公路隧道施工中噴射混凝土的質量控制

袁 永 青

(山西路橋第二工程有限公司，山西 臨汾 041000)

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公路隧道施工中噴射混凝土的質量控制

袁 永 青

(山西路橋第二工程有限公司，山西 臨汾 041000)

結合噴射混凝土的性能和特點，從拌合用水、水泥、骨料、外加劑四方面，分析了公路隧道施工中噴射混凝土原材料的質量控制，并提出了相對應的具體措施，以提升工程的整體質量。

噴射混凝土，公路隧道，水泥，外加劑

在科學技術水平不斷進步和發展背景下，交通運輸行業獲得了前所未有的發展，但同時作為我國社會經濟持續增長的支柱性產業，受到了社會各界廣泛的重視。在公路隧道施工中，由于噴射混凝土技術自身優勢，被廣泛應用在公路隧道施工中，但施工效果將直接影響到工程整體建設質量，這就需要結合實際情況，提出合理的控制對策，把握噴射混凝土質量。由此看來，加強對公路隧道施工中噴射混凝土的質量控制研究十分關鍵，有助于為后續工程建設提供一定參考價值。

1 噴射混凝土的性能和特點

噴射混凝土技術是一種在公路隧道施工中廣泛應用的技術，主要是借助混凝土噴射機，根據工程混凝土施工要求，對細石混凝土拌合料同高壓水按照一定的配合比例進行攪拌，借助噴嘴噴射到巖層表面，以此來實現對巖層表面的加固處理，形成一層支護結構，起到對圍巖加固支護的作用[1]。噴射混凝土是一種新型支護結構，根據工程建設要求，動態的控制噴射混凝土厚度，同其他的鋼筋網和鋼拱架配合支護，構建成一種復合式支護結構。結合大量的工程實踐經驗來看，在應用噴射混凝土技術中，其性能主要表現在以下幾個方面：

1)噴射混凝土自身強度較高，粘結力和抗滲性較強，在實際應用中可以有效改善巖層中的裂隙，有助于提升巖層結構整體穩定性和安全性，與圍巖協同作業。

2)噴射混凝土施工中，有機整合混凝土輸送、澆筑和振搗工序，促使施工活動更加便捷高效。軟弱圍巖隧道施工中應用復合式襯砌施工結構，較之整體式模筑混凝土襯砌結構而言，在滿足工程建設要求的同時，還可以有效降低工程造價，創造更大的經濟效益。

3)噴射混凝土有助于提升結構承載作用，10 min左右即可凝結，8 h后即可達到2 MPa左右，滿足工程建設要求。

4)噴射混凝土的物理性能較之模筑混凝土而言得到了顯著的提升，尤其是混凝土抗壓強度和抗滲性能，可以更好的滿足工程建設要求，提升工程施工質量[2]。

2 原材料的質量控制

2.1 拌合用水

在工程施工中，混凝土的拌合用水質量控制是首要前提，保證拌合水中的pH值控制在4以內的酸性水，硫酸鹽含量在高于水量1%，如果水中含有影響水泥凝結的物質禁止使用，避免對后續的混凝土澆筑質量產生不良的影響。

2.2 水泥

為了確保噴射混凝土施工質量，應該對混凝土的凝固時間予以控制，確保速凝劑相容性，這就需要在選擇水泥種類時盡可能的考慮抗滲性和強度高的，以425號以上的硅酸鹽水泥為主，其次是礦渣硅酸鹽水泥材料。對于一些地質條件較為復雜的噴射混凝土施工，應該采用早強水泥，并且在施工前做好水泥材料性能和質量的檢驗，尤其是要控制好水泥的存放地點避免潮濕、結塊，保證水泥材料質量[3]。

2.3 骨料

噴射混凝土施工質量的控制，除了骨料強度以外，更多的是水泥漿和骨料凝結強度，為了可以有效提升混凝土粘結強度，應該盡可能選擇表面粗糙的碎石骨料。經過大量實踐證明可以發現，骨料粒徑越小，混凝土強度越高，在增加粘結面積的同時，更加均勻的拌合混合料，降低混凝土中包含的有害氣體，切實提升混凝土材料的強度和質量。

2.4 外加劑

為了能夠有效降低回彈率，促使噴射混凝土可以盡快進入到凝結期，可以適當的加入速凝劑，在滿足質量要求的同時，盡可能降低對環境和人體健康的危害。在加入速凝劑前，需要做好前期的相容性實驗，初凝時間在5 min以內，終凝在10 min以內，確保速凝劑日常的存儲管理，保證環境干燥、不潮濕，以此來滿足噴射混凝土回彈量要求，提升噴射混凝土施工質量[4]。一般情況下，在噴射混凝土中加入的速凝劑應該在水泥重量4%以內，實際應用中拱部同樣在4%以內，如果加入的速凝劑量過多，影響到噴射混凝土的性能，主要是由于速凝劑盡管可以有效提高噴射混凝土凝結速度，但同時也會抑制水分在噴射混凝土中的流動和擴散，混凝土硬化后可能形成不均勻的氣孔，進而導致部分水泥未能獲得充足水分支持逐漸干縮，進而在后續使用中出現裂縫現象，影響到工程施工質量。

3 噴射混凝土施工的關鍵技術質量控制

3.1 噴射混凝土回彈量控制

在公路隧道施工中應用噴射混凝土技術，在滿足工程建設質量的前提下，還應該注重對環境的保護，保證施工人員身體健康，多數情況下是選擇潮噴方法，回彈量大于30%，帶來不同程度上的資源損失[5]。在公路隧道施工中，工程效益主要是源于工程開挖和初期噴射混凝土支護，如何能夠有效降低噴射混凝土回彈量，有助于帶來更大的經濟效益。具體表現在以下幾個方面：

1)分段分塊噴射。分段分塊噴射施工中，施工人員應該控制長度在6 m以內，嚴格遵循先下后上的順序進行噴射施工，盡可能避免混凝土受到重力作用而出現脫落問題。

2)噴嘴距離和角度。為了有效降低混凝土回彈量，應該控制噴射距離在0.5 m～1.3 m之內，如果噴射距離不在這個范圍內都可能增加回彈量。噴頭長度大概在0.6 m左右，確保噴射質量。同時，還要控制好噴嘴和噴巖之間的垂直，傾斜角控制在10°以內，降低回彈量的同時，還可以有效提升噴射效果，為后續施工打下堅實的基礎和保障。

3)控制風壓和水灰比。如果風壓過大，可能造成噴射速度過快，增加回彈量，但是可以有效保證混凝土密實性能。如果壓力較小，混凝土密實性將無法得到有效保證，難以有效滿足施工要求。一般情況下，噴射混凝土的水壓在風壓之上，而水灰比的控制則較為復雜，難度高，通過噴射混凝土表面光滑度可以判定水灰比大小，理論上是將其控制在0.4～0.5之間是最為合理的，有助于降低噴射混凝土回彈量，保證噴射混凝土施工質量。

3.2 噴射混凝土厚度的控制

1)噴射混凝土施工中，應該將厚度控制在可接受范圍內，盡可能降低噴射混凝土厚度不足的安全隱患出現。在施工前期，支護和圍巖直接影響圍巖具體的變形情況，承受主要作用力，直接關乎到隧道整體工程結構穩定性和施工質量。如果噴射混凝土存在裂縫問題，可以通過補強措施予以解決，這樣可以有效控制圍巖變形情況，避免圍巖結構自由釋放。

2)初期支護下，鋼拱架處噴射混凝土厚度較大，而拱架之間的噴層較薄，可能在后續使用中出現縱向波浪型，這種現象將直接影響到圍巖整體結構穩定性，由于噴層厚度不足導致裂縫的出現，嚴重情況下可能出現坍塌事故。故此，為了解決此類問題，應該在噴射混凝土過程中，及時對鋼拱架之間進行補噴處理，以此來提升結構整體穩定性。

4 結語

噴射混凝土施工效果將直接影響到工程整體建設質量，這就需要結合實際情況，做好原材料質量和關鍵技術質量的控制，提出合理的控制對策，把握噴射混凝土質量。

[1] 陳 生.機械手濕噴技術在高天隧道中的應用[J].建筑機械(上半月),2014,12(6):42-44.

[2] 賈 非.隧道工程噴射混凝土施工的質量控制[J].山西建筑,2014,36(33):227-228.

[3] 劉 鋒,邱雪利.噴射混凝土施工技術及養護技術的探討[J].中國科技財富,2014,22(6):158.

[4] 劉興友,艾建華.淺談隧道初期支護濕噴混凝土施工[J].城市建設理論研究(電子版),2013,21(35)：21-22.

[5] 高振彪.淺談隧道洞口新奧法施工質量控制[J].甘肅科技縱橫,2012,41(1):95,104-105.

On quality control of sprayed concrete in road tunnel construction

Yuan Yongqing

(ShanxiNo.2RoadandBridgeEngineeringCo.,Ltd,Linfen041000,China)

Combining with the performance and features of the sprayed concrete, the paper analyzes the quality control over the raw materials of the sprayed concrete in the road tunnel construction from the mixing water, cement, aggregate, and additive agent, and points out respective measures, so as to promote the overall quality of the projects.

sprayed concrete, road tunnel, cement, additive agent

1009-6825(2017)18-0202-02

2017-04-06

袁永青(1974- ),男，工程師

O213.1

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