噴漿質量影響因素分析及其控制措施分析

李 飛

（榮達礦業有限責任公司，內蒙古 呼倫貝爾 021300）

為了保證噴漿質量，在使用噴漿設備進行作業時往往需要按照45°的角度進行的混凝土噴射工作，并且還應保證距離噴射作業面的距離保持在0.6m到1.2m之間。作為一種常見的混凝土支護施工模式，通過有效控制噴漿質量，可增強圍巖的穩定性，并且還能延緩圍巖風化速度，以此保證建筑結構具有良好的支護性能。

1 噴漿方法的主要類型

噴漿主要是用于限制建筑墻面施工空鼓狀況的一種支護處理手段，具體是利用水泥、砂石等材料混合而成混凝土，并利用噴漿設備將其噴射至圍巖上，從而達到最佳支護目的。通常情況下，噴漿質量往往需要借助混凝土噴射強度、噴漿施工中粉塵濃度、噴漿噴射回彈率作為衡量噴漿質量的標準。目前，常見的噴漿方法包括以下三種：①干噴法。它是按照適合的配合比將噴漿材料制成均勻噴射物料，并在壓力的影響下從噴漿設備的噴嘴處噴射到圍巖工作面，從而滿足支護需求。干噴法易于操作且維修難度較小，但引起的粉塵濃度較大，并且噴漿質量與施工人員的經驗有著密切關聯。②濕噴法。它是以事先設置好的比例對噴漿材料進行混合攪拌，然后將其送至濕噴機設備中，之后再利用專門的濕噴裝置將其噴射到噴頭位置上，此時在速凝劑的輔助下快速噴射到圍巖表面。一般而言，濕噴法可操作性更強，且粉塵濃度與回彈率偏低，但缺點是維修難度較大，在后期清理時也會受到較大阻力。③潮噴法。潮噴法是在混凝土配制期間為混凝土添加適量拌合水，并在噴漿設備運行期間加入速凝劑，同時在噴漿設備的噴頭處再次進行水分供給。在壓力刺激下從軟管中快速噴射到作業面上，進而完成噴射任務。

2 噴漿質量的影響因素

（1）噴漿材料。在噴漿質量中極易受到噴漿材料的影響而出現噴漿結果不達標現象。一般而言，噴漿材料不合格的原因，一方面是配合比設計不科學，并且細骨料含量較小，導致噴漿因粗骨料超標而造成噴漿施工無法順利進行。另一方面是由于所使用的速凝劑質量不過關，或者所選擇的規格與噴漿要求不一致。同時，還有可能受金屬網孔徑的影響，而發生噴漿到達作業面后無法牢固的停留在圍巖表面，進而遭受脫落風險，致使噴漿施工失敗。因此，在配制噴漿時應結合實際工況選擇適合的材料，由此為噴漿高效施工提供重要保障。

（2）噴漿流程。噴漿一般需按照制定的施工順序進行操作，若噴漿施工步驟出現差錯，也會降低噴漿質量。另外，在使用噴濺設備對其進行噴射時還應注重噴嘴與作業面之間的間距與噴射角度。一旦噴漿流程發生不規范作業行為，將造成噴漿設備無法連續作業，進而對噴漿質量帶來負面干擾。同時，在應用噴漿施工工藝時還應考慮到噴漿保存時間，若超過初凝時間6h左右，將造成噴漿凝結，不利于后期噴射工序的順利落實。

（3）支護參數。圍巖支護參數的設計水平會對噴漿質量帶來重大影響。比如錨桿安裝不到位、圍巖表面缺少網片、噴漿厚度不合格等都會不利于噴漿質量的有效提升。所以，在噴漿施工階段應高度重視支護參數設計的合理性，并保證各項圍巖支護結構符合噴漿施工要求，以免受噴漿質量的破壞造成支護施工出現不良后果。

（4）機械設備。噴漿質量的主要影響因素還包括機械設備。目前，我國噴漿施工常使用的噴漿設備為干式噴漿機，它需在噴嘴處與拌合水相混合后再進行噴射。此外，在部分噴漿作業中還采用人工拌料模式，相比機械攪拌方式誤差更大。所以，也會對噴漿質量帶來重大影響。所以，應完善噴漿設備性能，并借助機械力量進行拌料，保證噴漿質量達標[1]。

（5）爆破環境。在噴漿施工過程中，若噴射工作面上有積水或者灰塵較多，且后期清理不到位，這樣也會導致噴漿施工無法達到預期效果。所以，在進行噴漿施工前需對工作面進行有效清理。另外，井下爆破環境也會對噴漿質量帶來不利影響。比如在煤礦企業開采作業期間，往往利用鉆孔打眼等方式獲取礦石。此時若利用噴漿對孔洞進行噴射，將起到穩固圍巖的作用。但若在后期繼續進行打眼爆破將增加圍巖內部結構的不穩定性，增加后期噴漿施工難度。所以，在噴漿施工期間，混凝土在初凝時間的8h左右若受到爆破影響，有可能出現開裂問題。故而應控制好噴漿速度。

3 噴漿質量的控制措施

（1）優選噴漿工藝施工材料。在選擇噴漿材料時，首先，應以硅酸鹽水泥為主要原材料，并盡量選擇水泥強度等級高于32.5MPa的水泥類型為最佳材料，根據施工的斷面選擇合適的抗滲度；其次，在施工時應以建筑工程檢測中心出具的配合比進行材料的混合；還需注意的是在確定石子的粒徑時應≤15mm，這樣配制成的噴漿質量才能更高；最后，在噴漿攪拌環節還應對配合比等各項參數進行兩次以上的檢查，防止出現紕漏影響噴漿質量；由此保證噴漿質量符合噴射標準。在選擇噴漿材料時還應控制好各項指標數值。比如應將噴漿含水率限制在5%之下，且速凝劑應以J85型為主，不可使用酸堿類拌合水。速凝劑的使用時間應跟隨著噴漿設備的噴嘴上料頻率而確定，并以1:50的比例控制速凝劑用量，這樣才能保證噴漿質量滿足施工企業具體需求[2]。

（2）規劃噴漿作業施工流程。在噴漿施工過程中需要按照指定的施工順序進行操作，以此確保噴漿質量符合施工要求。通常應先行對工作面進行沖洗清理，然后再標準噴漿施工厚度，再配制混凝土漿料，并且進行兩次噴射，最后對工作面進行灑水養護操作。其中需格外注意以下三個方面：其一，在前期準備期間，可利用高壓槍對作業面進行噴灑沖刷，保證表面無雜質，這樣可為后期噴漿施工創造有利條件，并且還需對巷道斷面的具體尺寸進行測量，由此為噴漿速度及距離的調整提供參考依據。其二，在噴漿作業時應依據由下至上螺旋式施工方向進行漿料噴射。一般需以200mm左右的移動距離為一個周期進行噴射，并針對存在鉆孔等不平整區域進行補噴，并且在雙人配合下進行噴漿施工，以便噴漿質量有所保障。其三，在巷道支護環節可利用分層噴漿施工模式對作業面進行噴射，在初次噴漿中應將時間控制在20min到50min之間，而后二次噴漿作業時應在24h內完成噴漿任務，進而達到最佳噴漿施工效果。

（3）合理設計圍巖支護參數。①錨桿參數。對圍巖進行支護可避免圍巖出現分化風化脫落等現象。而在控制噴漿質量時也需合理設計圍巖支護參數，促使圍巖保持良好的穩定性。其中在設計錨桿參數時應全面了解支護強度，以免圍巖變形。另外，在設計圍巖支護參數時還應考慮到支護成本的投入情況，不可出于安全角度過分壓縮參數值范圍。針對錨桿參數的設計應秉承著“安全性”與“經濟性”原則對錨桿進行精準安裝，以往常將錨桿深度與孔深的差距控制在大約80mm，這樣既能增強圍巖支護效果，又能保證噴漿質量達標。②網片質量。為了確保噴漿質量處于可控狀態下，還應注重網片質量。在圍巖巷道中常利用布置金屬網的方式對斷面處加以防護，并為錨桿安裝提供載體。另外，在噴漿之前還應對圍巖巷道上設置的金屬網網片質量進行檢測，保證網片數量剛好滿足噴漿需求，這樣才能避免出現網片丟失現象影響噴漿質量。③噴漿厚度。噴漿質量與噴漿厚度有著密切關聯。若噴漿厚度適宜，既能增強圍巖穩定性，又能保證噴漿工藝的正常進行。根據以往噴漿經驗可知：最佳噴漿厚度為100mm，并在錨桿端頭不裸露的情況下保證噴漿施工到位。至于金屬網的布置厚度，一般應≥30mm。同時，在噴漿施工后應保證噴射后的金屬網外側防護層厚度處于20mm到40mm范圍內。只有這樣，才能有效控制好噴漿質量，并為施工作業面的平整度提供輔助作用。基于此，噴漿施工應合理設計支護參數。

（4）注重爆破環境設備質量。若機械設備的運行效果不甚理想，出現水泥混合不良、漿料攪拌不均等現象，將會對噴漿質量產生嚴重影響。因此，相關人員在應用噴漿機、拌料機等機械設備的過程中，一方面要對漿料的配合比、攪拌工藝實施科學控制，避免在設備使用工藝上存在問題。另一方面，也要做好設備本身的性能檢查與維護保養工作，在確定設備內部結構完好無損的基礎上，避免設備處在高負荷運轉或空轉異常狀態。除設備以外，相關人員還應對噴漿作業的現場環境予以重視，若工作面發生淋水、涌水等情況，必須要在噴漿施工前做好導水措施，如在涌水點裝設塑料軟管、在滴水、淋水處運用壓風吹水工藝等。最后，面對井下爆破的影響問題，相關人員還應根據具體環境條件，對噴漿的工藝流程進行適度調整。例如，在巖巷圍巖質量穩定的爆破環境中，可取消初噴環節，待錨桿、鋼筋網等臨時支護設施布設完成后，再進行噴漿作業，從而將常規的“噴-錨-網-噴”流程改為“錨-網-噴漿成型”，以此提高施工作業的整體效率。

（5）明確噴漿物料輸送速度。在進行長距離的噴漿物料輸送作業時，由于空氣壓力會隨著輸送距離的延長而逐漸削弱，最終形成管道堵塞的風險。從原理上講，推動管道內物料運輸的氣流存在一定的最小運動速度，被稱為“噎塞速度”。管道內氣流流速在趨向噎塞速度值的過程中，固氣比也隨之發生波動變化。當氣流流速越發趨近噎塞速度值時，管道內的固氣比將處于較高水平，造成氣流無法均勻、有力的推動物料向前運動，進而引發管道堵塞問題，并導致管道內部壓力的急劇上升，不僅會對噴漿質量產生影響，還會對相關設備及管道造成損傷。因此，相關人員必須要明確控制好噴漿物料的輸送速度，實現噎塞速度值的有效規避。

4 結論

綜上所述，噴漿質量的影響因素包括噴漿施工的材料、過程、參數、設備與環境等，施工單位需采取針對性控制措施，保障施工質量。通過本文的分析，施工單位需做好材料選擇、規范施工流程、合理設置施工參數等工作，并控制好爆破環境設備，明確噴漿物料輸送速度，提升噴漿質量，推動建筑行業可持續發展。