高速公路隧道施工湿喷混凝土应用

李瑞阳

（贵州路桥集团有限公司，贵州贵阳550000）

0 引言

高速公路隧道工程的施工，对混凝土的质量要求较高，混凝土的强度必须达到相关标准，才能保证隧道施工的质量。湿喷混凝土能够提高混凝土的质量，从而为高速公路隧道施工质量提供有力保障。基于此，主要对湿喷混凝土在高速公路隧道工程中的应用进行研究，探讨如何利用湿喷混凝土实现隧道工程高质量施工，希望能够为相关的工程施工提供借鉴。

1 高性能湿喷混凝土的基本技术指标

传统混凝土在高速公路隧道工程施工中的应用，无法保证整体工程的施工质量。这主要是由混凝土所具有的独特的物理性质决定的，其内部结构中的多相性、不均匀性及不连续性，会导致内部各局部单元的微观变形存在不协调性，容易出现局部破坏现象，将之应用在工程中，不能有效保证工程质量。而湿喷混凝土技术则能有效改善这一问题，为工程质量提供保障。

1.1 基本技术指标

相较于普通的混凝土，湿喷混凝土的各方面性能较为优越，其耐久性更好、对周围的生态环境所造成的粉尘污染较少、回弹量较小，将其应用在隧道工程能够有效工程质量。但是需要事先对施工场地周围的自然地理环境进行调查，从而确定是否能够使用。

1.2 施工路线

将湿喷混凝土应用在国内的高速公路隧道施工中，需要做好质量管理工作。具体工作的开展可以从以下几个方面着手。首先，需要对水泥裹砂石效应进行分析，根据试验结果确定如何才能够减少浆体离析的现象。进行大量的试验论证，以有效保证混凝土自身所具备的强度和耐久性。其次，还要实现对砂石含水率的控制。最后，应当进行试喷试验。根据不同参数下的试验结果，确定如何展开施工，保证喷射的效果和隧道工程施工的质量。具体而言，需要考虑喷射的距离、喷射的角度以及风压的指数等。

2 优化设计高性能湿喷混凝土的配合比

2.1 材料选择与配合比设计优化

在制作高性能的喷射混凝土的过程中，需要做好原材料的选择和配比工作。如果原材料选择的种类或配比工作没有达到合理的要求，就会影响到食品混凝土的质量，从而影响到隧道工程的施工质量[1]。一般情况下，原材料需要选择硅酸盐水泥（强度等级42.5），然后选择细骨料（细度模数2.66）、河砂、粉煤灰（粒径5～10mm）、减水剂、速凝剂。根据不同的比例，对混凝土和其他各项原材料进行搅拌，并观测搅拌过程中原材料的各项数据，如表1所示。

由上表1 可知，通过混合不同比例的原材料，可以得出强度不同的混凝土。在混凝土中加入硅灰，可以有效加强混凝土早期的强度。因此，在搅拌湿喷混凝土的过程中可以适当添加更多量的硅灰。

2.2 高性能湿喷混凝土的降尘减弹控制特性

对上述表1 进行分析，可以发现如果能够对普通的喷湿混凝土进行优化设计，则能够实现对高性能喷湿混凝土的制作。具体而言，在工作过程中，应当注意以下几点内容：首先，进行优化设计之后，需要控制好喷射的角度，这样才能有效发挥混凝土的降尘减弹效果。一般来说，需要将角度控制在75～105o。其次，需要通过多次试验减少风压的数值。最后，在优化设计的过程中，应着重控制好速凝剂的使用数量，防止速凝剂使用数量过多而导致的回弹效果降低。

表1 普通喷射混凝土试验配合比形成高性能湿喷混凝土的数据表

2.3 湿喷混凝土的质量试验检测

多次的优化设计，可以保证湿喷混凝土的质量，从而应用到高速公路隧道工程的施工中，体现其更优越的性能。在质量试验检测过程中，一般可以选择10块混凝土，对其强度进行检测。需要根据检测结果同1.05 倍的强度值相比较。如果检测结果表明其强度低于0.9 倍，就意味着该种配比不合理。如果抗压强度在0.9 倍以上，就能够证明该种配比符合建筑工程施工的要求[2]。在质量检测过程中，需要利用各种仪器设备，其中最重要的就是利用激光断面仪对其厚度进行检测。此外，还需要对数量进行检测，保证断面的数量符合标准要求。

3 案例分析

3.1 案例工程概况

为了将湿喷混凝土的应用解释得更加清晰，引用某分离式隧道工程的施工进行论述。该隧道工程需要完成3089.20m 的施工作业任务。对其周围的自然地理环境进行考察发现，该隧道的断裂构造、节理结构与裂隙相对发育明显，岩体呈破碎状，围岩级别为V 级。在这种自然地理情况下，应用湿喷混凝土开展施工作业，能够保证隧道工程施工的质量。

3.2 湿喷混凝土的配比设计优化

在施工过程中，为了保证原材料的质量，需要对混凝土进行配比试验，保证混凝土的配比科学合理[3]。在进行湿喷混凝土配合比设计时，应考虑施工完成后混凝土的质量问题（混凝土在施工完成后易出现裂缝）。因此，在进行配比试验时，可以选择不同种类的原材料，实现对裂缝的有效管理和控制，减少工程施工完成后出现的裂缝数量。在施工阶段采用细度模数为2.6中砂进行配比优化，之后利用细度模数为2.85 的硅酸盐水泥、集料、速凝剂、高效减水剂进行配比。按照试验室提供的参数进行计算，最后将混凝土坍落度控制在80～120mm 范围中，初凝时间设计为50min，同时加入速凝剂，保证终凝时间在60min 左右。

3.3 施工工艺应用分析

施工之前应做好准备工作，防止由于施工环节出现意外，导致湿喷混凝土的应用效果受到影响。首先，应做好整理工作，对施工现场进行清理，保证施工现场没有多余的杂质。在此过程中，应当对施工的面层和拱脚的位置进行检查。如果发现有残渣或石块应当及时清理[4]。其次，应当准备好施工所需要的原材料和设备。原材料的质量同施工质量有着十分紧密的联系。应当根据建筑工程施工所需要的各项原材料的数量，准备好相应的原材料，保证原材料的持续供应。还应当做好设备检查工作。保证设备能够充分发挥作用，为建筑工程施工提供效率保证。再次，应当设置施工标准值。混凝土的厚度同建筑工程施工的质量之间有着十分紧密的联系，应当保证湿喷混凝土的厚度达到标准值。如果厚度不达标，在后续建筑工程施工的过程中，可能会出现裂缝或脱落现象。在检查湿喷混凝土厚度时，一般使用埋设标桩法配合长钢筋设计湿喷混凝土埋深（大约5cm），根据外露长度确定湿喷混凝土基本厚度。最后，需要进行渗水处理。由于该工程所处的区域水资源较为丰富，因此应当做好渗水处理工作，防止地下水渗漏影响隧道工程质量。

在施工过程中，为了保证工程施工质量，严格按照下列程序开展工作。首先，开启机器准备进行喷射操作。机器准备之前，应对其进行质量检验，确保机器设备能够正常使用。其次，应做好机器预热工作，防止机械设备不稳定而导致喷射混合料的过程中发生堵塞现象。最后，在施工现场做好混合料准备工作。将混合料运送到施工现场距离机器不远的区域，便于顺利施工，施工现场见图1。

图1 施工现场

4 注意事项

在施工过程中，应充分保证各个施工环节的质量，保证工作人员的技术水平符合工程施工的要求[5]。在喷射混凝土的过程中，应连续作业，保证混凝土喷射的均匀性，从而保证隧道工程施工的平整度。并且，在施工过程中，需要控制好混凝土的单次用量，确保喷层的均匀性与连续性。

5 技术总结

在隧道工程施工过程中，应当严格执行各项技术手段，不仅要保证各项设备正常运行，还要保证工作人员的技术水平符合工程施工的要求。一般而言，在隧道工程施工过程中，风力和风量应分别在0.5MPa和10m3/min。混凝土湿喷时应当严格落实各项工作环节。前文提到，在准备环节应做好混合料的搅拌工作，可以集中进行混合料的准备工作，然后运送到施工现场，便于机械装卸。同时，还应管理好单次的混凝土用量，防止混凝土的用量过多导致机器设备出现故障。此外，应当管理好角度的问题。在施工过程中，如果喷头与作业面之间的距离和角度不合理，就会影响施工效果。一般前者的距离为0.6～1.2m，后者的角度一般控制在到5～15o。设备连续工作2h 后，为保证设备的性能，应暂时停止工作。并且，要做好拱架安装工作，搭设好装备。首次喷射工作完成后，应当对施工现场进行技术检测，保证喷射工作的质量，同时要暂停1h，等待混凝土凝结，保证混凝土的强度达标。总而言之，只有严格按照相关技术标准进行操作，才能切实保证湿喷混凝土的性能，为工程施工质量提供有力保障。

6 结语

总而言之，在高速公路隧道工程中，为了有效发挥混凝土的性能，应做好原材料准备工作和配比试验，可合理添加硅灰，有效提高混凝土的强度。此外，应当严格控制好现场施工条件，做好现场清洁工作，在施工前做好设备管理工作，保证设备正常运行，施工过程中做好各项管理工作，保证隧道工程顺利开展，保证隧道工程施工质量。