經逐步形成一項成熟的施工手段，其在施工過程中的應用越來越廣泛[1]。在我國，隧道施工總體技術水平有了顯著提升，但噴射混凝土技術的應用還較為薄弱，因此還需加強對該種技術的實際應用進行深入研究。

1.噴射混凝土工藝原理及特點

應用噴射機將摻有速凝劑的混凝土噴射向結構物或者巖石的表面，進而促進結構物或巖石得到有效加強和保護。噴射混凝土的振搗密實原理與普通澆注混凝土存在差異性。噴射混凝土主要是通過高速射流來實現密實，其實際操作過程中產生的密實度和射流過程存在密切聯系。噴射混凝土在應用過程中施工操作較為便捷，可省去支模、澆筑、拆模等多項技術和工藝，有效加快施工進度。此外，與普通混凝土相比較，噴射混凝土擁有更高的密實度和更好的強度及抗滲性能。

2.濕噴混凝土施工技術在隧道施工中的應用

2.1拌合料的攪拌及運輸

濕噴混凝土技術在應用過程中采用攪拌、運輸、噴射系統進行的一條龍施工作業線。應用全自動計量強制式攪拌機來進行攪拌操作，嚴格按照配合比進行施工配料配合操作，直接將鋼纖維加入骨料當中然后進行攪拌，攪拌時間必須要大于3分鐘[2]。因為鋼纖維主要由具有較快溶水性的膠水相互粘結而成的，因此在加水進行攪拌的過程中可實現較為徹底地分離，并均勻地分布于攪合料中。攪拌操作完畢后應用混凝土運輸罐車對拌合料進行運輸，運輸的過程中可同時進行攪拌，因此，混凝土在運輸過程中不會因時間過長或其他因素出現凝固、離析等現象，同時還可有效保證混凝土擁有充足的攪拌時間，提綱拌合料的質量。在對混凝土進行噴射操作時，可應用兩臺運輸車進行交替運料，保證濕噴混凝土的供應得到滿足。

2.2噴射操作

2.2.1施工前準備

在進行噴射操作操作之前，必須做好各項準備工作。首先，對受噴面的輪廓及實際尺寸進行全面檢查，并進行相應的修整操作，使之與設計要求及標準完全符合。發現有破碎、松散部分存在時，需進行清理，存在明顯滲水現象的地段需采取相關措施，做好防排水處理。其次，實施噴射操作前，需先使用高壓風、水對巖面進行沖洗，并將存在于巖面的軟弱破碎巖石進行徹底清理。沖洗操作須從隧道拱頂開始進行，遵循由上至下的沖洗原則，一直清洗到側壁底部。同時準備好噴射施工需要應用到的相關工作平臺、腳手架、護鐵紗罩等設備和物件。再次，對管道、機械、安全閥等進行全面檢查，保證其完好無損，并進行相應的試運行。最后，在邊墻、拱頂、巖面等標識還設計噴層厚度標志，保證噴射操作符合設計要求。

2.2.2混凝土噴射操作

實施混凝土噴射操作時，液態速凝劑在噴嘴被霧化后會和混合料相互混合在一起并發生相應反應[3]。在實施噴射的過程中，由于巖面均存在不同程度的凹凸，因此應先對巖面的凹坑處進行噴射。在噴射過程中，存在于混凝土中的砂漿、水泥會有效的粘在凹坑、巖石裂隙中，直徑較大的顆粒則會回彈。隨著噴射作業時間的增加，巖面會逐漸形成一個砂漿墊層，回彈會逐漸減小。在高壓風的有效推動下，石子、砂粒、鋼纖維均越來越好地被噴進砂漿層中。實施噴射操作時，需根據實際情況對坍落度進行合理調整。對拱進行噴射時，應將坍落度控制在8-10cm的范圍內。對邊墻進行噴射時，應將坍落度控制在12cm-16cm的范圍內。當巖面存在較為嚴重的凹凸時，需根據實際情況實施二次補噴。在拱部超挖地方應先實施7cm左右的噴層，等待20分鐘后的噴層后在實施二次補噴。對邊墻特別坑洼處進行噴射時，應先實施10cm左右的噴層，等待15分鐘后實施二次補噴操作。濕噴混凝土工序流程見圖1。

2.2.3管路堵塞及采取相應措施進行排除

在施工過程中，一旦發現管路存在堵塞，應立即停機、停風，對管路進行全面檢查，及時查找出堵管原因。如堵管原因為風壓過小，應適當對風壓進行調整；如堵管原因為混凝土管打折憋勁，應及時將混凝土管理順，并使用高壓風吹通；如堵管原因為存在鋼纖維結團、異物或直接過大的石子，應將管路中存在的堵塞物進行徹底清除，并嚴格按照施工配合比科學摻加鋼纖維。

3.降低噴射混凝土回彈率的方法

3.1合理控制輸料管距離

在實施噴射混凝土施工操作的過程中，管路越長，風壓對混凝土干料產生的作用力的時間就越長，混凝土中的干料發生分離的現象就越嚴重，這種情況被稱為“管道效應”。因此，為了促進回彈率得到有效較低，在施工過程中必須要根據施工的實際情況及條件對輸料管的距離進行合理控制，最大限度地減小“管道效應”。

3.2工作風壓

工作風壓對回彈率存在較大影響，因此在施工過程中應將工作風壓調整到最佳值。將噴頭的工作風壓調整為0.06-0.08MPa，噴頭與巖幫的距離為0.8-1.0m時，料束最終直接通常為0.2-0.3m。料束的集中可使砂子、水泥、石子始終沿直線方向進行運動，大大降低分離現象的發生率，料束的沖擊力也可達到最佳狀態。在這種情況下，混凝土噴射到巖壁時產生的反射現象最小，回彈率得到有效降低。

3.3混凝土配比

在進行配合比設計時，根據濕噴混凝土工藝要求，必須考慮到混凝土的可泵性及混凝土在受噴面上的附著性。實驗人員首先在試驗室進行配合比篩選，然后進行實地噴射試驗。經試驗確定其配合比為：灰骨比為：1∶4；水灰比為：0.45～0.50；每立方米噴射混凝土水泥用量為 427 kg；每立方米噴射混凝土摻速凝劑 19.2 kg。施工中根據砂、碎石的含水率及時調整施工配合比。

3.4噴射機操作及噴嘴的移動操作

在對噴嘴進行操作的過程中，噴射手應讓噴嘴與受噴面盡量保持在垂直狀態。實施凝土噴射操作時，應嚴格遵循分片且從下至傷進行噴射的原則，噴嘴在轉動過程中須保持均勻性的螺旋形。噴嘴實際應用過程中的噴射距離與風壓存在密切關系，在對巖面進行初噴及噴射結束后的補噴中應適當將風壓減小，最佳距離為1.2m，這樣才能有效減少回彈，提高混凝土與巖面的粘結，保證混凝土表明具有更好的平整性。實施大量噴射操作時，應適當地將風壓增大，距離應保持在1.5m-1.8m的范圍內，這樣混凝土的噴射才具有良好的密實性，促進工作效率得到有效提高。在使用噴嘴的過程中，噴射手需對噴嘴運作情況進行嚴密觀察。當發現存在堵管現象時，需立即停止相關操作，對管理進行全面檢查，采取有效措施及時對問題進行解決。

結束語

科學地將濕噴混凝土技術應用隧道工程的施工過程中，可有效了解干噴混凝土在應用過程中存在的不足。濕噴混凝土技術的應用具有回彈低、粉塵少、生產率高、混凝土質量好等諸多優點，不僅可有效提高工程的整體施工質量，同時還可對施工人員的身體健康具有良好的保護作用，保證工程質量，促進工程經濟及社會效益得到有效提高。

參考文獻

[1]朱春陽.濕噴混凝土在隧道施工中的應用[J].西部探礦工程，2013，12（12）：372-373.

[2]劉生華.新型混凝土噴射機械手在隧道工程中的應用[J].建設機械技術與管理，2011，24（2）：188-199.

[3]高翔，李仲奎，杜若超.壓氣新奧法隧洞施工技術及其在城市地下工程中的應用[J].巖石力學與工程學報，2013，9（26）：506-507.