濕噴混凝土技術在隧道施工中的應用

楊政武

(貴州路橋集團第五分公司，貴州 貴陽 550000)

1 工程概況

某雙向四車道高速公路施工全長17.2 km，項目設計速度為80 km/h，是由道路工程、橋梁工程以及兩條隧道工程所組成的，其中，整體式路基路面寬24.5 m，計劃施工工期28個月，兩條隧道工程施工是本次施工重點和難點，兩條隧道工程長度分別約為1 km和1.9 km。根據現場勘查發現，隧道工程地質條件比較復雜，圍巖為Ⅳ級為主，巖體易破碎，成洞條件比較差，施工風險比較大。綜合考慮該高速公路建設標準，在隧道工程初期支護施工中，采用濕噴混凝土施工技術。

2 濕噴混凝土技術在隧道施工中的應用

2.1 選擇施工設備

在該高速公路隧道工程施工中，兩條隧洞的初期支護施工中采用噴射混凝土施工技術，施工機械設備為HPS3016S型機器手噴射機，理論輸送量30 m3/h，電機功率55 kW，柴油機功率75 kW，總機重量19.5 t。

2.2 混合料控制及配合比優化

對于混凝土施工原材料，在細集料選擇方面，采用級配優良、細度模數在2.5～3.2之間的機制砂和中粗砂，對于砂率，應該控制在45%～55%之間，另外，混凝土混合料含水量應該控制在5%～7%之間，混凝土粗集料選擇5～10 mm的碎石材料。在混凝土原材料中，水泥至關重要，在本工程施工中，水泥材料選擇與混凝土設計標號相適應的普通硅酸鹽水泥(P·O42.5)，在水泥材料選購方面，必須保證各項技術指標均符合相關規定。在混凝土配合比設計中，需要經過配合比試驗確定混凝土配合比，并確定外加劑種類和參量，即是4%～6%水泥的重量。在本工程施工中，綜合考慮施工現場環境，將混凝土塌落度數值控制在140～180 mm之間，如果塌落度比較小，則會造成堵管問題，另外，如果塌落度比較大，則會造成混凝土澆筑回彈量比較大，甚至會發生掉落問題，同時，混凝土強度無法得到保障。

2.3 檢查噴射巖面

在進行混凝土噴射施工前，首先需要對被噴處圍巖基本的尺寸進行準確測量，要求隧洞外邊表面相對順平，對于欠挖部位，應該及時補鑿，同時，還應該注意清除浮石，對于巖面，采用高壓風或者高壓水，對其表面雜物進行全面清理。如果發現滲水、漏水問題，則還應該仔細查明水源，結合工程實際情況做好排水處理工作。在必要的情況下，要用機械鑿巖機進行鉆孔來給掌子面和周邊的圍巖進行降排水。避免噴射的混凝土與圍巖之間的水會攔阻混凝土的粘度。

2.4 濕噴混凝土施工

(1)噴射角及距離。通常情況下，在混凝土施工中，巖面和噴嘴應該保持垂直，在進行邊墻混凝土噴射施工過程中，要求將混凝土材料噴射到頂端，首先，噴嘴要向下10°，然后進行混凝土噴射施工；以直徑的方向來進行噴射隧洞拱起部位，如果格柵或鋼筋網蓋住了作業面，則應該將噴頭稍微輕微傾斜一定的角度，但是需要注意的是，調整角度應該控制在70°以內。在噴射混凝土施工過程中，噴嘴和作業面的角度不可以太小，這樣能夠有效避免混合料可能會在作業面上滾動，從而形成波形的噴面，增加回彈量。因此，混凝土強度及回彈限值應以基準來對其噴射的間距進行設定，一般應該設定在0.6～1.2 m之間。

(2)混凝土噴射施工順序以及施工時間。在進行混凝土噴射施工過程中，應該嚴格依據“邊墻→拱腳→拱頂”施工順序進行分段噴射。在分層噴射施工過程中，每層混凝土厚度應該控制在60 mm以內，同時，兩層混凝土噴射時間差應該控制在15～20 min之間。在噴射之前，要對其找平施工面，噴頭需呈螺旋狀或S形來均勻進行噴射，每一圈均壓至前一面至少半圈，而且旋轉的直徑最好不要超過300 mm，每一次噴射的距離需要根據其速凝的

結果進行確定，以便讓噴出來面層能相對光滑和平順；在下一層混凝土噴射開始前要保證上一層混凝土達到了相對強度，每一次噴射混凝土長度最好在3～4 m。

(3)回彈量調整。在噴射過程中，會受到配筋、巖石或骨料之間的相互摩擦與相撞，從而使被噴射面上的物料掉落下來，稱為回彈量。由于受到混凝土噴射的地方、水灰比、水泥摻量、空氣壓及骨料的配比和最大粒徑等確定了其回彈量的大小。噴射混凝土的前期若回彈量相對大一些，在它變成塑性之后，粗骨料容易進入時回彈量就會縮小，因此需通過改變噴射混凝土的厚度以改變其回彈量；再者因混凝土的回彈材料中多以粗骨料為主并且水泥的摻量較少，所以它不能再新利用，從而降低了其最后的混凝土噴射的效果和質量。

(4)整平。噴射混凝土平整有利于增加混凝土的耐久性和結構強度。

3 結 語

綜上所述，應用濕噴混凝土施工技術，能夠有效解決傳統混凝土施工的難點，具有生產效率高、回彈率低、粉塵少、穩定性較高等應用優勢。

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