浅谈隧道工程中湿法喷射混凝土的施工工艺

迟一恒

摘 要：对于我国而言，湿法喷射混凝土的施工属于一项新兴的工艺技术，该工艺的运用具有极为显著的优点，具有较高的生产效率。特别是在地下施工中，能够将施工作业的条件得到有效改善，促使混凝土的稳定及牢固得到保障。

关键词：隧道工程；湿法喷射；混凝土施工

中图分类号：U445.48 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）11-0169-01

1 湿法喷射混凝土施工的分析

严格按照配合比要求在水泥混凝土拌和站实施成品混凝土的生产，将混凝土向作业面实施运输，采用湿式喷射混凝土机械设备压送至喷嘴部位，在喷嘴处对速凝剂实施添加后进行高速喷出。整个施工过程则称之为湿法喷射混凝土施工。在混凝土高速喷射过程中，应将混凝土与速凝剂实施充分结合，通过冲击围岩最终产生混凝土喷层。湿喷法运用的水灰比较小，在拌和机内，混凝土进行充分拌和，准确地将砂石料及减水剂的用量进行空盒子，结合在喷射过程中对速凝剂的添加，使得产生较强的湿法喷射混凝土强度。存在较高的早期强度，且回弹量少，对材料的节约发挥了一定作用，减少粉尘污染的现象出现，有效改善了施工环境。正是由于湿法喷射混凝土存在的该类优势，从而得到有效的应用。

2 湿法喷射混凝土的应用

2.1 施工前的准备

在工程施工之前，应先对隧道准备喷射施工的开挖轮廓进行检查，看其是否与设计要求相符。测量人员应先对受喷围岩的基本尺寸进行测量，采用补凿的方式对欠挖部位进行施工，并实施敲帮找顶、浮石清除。对围岩面采用高压水或高压风实施冲洗。其次，对湿喷机施工的正常与否进行检查。当湿喷机向作业面进行运入之后，需先实施通电，进行空载运转，对电源供应的是否正常进行检查，并确保风压系统处于稳定状态。要求管路及进料口振动筛处于畅通且合适，对湿喷机溜槽进行合理安装。

2.2 供风

供风是通过风管将集中供风的高压风进入混凝土喷射机内，在压缩空气的推动下，湿喷机内的混凝土向喷头部位进行输送之后，运用较高的速度向受喷面上进行喷射。在喷射的过程中，混凝土通过冲击及压实，从而形成致密的混凝土。通常情况下，应将风压控制在0.4～0.6 MPa之内，避免由于较大风压导致粗骨料与围岩产生碰撞，从而形成回弹现象。或由于风压过小，使得挂料无法向砂浆层内冲进，最终出现脱落问题。最佳风压的控制则是以混凝土回弹量小、表面湿润观者以及易粘附等作为判定依据。

2.3 制备及运输混凝土

混凝土制备一般是在拌和站内进行。优先采用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥作为水泥材料，使其强度等级控制在超过32.5，运用满足要求的碎石作为粗骨料，且粒径<15 mm即可。采用连续级配，将坚硬耐久的中粗砂作为细骨料，且细度模数应>2.5，通常情况下，混凝土砂率应控制在45～55%之间。运用饮用水或满足要求的水作为工程用手。采用高效减水剂，促使混凝土中存在的水含量得到降低，实现混凝土存在一定的坍落度，通常应达到80～130 mm范围内。控制混凝土的搅拌时间，使其超过2 min，避免不均匀拌和现象出现。采用混凝土罐车向隧道作业面进行运输。当对罐车进行混凝土转入时，应先进行反转，卸完罐内存在的残留水，避免将坍落度加大的现象出现，从而导致混凝土强度降低的问题形成。

2.4 喷射施工

运用由下而上的方式从隧道底进行混凝土喷射，以免喷射时回弹料对已冲洗好的岩面产生污染。在喷射的过程中，喷嘴应和岩面存在1 m左右的间距，根据参照风压要求实施喷射。采用速凝剂管作为混凝土塑料管，避免在改变喷出方式时导致塑料管内有别劲、急弯等问题形成，从而引发堵管或不均匀出现的现象发生。在喷射的过程中应合理控制风压，实施连续、均匀的上料，料斗应村子啊一定量的混合料，为了使喷射的混凝土处于稳定且均匀的效果，必满出现堵管及脉冲等问题，应彻底清除振动筛上存在的大骨料和杂物。对混凝土初喷层厚度进行设计时应结合围岩及实际施工状况进行确定。若存在较薄的初喷层时，骨料的不牢固粘接会进一步增加回弹量。当存在较厚的额初喷量时，混凝土自重会超过混凝土且与内部凝聚力相比，岩面之间的粘结力较高，造成初喷层坠落的现象发生，通常情况下，其厚度应控制在5 cm左右。

在喷射时，要求施工人员应将喷射料与喷面相垂直，料束和喷面的垂直夹角应<1～15 ？觷，避免有较大喷射角导致受喷面反弹而出现掉落，提升回弹量或有凹凸不平的波形喷面出现。有的部位存在盲管，为了确保后面有透水空隙存在，喷射施工的过程中应运用与盲管正对的方式进行。有的岩面设置的有钢筋网片，在混凝土喷射时，应尽量缩短喷面之间的距离，并在垂直方向进行一定角度的预留，确保后续喷射的混凝土密实度满足设计要求。

在混凝土喷射时，应与施工设计要求相结合，确定出一次喷射的厚度。当有不足的喷射厚度存在时，则会出现骨料回弹问题。与设计要求相比，当喷射厚度较高时，喷层会出现下垂、流淌甚至时空鼓问题。通常情况下，应将一次喷射的厚度控制在骨料粒径的2倍即可。当采用湿喷法进行混凝土喷射时，应将一次喷射的喷层厚度控制在5 cm，而二次喷射的厚度则最低处于10 cm。合理有效的安排分层喷射的时间间隔。为了将上下层混凝土粘结满足设计要求，在实施二次喷射时应先通过喷水湿润的方式对表面进行处理。

3 湿喷法施工的质量控制

3.1 移动喷头的方式

在喷射的过程中，喷射人员应与围岩具体情况相结合，运用绕8字、绕S或螺旋线进行慢速操作，促使混凝土厚度满足要求后分离，然后逐渐扩充至喷射面，在喷射的过程中运用先下后上、先墙后拱的顺序进行操作。当混凝土表面具有凹凸不平的现象出现时，应先填平表面，然后设置喷头的形状，使其处于S型或螺旋状，实施缓慢且均匀地移动。为了避免出现回弹现象，在喷射每圈混凝土时都要求與前面有半圈重叠，每次进行3～4 m的喷射，确保混凝土表面处于平顺且光滑的效果。

3.2 调整回弹量

当混凝土喷射面、钢筋、岩面及骨料粒径有碰撞出现时，被挤掉的混凝土则属于回弹量。导致回弹量产生影响的因素相对较多，例如：水泥用量、水灰比、骨料粒径、喷射角度、钢筋量以及湿喷机风压等。一般在初喷时会有较大的回弹量出现，当有塑性层形成后由于嵌入的粗骨料会使回弹量逐渐降低。一次喷射厚度应最低为4 cm。在回弹料中由于有较少的水泥用量且较多的杂物种类存在，因此避免在湿喷机内对回弹料实施放入。

3.3 喷射角和距离的质量控制

在喷射施工过程中，控制喷嘴的位置，使其与岩面形成垂直效果。在对边角实施喷射的过程中，为了对较厚混凝土顶端实施混凝土喷射，应将喷嘴向下进行约为10 ？觷的设置，根据直径方向对顶部实施喷射。若受喷面被格栅或钢筋进行覆盖时，则允许喷头进行适当的倾斜，同时避免期间存在较小角度造成受喷面混凝土物料出现滚动。当有波形喷面产生的同时，还应将回弹量加大。与最小回弹量相结合，即最高强度对喷射距离进行设计。最好将最小回弹量和集中的料束作为主要条件，通常情况下不允许喷射距离达到0.2～1.2 m以上，对喷嘴处的空气压力进行控制，使其处于0.4～0.6 MPa范围内即可。

3.4 添加速凝剂

在喷射施工现场对速凝剂进行添加，与水泥用量相比，将速凝剂的添加量保持在其3～5%左右。当速凝剂添加过量时，会使混凝土强度出现降低。若添加量过小，则会造成已经喷射成型的混凝土出现整片脱落，从而形成加到回弹量。

4 结 语

总之，由于隧道湿法喷射混凝土具有简单的施工工艺，结合目前趋于完善的操作，使得在隧道初期支护中得到有效应用。通过有效控制湿法喷射混凝土的质量，实现隧道工程支护质量的有效提升。

参考文献：

[1] 董翔宇，韩晓刚.浅谈隧道初期支护喷射混凝土湿喷施工[J].北方交通，2009，（10）.

[2] 张硕.谈隧道湿喷混凝土施工工艺[J].山西建筑，2009，（8）.