公路隧道施工中噴射混凝土的質量控制淺析

金舸

摘? ?要：文章結合噴射混凝土性能特點，針對噴射混凝土在公路隧道施工中的質量控制進行分析研究，提出了有針對性的質量控制措施，對于提高工程建設施工質量具有一定的作用。

關鍵詞：公路隧道施工;噴射混凝土;質量控制

日益提高的科技水平為交通運輸業發展提供了有利機會，也使其在社會經濟不斷增長中逐漸成為一個支柱性產業，備受社會普遍關注。公路隧道施工因噴射混凝土具有的明顯技術優勢而在公路隧道施工中廣泛應用，但施工效果對工程建設質量具有直接影響，應與實際相結合，制定合理措施控制噴射混凝土質量。

1? ? 噴射混凝土性能特點

噴射混凝土技術是廣泛應用于公路隧道施工中的一種技術，主要利用混凝土噴射機，結合混凝土施工要求，根據一定配合比對高壓水與細石混凝土拌合料進行攪拌，利用噴嘴向巖層表面噴射，基于此加固處理巖層表面，形成支護結構，具有加固支護圍巖的作用。作為新型支護結構的噴射混凝土，按照工程建設要求，對噴射混凝土厚度進行動態控制，并在支護中配合鋼筋網和鋼拱架，構建復合式支護結構。與工程實踐經驗相結合，在噴射混凝土技術應用中，主要在以下幾方面表現出其優異性能：一是噴射混凝土具有較高的強度、抗滲性及粘結力，在應用中可使巖層中的裂隙明顯改善，整體提高巖層結構安全、穩定性，在作業過程中與圍巖保持協同性。二是噴射混凝土施工中將輸送、澆筑及振搗混凝土等環節有機整合，提高施工活動的高效便捷性。復合式襯砌施工結構應用于軟弱圍巖隧道施工中，與整體式模筑混凝土襯砌結構相比較，不僅符合工程建設要求，還使工程造價明顯降低，進而提高經濟效益。三是噴射混凝土使結構承載力提高，10 min左右就能凝結，8 h達到2 MPa左右，與工程建設要求相符。四是噴射混凝土與模筑混凝土相比，物理性能明顯提高，特別是混凝土抗滲性能和抗壓強度，完全符合工程建設要求，使工程施工質量明顯提高。

2? ? 施工原材料質量控制

混凝土拌合用水在施工中最重要的是質量控制，確保控制拌合水中pH不超過4，硫酸鹽含量比水量高1%，若水中存在對水泥凝結的影響物質應禁用，以免影響后續混凝土澆筑質量。

為保證噴射混凝土施工質量，應控制混凝土凝固時間，使速凝劑相容性得到保證，在對水泥種類選擇過程中，主要考慮是否具有較高強度和抗滲性，首選超過425號的硅酸鹽水泥。針對較復雜地質條件的噴射混凝土施工，應采用早強水泥，在施工前檢驗水泥質量和材料性能，特別是對水泥存放地點進行控制，以免潮濕、結塊，使水泥質量得到保證。

控制噴射混凝土施工質量不僅在于骨料強度，還要關注水泥漿和骨料凝結強度方面，為提高混凝土黏結強度，應盡量采用具有粗糙表面的碎石骨料。經實踐證明，越小的骨料粒徑，混凝土具有越高的強度，不僅增加黏結面積，使拌合混合料更均勻，混凝土中降低有害氣體含量，使混凝土材料提高質量和強度。

為使回彈率降低，使噴射混凝土盡快凝結，可適當加入速凝劑，不僅要達到質量要求，還要對環境和人體健康盡量減輕危害。速凝劑加入前，應進行前期相容性實驗，初凝不超過5 min，終凝不超過10 min。為速凝劑存儲管理提供保證，使其處于干燥、不潮濕環境，達到噴射混凝土回彈量要求，進而使施工質量提高。

3? ? 噴射混凝土施工關鍵技術質量控制

3.1? 控制噴射混凝土回彈量

噴射混凝土技術應用于公路隧道施工中，不僅工程建設質量應符合要求，還要對環境加強保護，確保施工人員健康，大部分采用潮噴方法，可超過30%回彈量，產生的資源損失程度有所差異。工程開挖和混凝土支護初期噴射是工程效益的主要來源，噴射混凝土回彈量降低的有效方式，對于提高經濟效益具有重要作用。在分段分塊噴射中，施工人員應將長度控制在6 m內，噴射施工嚴格按照先下后上順序，盡量避免在重力作用下混凝土產生脫落。為降低混凝土回彈量，應將噴射距離控制在0.5～1.2 m之內，若噴射距離超出此范圍可能使回彈量增加。為保證噴射質量，噴頭應為0.6 m左右。使噴嘴和噴巖之間保持垂直，傾斜角不超過10°，這樣不僅會使回彈量降低，還能使噴射效果提高，為后續施工創造有利條件。若過大風壓容易導致噴射速度過快，使回彈量增加，但能確保混凝土性能密實。若較小的壓力，不能保證混凝土密實性和施工要求。通常噴射混凝土水壓應超過風壓，而控制水灰比具有較高的難度，根據噴射混凝土表面光滑度對水灰比大小進行判定，在理論上最合理應控制在0.4～0.5，有利降低噴射混凝土回彈量，可使噴射混凝土施工質量得到保證。

3.2? 控制噴射混凝土厚度

應控制噴射混凝土施工厚度處于可接受范圍，盡可能避免達不到噴射混凝土厚度而導致的安全隱患。支護和圍巖在施工前期對圍巖變形情況有直接影響，對主要作用力的承受與隧道工程施工質量和結構穩定性具有關鍵性作用。若噴射混凝土產生裂縫，可采用補強措施解決，實現對圍巖變形的有效控制，以免自由釋放圍巖結構。鋼拱架處噴射混凝土在初期支護下具有較大厚度，而拱架之間具有較薄的噴層，縱向波浪形在后續使用中可能出現，對于圍巖整體結構穩定性有直接影響，因噴層達不到厚度產生的裂縫，嚴重時將導致坍塌事故。因此，為使該問題得到妥善解決，應在噴射混凝土中，及時補噴處理鋼拱架之間部位，使結構整體提高穩定性。

4? ? 結語

綜上所述，噴射混凝土施工效果對于工程建設質量具有直接影響，應與實際情況相結合，對原材料和關鍵技術采取有效的質量控制措施，提出有針對性的應對措施，進而提高噴射混凝土質量。

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