高寒地區公路隧道濕噴射混凝土施工技術與應用

韓志剛

(黑龍江暢捷橋梁隧道工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150009)

高寒地區公路隧道濕噴射混凝土施工技術與應用

韓志剛

(黑龍江暢捷橋梁隧道工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150009)

合理選擇濕噴混凝土支護施工技術在高寒地區公路隧道施工中非常關鍵，影響其中技術要素包括原材料、配合比、設備、噴射操作技術、溫度和濕度等，根據不同的工程特點合理制定施工方案和應用合理技術，可以有效杜絕安全隱患確保安全生產。

高寒地區；公路隧道；濕噴混凝土；施工技術

1 濕噴混凝土工的藝原理及特點

1.1 工藝原理

滿足配合比要求的混凝土通過專用濕噴設備(濕噴機或濕噴車)加壓噴射到巖面指定位置，混凝土在離開設備噴頭前，在噴頭內與速凝劑混合經高壓風攪拌加速。混凝土遇到速凝劑后大約3 min左右初凝，所以噴射到巖面的混凝土能夠實現凝結。混凝土經過高壓風加速拋擲，起到振搗密實作用。

1.2 工藝特點

濕噴混凝土的密實性和整體性控制與普通模筑混凝土的振搗密實原理不同 ,濕噴混凝土通過高速拋擲密實，其密實度與高壓風拋擲過程密切相關。濕噴混凝土施工工藝簡便，省去支模、澆筑和拆模工序，施工進度加快，且較普通模筑混凝土密實度高，強度和抗滲性能好。

1.3 工藝流程和操作要點

濕噴混凝土施工工藝流程，見圖1所示。

圖1 濕噴混凝土工藝流程圖

濕噴混凝土施工工藝流程包括準備階段和施工階段，主要有以下工序組成：

(1)檢查計劃工作面具備噴射混凝土施工條件。噴射前必須用高壓風水沖洗巖面，在巷道拱頂和側墻應適當安設噴厚標志。

(2)安裝并檢查濕噴設備工作管路、運行調試。檢查速凝劑存儲量。

(3)混凝土運輸到位后，放料前進行塌落度、和易性檢查，要求混凝土滿足濕噴設備正常運行條件。

(4)按照濕噴作業規范要求作業，初噴、復噴、補噴。

(5)操作員要佩戴齊全的勞保用品，嚴防呼吸和視覺傷害。

(6)堿性速凝劑具有較強的腐蝕性，嚴禁直接接觸皮膚。

(7)噴射結束后，效果檢查。

(8)設備退出作業場地。

(9)濕噴混凝土面，進行噴淋養護。

2 濕噴混凝土施工質量控制

(1)濕噴混凝土應釆用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，必要時可釆用特種水泥。水泥要求用P42.5以上規格。

(2)濕噴混凝土要求強制拌合運輸到現場，通常用C25或C30塌落度大約在180 mm，砂率宜為45%～60%，水泥用量不宜小于400 kg/m3。

(3)濕噴混凝土所用細骨料細度模數應大于2.5，砂中小于0.075mm的顆粒含量應不大于20%。優選天然砂，機制砂不適宜濕噴工藝。

(4)濕噴混凝土用堿性液體速凝劑或者無堿液體速凝劑兩種，堿性速凝劑的摻量不宜大于水泥用量的5%(通常為3%)，無堿速凝劑的摻量不宜大于水泥用量的8%(通常為6%)。

(5)噴射過程中應檢查混凝土的回彈率，濕噴射混凝土的回彈率要求側壁應不大于10%，拱部應不大于15%。

(6)作業環境溫度不得低于5 ℃，濕噴混凝土現場環境低于5 ℃時不得噴水養護。

(7)混凝土作業區內應具有良好通風和照明條件，噴射作業時粉塵含量不得大于2 mg/m。

(8)對于巖壁縫隙水較大段落部分的較大水流進行導流，逐漸封閉。

(9)按分段、分層由下而上順序噴射，自下而上先墻后拱的順序進行。每段長度不宜大于6 m。當巖面有較大凹洼時應先將凹洼處噴平。噴在巖面上的混凝土表面應無滑移下墜現象。一次噴射厚度可根據噴射部位經現場試驗確定。

(10)噴射混凝土時噴頭盡可能垂直受噴面，夾角不得小于50度。噴嘴宜與噴射面垂直，其間距宜為0.6～1.2 m。噴嘴應連續、緩慢作橫向環形移動，噴層厚度應均勻。噴頭運行軌跡應呈螺旋形，按直徑300～500 mm,一圓壓半圓的方法均勻緩慢移動。

3 濕噴混凝土技術存在問題和原因

3.1 濕噴混凝土成本高

相對于干噴混凝土而言，濕噴混凝土成本高。濕噴混凝土摻配的液體速凝劑價格高和水泥摻量高有關。

3.2 滲水段濕噴混凝土凝固時間長

對滲水段濕噴混凝土時，由于混凝土遇水后水灰比發生變化，導致混凝土初凝時間延長。所以對于滲水段施工需要增加速凝劑計量和水泥用量，速凝劑計量增加超過臨界點后還會起到反作用。

3.3 液體速凝劑存儲和運輸不方便

液體速凝劑受到自然環境的影響因素比較多，低溫凝結稠化，使用前需要加熱。

4 安全保障和環保措施

(1)避免高空墜物和機械傷害，噴射過程中，嚴禁將噴頭對準人員。

(2)噴射人員要配戴防塵口罩、乳膠手套和眼鏡。

(3)做好通風工作，減少吸入性傷害。

(4)清洗機械排出的污水，現場要有排放廢水的措施，不得隨意流淌。

5 結束語

高寒地區公路隧道濕噴施工技術重點是逐漸提高工程技術人員對濕噴工藝、支護原理和作用的認識，轉變觀念，大膽嘗試。目前濕噴混凝土技術自身存在問題，在一定程度上制約了濕噴技術的推廣和發展，但是濕噴混凝土綜合性能指數高是不爭的事實，應用濕噴混凝土利大于弊，所以推廣其工藝勢在必行。

[1] 中華人民共和國交通運輸部. 公路隧道施工技術規范(JTG F60-2009)[S].

[2] 中華人民共和國交通運輸部. 公路工程質量檢驗評定標準(JTG F80/1-2004)[S].

U455

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1008-3383(2017)08-0179-01

2016-12-10

韓志剛(1971-)，男，高級工程師。