高鐵隧道施工中濕噴混凝土施工技術

米瑞斌

中鐵十二局集團第三工程有限公司 山西長治 030024

1 濕噴混凝土施工技術原理

濕噴混凝土施工技術，是將攪拌好的混凝土送入濕式噴射機，用壓縮空氣在噴嘴處與從計量泵壓到噴嘴的霧化速凝劑混合，形成料束，噴到受噴面上，從而進一步加強構筑物的外部結構的一種施工技術。在施工過程中，噴射混凝土技術主要用于實現混凝土高速射流的壓實，噴射后不需要振動。由于施工過程簡單方便，混凝土結構施工正在施工中，濕噴混凝土施工與干噴混凝土施工性能的比較見表1。

表1 干、濕噴混凝土施工性能對比表

2 高鐵隧道施工中濕噴混凝土的應用分析

2.1 工程概況

某高速鐵路隧道本隧道初期支護為25-32cm噴射昆疑土，根據隧道地質條件和以往的施工經驗，本工程采用濕噴混凝土施工技術，濕噴工藝可加快施工進度、減少回彈量、施工過程粉塵少、物料拌和均勻、混凝土性能穩定。本工程采用GHP25C-IV車載混凝土濕噴臺車施工，該型設備每小時最高噴射量為25m3。施工

2.2 高鐵隧道施工中的噴射混凝土配合比以及原材料的應用

2.2.1 科學確定噴射混凝土的配合比

在高鐵隧道的施工過程中，要想保障濕噴混凝土的施工質量，不僅要求隧道具有一定可噴量，而且還要求噴射混凝土要具備較高的強度，較好的防滲性和耐久性以及施工中產生少量的粉塵。結合上述幾點要求，在噴射混凝土進行配合比時，要合理計算并確定速凝劑、水泥、砂、碎石以及水比例，其標準比例應為0.11∶ 2.40∶4.37∶4.01∶1。只有科學地噴射混凝土配比才能在最大限度上保證工程的施工質量。

2.2.2 科學選擇原材料

科學選擇原材料可以遵循以下幾點：（1）在砂的選擇方面，應該選用硬度較大，含泥量較低的粗河砂，砂的細度模數大部分應該為3。（2）在碎石的選擇方面，碎石的選擇要以輸料管的直徑為依據，一般情況下，碎石的大小不能超過輸料管的1/4，并且要選擇硬度較高，耐性較好的碎石。（3）在水泥的選擇上，要選擇凝結速度較快，凝結后的硬度較高的水泥。因此，在大部分的施工過程當中，都廣泛地應用了硅酸鹽水泥。在整個濕噴混凝土的過程當中，水泥的溫度控制是十分重要的工作環節，一般來講，水泥的最高溫度值為30℃。在水泥的存儲過程中，一定要做好水泥的防潮工作，這是確保水泥質量合格的最有效途徑，在實際的應用當中，要盡量選擇生產日期15d之內的水泥。

2.3 高鐵隧道濕噴混凝土施工工藝

2.3.1 施工前的準備工作

（1）協調好混凝土支護與開挖施工。支護跟著掌子面進行，對穩定性較差的地段，應采用鋼拱架與錨噴聯合支護。（2）濕噴混凝土施工前，應對水泥、骨料、速疑劑、水等材料的質量進行檢查，要求所有原材料必須符合相關規定；對噴射機、混凝土攪拌機、空壓機等設備進行檢查，保證設備運行完好。（3）噴射混凝土施工前應認真檢查開挖斷面尺寸，欠挖處要及時處理；清理作業區域內的障礙物，對松動的圍巖采用人工敲除，對破損巖面加打錨桿加固；要按設計要求安裝好鋼絲網；對硬巖面要用高壓水進行沖洗，對軟巖面用高壓風吹凈粉塵，確保巖面無松動、巖石干凈無油污雜物，保證混凝土與圍巖結合良好。（4）受噴面經過處理后，采用錨桿外露長度做控制噴射混凝土厚度的標志，或采用埋設φ6鋼筋做標志，按3mx3m的間距做好噴射混凝土厚度控制。（5）處理受噴面滲漏水現象，可將散水集中，埋設盲管將水引出。

2.3.2 配料、拌合和運輸

材料的選擇以及采購工作要結合高鐵隧道工程的實際情況和具體特點來進行，同時要合理地存儲材料。首先，要做好工程施工前的準備，仔細查驗材料的質量，確保工程質量受控。在對材料進行查驗的過程中，查驗工作的重心應該放在砂的細度模數、含泥量，碎石含泥量以及水泥受潮現象上，當材料出現質量問題時，就要立刻停用該材料。為了保障工程施工的順利開展，要對攪拌設備、運輸設備的質量進行認真的檢查，為攪拌與運輸工作打下堅實的基礎。與此同時，為了降低產生灰包的概率，這就要求施工人員要科學規范地操作攪拌機。

2.3.3 濕噴噴射施工

濕噴混凝土的噴射工作一定要依據相關施工標準來進行，這也對施工人員的專業技術提出了更高的要求。在工程施工的準備階段，施工人員為了保障較高的結合效果，就要提前對施工區域內的雜物以及巖壁上松散的石頭進行清理；在進行噴射工作時，受噴面和濕噴機械手噴頭之間的距離要根據實際情況進行調整，只有合適的距離才能最大限度地控制混凝土的回彈量。為了提高濕噴混凝土在噴射環節的施工質量，要求噴射方向與隧道巖面保持垂直狀態。施工單位要合理規范濕噴混凝土的噴射工作，并由專業的工作人員進行指導與監管，爭取做到及時發現問題、反映問題和解決問題。當噴射工作結束以后，施工人員要及時處理噴射機和噴射管道內的雜物，并將其運用科學合理的方式進行保存。

2.3.5 回彈量調整

在高速隧道工程施工的過程中，有一個至關重要的施工環節就是對高鐵隧道濕噴混凝土回彈量的控制，控制好噴射混凝土的回彈量能夠有效控制工程施工成本。為此，施工方案要具有針對性以及有效性。要減少濕噴混凝土的回彈量，首先就是要科學嚴格地控制混凝土的配合比。在混凝土配比的各種材料中，速凝劑和水泥的作用非常大。施工單位要有效地控制濕噴混凝土的回彈量，最根本的是要加強對施工過程的管控。為此，施工單位的相關部門要對高速隧道的整個施工過程進行有效的管理，并制定出合理的監管制度，并確保隧道施工過程中監管制度能夠得到有效的落實。

3 高鐵隧道施工中濕噴混凝土作業中需要注意的問題

3.1 噴射程序的合理性

在高鐵隧道施工中濕噴混凝土作業的程序應該保證合理，通常狀下，其程序為：打開速凝劑輔助風→緩慢打開主風閥→啟動速凝劑計量泵、主電機、振動器→向料斗加混凝土。

3.2 噴射方法

在噴射混凝土作業中，應該采用分段以及自下而上依次進行的噴射方法，噴射的過程中，應先填平巖面凹洼較大的位置，初次噴射的過程中，應該保證噴射圓順，然后按照自下而上順序進行分層、往復的噴射。

3.3 分段施工

在高鐵隧道分段施工的過程中，相關工作人員應該保證對上次噴混凝土應預留斜面進行控制，斜面寬度為200-300mm，斜面應該用高壓水沖洗。同時要嚴格按照要求進行鋼筋網的預留，確保搭接長度符合要求，保證兩次施工混凝土結合緊密。

3.4 分層噴射

在分層噴射中，應該注意噴射的差異性。通常狀況下，在后一層噴射的過程中，需要等到前一層混凝土初凝后才可進行，以便保證噴射混凝土的質量。在一次噴混凝土的厚度確定中，應該以噴混凝土不滑移、不墜落為度。一般狀況下，邊墻一次噴射混凝土厚度控制在7-15cm，拱部控制在5-10cm，并保持噴層厚度均勻。

3.5 噴射中的注意事項

濕噴機械手最高出料量達到25m3/h，能夠大大提高噴射作業的效率。但是在噴射混凝土的施工過程中，一定要嚴格噴射速度，不能一味求快而肆意加大出料量，造成回彈量嚴重超標。要根據噴射混凝土的厚度、現場混凝土的凝結情況，及時調整出料量，嚴格控制回彈量。當噴射中的風壓過大時，要及時調整風壓。相關施工人員一定要注意觀察風壓，并通過對噴嘴出料情況進行風壓的調整。一般工作風壓：邊墻0.3-0.5MPa，拱部0.4-0.65MPa。

4 結束語

總而言之，在高速鐵路施工過程當中，隧道是施工的一大難點。高鐵隧道的施工離不開對濕噴混凝土技術的應用。近年，濕噴機械手的應用范圍逐漸加大，這就對相關操作人員的專業技能提出了更高的要求。要想進一步提高工程質量，一方面要加強對混凝土質量的控制，另一方面要嚴格施工過程控制，確保工程施工過程安全質量平穩受控，推動我國高鐵事業的快速發展。