隧道濕噴式混凝土施工工藝及控制要點分析

高 尚 勇

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西 晉中 030600)

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隧道濕噴式混凝土施工工藝及控制要點分析

高 尚 勇

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西 晉中 030600)

介紹了隧道濕噴式混凝土的施工工藝流程，從混凝土材料選用、配合比設計、混凝土厚度及平整度控制等方面，闡述了噴射混凝土的控制要點，從而確保隧道施工的質(zhì)量。

隧道工程，濕噴式混凝土，配合比，平整度

0 引言

隨著我國建筑工程的逐漸發(fā)展，隧道工程施工技術也得到了空前的發(fā)展。在隧道工程施工中，經(jīng)常會使用到噴射混凝土的施工工藝。噴射混凝土施工工藝包含了三種類型，分別是干式噴混凝土、濕式噴混凝土以及潮噴射施工方法。濕式噴混凝土施工工藝通常使用在工作面附近空氣粉塵的含量在2 mg/m3以下的時候，因為這樣可以獲得較好的施工質(zhì)量和施工環(huán)境。本文主要以濕噴式混凝土施工工藝為研究對象，對其施工工藝和控制要點進行了探討。

1 濕噴式混凝土施工工藝

1.1 濕噴式混凝土施工工藝流程

濕噴式混凝土施工工藝與常見的混凝土施工工藝具有一定的共性，都是先將所有的材料在攪拌機內(nèi)攪拌均勻，只是濕噴式混凝土施工工藝在噴射的口部添加了速凝劑，利用壓縮空氣的沖擊性使混凝土快速成型。相比較干噴式混凝土工藝，濕噴式混凝土施工工藝的噴射速度更高、更快，同時形成的混凝土更加密實。且相較于潮噴，能在噴頭加入高壓水混合，較高的速度噴射到巖面上。干噴的粉塵量大，回彈量大。因此該種工藝形成的混凝土更具有耐久性和高抗?jié)B透性。

1.2 濕噴混凝土施工要點

1)原材料選用。

a.材料選用。

在濕噴混凝土施工的過程中，選用的配比混凝土材料有水泥、砂石、水等。所選用的水泥可選用普通的硅酸鹽42.5R型號的水泥，選用的細砂，其細度模數(shù)為2.59的硬質(zhì)，使用5 mm～10 mm碎石，其中含泥量要小于3%，其他的技術指標要符合《普通混凝土用砂質(zhì)量標準及檢驗方法》中的規(guī)定。選擇的石粒主要是直徑大小在5 mm～12 mm之間的連續(xù)碎石或卵石，并且保證其含砂量小于1%，其他的技術指標要達到《普通混凝土用碎石(或卵石)質(zhì)量標準及檢驗方法》中標準要求。選用的配比水只要是能達到化驗標準要求的拌合水即可。

b.配合比。

配合過程中，以每立方米為基本單位，需要水泥量為100 kg，砂用量為S×100，石子的用量為G×100，水灰投料第一次使用的比例為0.33，第二次使用的比例為0.14。

2)噴射前的準備工作和噴射要求。

a.準備工作。

在進行混凝土噴射工作之前，需要對受噴的巖面進行仔細的檢查，保證受噴巖面無開裂、破損等現(xiàn)象發(fā)生。若受噴巖面出現(xiàn)欠挖部分的開裂、破碎、出水、崩解等現(xiàn)象時，要對這些受到破損的巖石進行仔細的清理和處理，保證浮石和墻腳的虛渣被處理干凈，這樣才能保證噴射混凝土的時候能與受噴面粘結牢固。同時在噴射混凝土的時候為保證施工的安全性，需要對噴射的巖面進行高壓水、風等方式?jīng)_洗，以保證噴射的安全性。

b.噴射要求。

噴射的過程采用的是s曲線移動噴射方式，將噴射作業(yè)進行分段、分塊噴射，噴射的時候是按照先墻后拱順序進行。噴射的過程中必須注意的是要將噴頭與受噴的巖面相距0.6 m～1.2 m左右，并且保證噴頭與受噴面處于垂直方向。當噴射初期時，或者噴至支護鋼架、鋼筋網(wǎng)部位時，需要將垂直的噴頭稍微偏斜。在進行先墻后拱的噴射路徑時，要保證噴射動作的持續(xù)進行，并且按照圓周運動進行。噴射的后一圈要能壓住前一圈的1/3，且根據(jù)噴混凝土的初終凝時間控制，以直徑約為20 m～30 m的螺旋狀噴射方式來加強混凝土噴射的密實度。除此以外，在噴射的時候要控制好風壓、水壓和噴射的距離。嚴格控制風壓在0.3 MPa～0.6 MPa之間，以保障回彈量在標準范圍內(nèi)。

當隧道噴射混凝土的厚度要求達到5 cm以上時，要分兩次進行噴射作業(yè)，在第一次噴射混凝土1 h后進行第二次混凝土噴射作業(yè)，需要注意的是，進行第二次噴射的時候要對第一層噴射層面的混凝土進行沖洗，進行第一次噴射的時候要先找平巖面。噴射好后要將混凝土終凝2 h，方可進行噴水養(yǎng)護作業(yè)，并且噴水養(yǎng)護的時間要持續(xù)7 d以上。對噴射凝結后的混凝土進行開挖作業(yè)時，要保證噴射混凝土與爆破時間相距4 h以上。

噴射的過程中發(fā)現(xiàn)噴射的混凝土局部出現(xiàn)凹凸不平的尺寸，沒有符合風壓要求標準時，要進行補噴作業(yè)。邊墻：D/L=1/6;拱部：D/L=1/8。其中，L為噴射混凝土相鄰兩凹面間的距離；D為噴射混凝土兩凸面凹進去的深度。具體的噴射程序如圖1所示。

2 噴射混凝土的控制要點

2.1 混凝土材料選用的控制

采用的噴射混凝土應選用硅酸鹽水泥，若無法滿足硅酸鹽水泥要求可選用普通硅酸鹽水泥，并且保證進場的水泥是進行檢驗符合要求標準的。噴射混凝土選用的細骨料、粗骨料、外加劑和混凝土中的總堿量都必須對其進行嚴格的檢測，必須保證所有的混凝土材料符合檢測標準后才能進場使用。

使用的混凝土摻加的外加劑后所形成的混凝土的性能必須能達到設計要求標準。使用速凝劑前要對水泥的相容性和水泥漿凝結的效果進行有效的測試，保證實驗結果的初凝作用在5 min～10 min(初5 min,終10 min)之內(nèi)。同樣，在選用其他種類的外加劑或復合外加劑的時候，要對外加劑同樣進行性能和使用效果測試，保證其性能和效果能達到規(guī)定標準要求后方可使用。

在檢驗混凝土材料的過程中可使用抽樣檢查的方式，對同一生產(chǎn)廠家、同批號、同品種、同生產(chǎn)日期的連續(xù)進場外加劑進行檢測，當進場的數(shù)量中一批不滿足5 t的時候，可按照5 t的方式進行計算。施工單位要嚴把材料檢測質(zhì)量關，要對每一批進場的材料都進行抽樣檢查，同時監(jiān)理單位也要保證對進場材料的取樣檢查次數(shù)，加強現(xiàn)場材料的使用監(jiān)督，并且保證每次都有檢測。

2.2 混凝土的配合比控制

噴射混凝土的配合比是由原材料的性能、混凝土的技術條件和設計要求等共同決定的，并且要提前對混凝土的配合比進行試驗，保證試驗的效果能達到要求后才能進行配比作業(yè)。其中具體的配比要求要達到膠骨在1∶4～1∶5之間，水和膠的比例在0.4～0.5之間，砂石的比例最好是能達到50%～60%之間，同時膠凝材料的含量不能少于400 kg/m3，所含的鋼纖維數(shù)量要達到設計的標準要求。在對混凝土配合比材料的檢測中要保證對同等強度、同等級和同性能的噴射混凝土進行混凝土配合比設計，在實際的施工過程中，若其中的配比，比如水泥、外加劑等原材料的品種規(guī)格發(fā)生變化時要對配合比進行重新設計和檢測，以保證原材料的配合比達到要求范圍內(nèi)。監(jiān)理單位要全程對配比過程進行監(jiān)督，并要對配比好的噴射混凝土進行全部檢查。在檢測中使用的方法是施工單位進行配合比選定的實驗，監(jiān)理單位對選定的配合比單進行檢查。

2.3 混凝土厚度和表面平整度的控制

對噴射混凝土施工作業(yè)中的厚度和表面平整度的要求是實際施工的平均厚度要大于設計的厚度，同時檢測的時候其中80%以上的檢測點厚度要大于設計厚度，噴射巖面的平整度的偏差范圍在100 mm之間。嚴格做好材料和施工檢測工作。檢測時從斷面開始，斷面到拱面之間每隔2 m布設一個檢測點，用以檢測噴射混凝土的厚度。檢測完后，監(jiān)理單位要抽查檢測，且保證檢測次數(shù)，檢測時可用自動斷面儀或攝影儀等設備對表面平整度進行檢測。

3 結語

作為初期支護施工質(zhì)量的保證，濕噴混凝土施工的質(zhì)量關系著隧道整個施工的質(zhì)量和施工進度，因此必須加強隧道濕噴混凝土施工技藝，這樣才能加快隧道施工作業(yè)和施工質(zhì)量，提高濕噴混凝土質(zhì)量，控制隧道安全風險。

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On construction craft of tunnel’s wet shotcrete and its controlling points

Gao Shangyong

(JinzhongRoadandBridgeConstructionGroupCo.,LtdofShanxi,Jinzhong030600,China)

The paper introduces the construction craft procedure of the tunnel’s wet shotcrete, and illustrates its controlling key points from the selection of concrete materials, proportional ratio design, and concrete thickness and smoothness control, so as to ensure the tunnel construction quality.

tunnel project, wet shotcrete, proportional ratio, smoothness

1009-6825(2016)20-0172-03

2016-05-04

高尚勇(1979- )，男，工程師

TU755

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