隧道濕噴技術在公路隧道的運用與發展前景

李軍保

【摘 要】隨著我國公路工程建設頻繁，對于公路施工技術要求不斷地提高。隧道混凝土噴射技術是保障隧道工程施工安全的基礎條件，因此對于噴射技術要求非常高。本文簡單論述噴射工藝類型和特點，詳細分析大型混凝土濕噴機配合的優點和濕噴工藝的工作原理，探討隧道濕噴技術在大斷面特長公路隧道的應用與發展前景。

【關鍵詞】濕噴技術 隧道 發展前景

隧道濕噴技術在隧道工程施工過程中具有重要的作用，為整個隧道工程施工提供了初期的支護能力，保障了后續隧道施工的安全，尤其是針對大斷面特長公路隧道的工程。目前我國的噴射工藝主要有三種，分別是干噴、濕噴和潮噴；干噴是將骨料、水泥按一定比例干拌均勻，用噴射機和高壓水混合，高速噴射到巖面；潮噴是骨料加少量水在潮濕狀態下與水泥拌合，噴射到巖面上，噴射工藝和機械都與干噴相同，因其明顯的缺陷，逐漸被淘汰是必然的，而濕噴工藝具有多方面優點，最后占據了市場主導地位。下面會分析混凝土濕噴工藝特點和工作原理，闡述濕噴技術的應用和未來發展方向。

1 混凝土濕噴工藝類型及特點

干噴工藝的優點在于簡單、耐用、使用成本低，但是卻有著很多明顯的缺陷，如噴射混凝土質量控制差、生產率低下，施工的時候回彈率高、落料損失大以及容易造成環境污染等，對操作人員的健康有著很大的危害。而濕噴的優點在于生產率高，質量控制高、無粉塵、回彈率低以及拌和混凝土時水灰比控制較為容易。由此對比，濕噴工藝必然占據隧道混凝土噴射工藝的主導地位[1]。

2 混凝土濕噴機械的特點分析

當前，我國隧道施工中多采用的是那種沒有行走能力和伸縮臂的小型混凝土濕噴機，雖然其設備成本較低以及結構簡單，但是卻有生產效率低以及噴射效果差的缺點，同時小型濕噴機需要配備人工操作，浪費勞動力，且噴射范圍也比較小，非常不利于連續作業和轉移設備。因此，這類型的濕噴機不適合隧道施工工程，應該采用有伸縮臂和具有行走能力的大型濕噴機，才能有助于大斷面特長公路隧道工程施工。我單位在蘭永五標恐龍灣隧道施工中，運用的濕噴機械為意大利CIFACSS-3濕噴機組。濕噴作業噴射速度快、效率高、準備時間短、噴射范圍廣且移動方便，能有效提高作業循環的速度，加快施工進度，噴射平均速率達到了10立方米/小時。采用濕噴混凝土施工時，既降低了洞內粉塵濃度，又改善了隧道內的作業環境，保護了工人的身體健康。濕噴臺車的速凝劑自動準確添加，排除了大量的人為因素，使混凝土強度得到了保證。

3 濕噴工藝的工作原理

混凝土濕噴工藝的工作原理是利用液壓力將預拌好的混合料通過管道輸送至噴槍，然后在噴槍口處引入壓縮空氣以及速凝劑，最后再以高速在受噴面上噴射混合料，快速凝結形成混凝土支護層。這種工藝最大好處就在于安全、經濟以及快速，可以有效地完成隧道初期支護工作，主要施工要素有三個，分別為噴射、錨桿以及量測。

濕噴工藝中加入了速凝劑可以快速讓濕噴層凝結硬化起來，同時利用牢固的錨桿掛網，可以輕松地將濕噴層粘附在隧道基面上，使初期支護層具備一定的承受力，在后續隧道承重墻體的施工中提供基礎條件，使施工能夠安全進行。在濕噴工藝作業中，錨桿掛網對混凝土支護層的支護能力和強度有著巨大的影響[3]。

混合料的配比可以依照施工條件和施工對象進行適當地調整，根據施工要求，合理使用外加劑，如減水劑、防凍劑以及防裂劑等，有助于加強濕噴混凝土的適應能力。同時可以在混凝土中加入鋼纖維，提高混凝土的強度和支護能力。需要注意濕噴混凝土中砂石的粒徑最好不要超過15mm，否則會降低混凝土的粘附性、流動性以及可噴射性。

4 隧道濕噴技術在大斷面特長公路隧道的應用及發展前景

4.1 隧道濕噴技術的應用

在隧道工程施工過程中，混凝土濕噴工藝具有高安全、高環保、高效率以及低成本的優點，作為隧道工程施工的初期支護工藝，為整個隧道工程施工質量提供基礎保障，提高了隧道施工的安全性，提高了隧道施工質量。目前，隧道濕噴技術已經得到了全面推廣。大斷面特長公路隧道施工極為困難，在施工過程中，容易出現隧道開裂、落土、落石以及塌方的情況，施工人員安全問題沒有解決，影響施工進程，因此初期支護工作非常重要，采用施工質量好、工作效率高的大型濕噴機配合混凝土施工技術必定可以帶來最可靠、最高效的初期支護性能。因此，在濕噴混凝土作業前，施工單位需要順利完成以下幾個方面的工作，便可以確保隧道濕噴施工質量：（1）充分認識到初期支護具有能夠保障施工人員安全、縮短施工期限、降低成本消耗等各種作用，采取相應的措施確保混凝土濕噴施工質量；（2）充分利用遙感和遙測技術，對隧道周邊的地質條件進行詳細的測量，然后科學合理地分析使用錨桿和網板的參數，確定它們的連接工藝，最后決定濕噴混凝土的配比和布施厚度等；（3）根據實際地質情況，如軟弱的地質結構或含水量高的地質條件，可以適當地調整錨桿的長度和布設密度，若是錨桿長度受到障礙物的阻擋，就在灌漿前利用開倒錐錨桿孔和拐彎錨桿孔提高錨桿的承載力，或者可以適當地減少網板的網孔，又或者提高錨桿的布設密度，都可以增加掛網的承受力；（4）混合料的配比需要根據隧道地質情況和施工要求進行合理地調整，也可以適當地添加外加劑，如增減速凝劑、減水劑、防凍劑以及防裂劑等，有利于增加濕噴混凝土的適應性；（5）重視濕噴技術員工的專業能力并加以培養，積極提高施工人員的技術水平，嚴格按照規范進行濕噴作業流程和設備維護工作。

4.2 隧道濕噴技術的發展前景

我國噴射混凝土工藝中，濕噴技術有效地彌補了干噴和潮噴的缺點，對隧道工程施工有著巨大的正面影響，它不僅保障了工作人員安全，還能提高噴射施工質量，大大縮減工程施工工期，確保了隧道工程施工的安全性。在施工過程中，濕噴技術具有粉塵少、回彈率低、消耗成本低、安全環保等優點，通過充分準確地調配混合料的配比，最大限度地保證了濕噴作業的施工效益，對混凝土的強度和支護能力、混凝土和隧道基面的粘附力以及混凝土的抗滲入能力等都有起到巨大的作用。同時，它的應用范圍比較廣，不僅是大斷面特長公路隧道，還是其他類型的隧道工程都能夠應用濕噴技術進行初期支護工作，因此，濕噴技術具有優秀的發展前景。

5 結語

隧道濕噴技術是我國隧道工程施工安全的基礎保障，它為隧道工程提供了優秀的初期支護能力，保證施工過程能夠安全進行。而且濕噴技術有著許多的優點，如生產率高、成本低、基本無粉塵等，配合大型濕噴機能有效地提高生產率以及縮減施工工期。而且應用范圍廣泛，能夠符合大多數類型的隧道工程，具有良好的發展前景。同時施工單位也要加強濕噴技術的研究以及技術人員的培養，使其能夠提供更好的支護能力，提高隧道工程施工質量。

參考文獻：

[1]唐亮.隧道濕噴技術在大斷面特長公路隧道的運用與發展前景[J].門窗，2014，06：458-459.

[2]李金朋，余志龍，徐儒村.Spraymec混凝土濕噴臺車在隧道施工中的應用[J].工程機械與維修，2014，07：112-114+116.

[3]曹康建.濕噴鋼纖維混凝土在隧道單層襯砌中的應用[J].水利與建筑工程學報，2011，03：83-86+102.