濕噴混凝土施工技術在公路隧道中的應用

張建順

摘要：公路隧道初期支護均采用具有回彈量低、性能穩定、混凝土早期強度高、勞動強度低、機械化程度高、作業面安全隱患小等優點的濕噴工藝，將逐步取代干噴工藝。本文將大寨塬隧道作為工程實例，介紹此施工工藝的要點，為同類隧道施工提供參考。

關鍵詞：隧道;濕噴工藝;配合比;粉塵

1.工程概況

大寨塬隧道為分離式隧道，全長3890m，隧道最大埋深180m，全部為V級圍巖。

2.工藝特點

公路隧道初期支護濕噴混凝土技術是以質量控制、改善作業環境為核心的一種新的噴射混凝土技術體系，其原理就是將骨料、膠凝材料和水按設計配合比集中拌和均勻后，由混凝土罐車運輸至施工現場，采用濕噴機進行噴射施工，噴射后迅速凝固結成一層對圍巖的支護結構。

2.1工藝流程

施工準備→施噴面處理→檢查風水電→檢查噴漿設備并試運行→混凝土噴射機組→砂石、水泥、水計量配備→攪拌→裝運→加速凝劑、現場噴射砼作業→養護。

3.施工技術要求

3.1原材料及設備選型

根據混凝土強度要求和配合比設計，通過與液體速凝劑相容試驗優先選用普通硅酸鹽水泥，砂子宜選用連續級配河砂或級配較好的機制砂。細度模數取2.6～2.9之間，含泥量<3%，粗骨料的最大粒徑不宜大于15mm，所使用的速凝劑必須經過試驗合格后方可使用，采用8100VC型濕噴機該機組最高噴射混凝土速度能達到31 m3/h，施工靈活、快速、方便、施工前準備時間短、經濟性顯著、安全有保障。

3.2配合比優化

為了減少噴射混凝土的回彈量，降低施工成本，對噴射混凝土的配合比進行優化設計至關重要。施工時，應根據現場的實際情況，確定合理的砂率，一般取55～60%。同時為滿足泵送需求，通過添加粉煤灰來增加混凝土的和易性，水膠比應根據混凝土的強度設計等級、施工機械、噴射機軟管的直徑、輸送長度等因素綜合考慮確定。水膠比一般控制在0.45～0.60之間。

為保證混凝土的流動性，防止骨料離析，應嚴格控制濕噴料的塌落度，8100VC噴射機的濕噴混凝土適宜的坍落度為100～120mm。

（1）配合比調整

根據現場實際情況，做了幾組模型試驗見下表。

分析得出，影響混凝土強度的主要因素為水膠比，影響凝結時間的主要因素為外加劑的摻量。綜合考慮采用3號，膠凝材料（水泥+粉煤灰）：砂：碎石：水：速凝劑=1：2.1：1.4：0.5：0.03。

3.3關鍵工序技術要求

隧道開挖后，應立即對開挖面初噴混凝土，以防土體發生松弛，噴射砼之前，用高壓風將待噴部位清理干凈。當施噴面有涌水、滲水時，先進行排水處理。設置控制噴砼厚度的標志。

噴射混凝土作業應采用分段、分片、分層依次進行，噴射順序應自下而上往復噴射，邊墻應從墻腳開始向上噴射，掛網砼塊應清除后復噴。頂部噴射混凝土時，為避免產生墮落現象，兩次間隔時間宜為2～4h。噴射速度要適當，一般工作風壓：邊墻0.3～0.5MPa，拱部0.4～0.65MPa。噴射砼終凝2h后，應實施噴水養護，養護時間不少于7d。

4.經濟效益分析

通過對大寨塬隧道左線設計噴射總量9270 m3混凝土回彈量的收集、以及單循環作業時間的對比計算，濕噴混凝土工藝相比傳統干噴和潮噴工藝，噴射混凝土用量減低了15 %左右;節約成本131.2萬元。通過濕噴混凝土工藝，提前工期20天，節約人工費及機械費共計150萬元，經濟效益顯著。

5.結束語

隧道初期支護采取濕噴混凝土施工，采用濕噴混凝土工法，降低了粉塵污染，改善了洞內作業環境，減少了施工人員因干噴或潮噴施工作業粉塵大而造成的職業健康安全危害，保護了作業工人的身體健康。環保效益、經濟效益和社會效益顯著，是目前隧道初期支護施工廣泛應用的技術。

【參考文獻】

[1]韓斌，姚松，于少峰，吳建勛，李佳夢.濕噴混凝土可泵性、強度和回彈率的關鍵影響因素[J].金屬礦山，2014，（7）：37-41.

[2]丁國新.大型噴射混凝土機械手濕噴工藝施工工法[J].科技創新導報，2017，（7）：53-54.