孫 虎

(山西省交通環(huán)境保護(hù)中心站(有限公司)，山西 太原 030030)

0 前 言

噴射混凝土技術(shù)作為當(dāng)前新奧法隧道施工項(xiàng)目的主要技術(shù)，通過(guò)噴射機(jī)械開(kāi)展施工，把混凝土按照某種速度直接噴射到巖石或者結(jié)構(gòu)物的表面，可以充分保護(hù)被噴射位置的結(jié)構(gòu)。澆筑干噴技術(shù)來(lái)說(shuō)，可以有效減少回彈量，避免出現(xiàn)大量的粉塵材料，可以適當(dāng)增加噴射厚度且施工速度非常快。伴隨著濕噴機(jī)械設(shè)備、材料、工藝、技術(shù)等發(fā)展，濕噴混凝土已經(jīng)作為成熟技術(shù)投入到工程中使用。結(jié)合當(dāng)前的隧道施工情況分析，因?yàn)椴糠止こ讨袥](méi)有做好混凝土支護(hù)處理，導(dǎo)致工程的施工效果比較差，噴射混凝土成為質(zhì)量控制比較弱的部分。因此，本文重點(diǎn)分析噴射混凝土施工技術(shù)在隧道項(xiàng)目施工中的應(yīng)用，希望可以促進(jìn)技術(shù)水平的提升。

1 濕噴混凝土的主要作用

①裸露節(jié)理與裂隙需要加強(qiáng)填充施工，提升結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度性能；②混凝土作為主要的施工方式，牢固性好、穩(wěn)定性強(qiáng)；③通過(guò)接觸面中所產(chǎn)生的附著力與剪力的影響，在噴射混凝土中形成的外力直接存在于分散的圍巖結(jié)構(gòu)上，可以避免出現(xiàn)掉塊的問(wèn)題，保證壁面成為較高承載力結(jié)構(gòu)，圍巖應(yīng)力處于合理的范圍內(nèi)；④圍巖表面如果有凹凸不平的情況，應(yīng)該做好填平處理，防止存在應(yīng)力集中的問(wèn)題，可以將土體壓力傳輸?shù)戒撝闻c錨桿的位置上，經(jīng)過(guò)開(kāi)挖之后覆蓋到壁面，從而防止出現(xiàn)風(fēng)化。

2 原材料選擇及配合比確定

2.1 原材料選擇

2.1.1 水 泥

選用P·O42.5、P·O52.5普通硅酸鹽水泥，完全達(dá)到施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

2.1.2 砂

采用潔凈度較高的中砂材料，細(xì)度模數(shù)在2.4以下，含泥量不足2.6%。

2.1.3 碎 石

為了防止在施工中出現(xiàn)堵管、回彈量比較大的情況，工程中選用粒徑5～20 mm的機(jī)制碎石，級(jí)配達(dá)到連續(xù)性的要求，且硬度、耐久性都比較好。

2.1.4 拌和用水

普通飲水用即可，禁止使用純度比較低或者酸度、堿度的水進(jìn)行施工。

2.1.5 速凝劑

速凝劑的選擇主要是為了提高凝結(jié)的速度，所以需要合理地控制添加量，以提升材料性能為最佳標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 配合比確定

混凝土采用C25強(qiáng)度的材料，在配合比設(shè)計(jì)中，要按照試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行，不僅要達(dá)到強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)，而且要滿足可泵性、附著性等方面的要求。工作人員在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行配合比試驗(yàn)，然后開(kāi)始噴射施工。經(jīng)過(guò)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，配合比如下：灰骨比為：1∶4；水灰比為：0.45～0.50；結(jié)合實(shí)際情況確定砂、碎石的含水量，以達(dá)到材料性能為最佳保準(zhǔn)。

3 濕噴混凝土施工工藝

3.1 施工準(zhǔn)備

①檢查確定噴射施工輪廓尺寸，然后做好修整處理，以達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，一旦存在松散問(wèn)題，應(yīng)該及時(shí)清理；②如果有明顯摻水情況，應(yīng)該先開(kāi)始排水作業(yè)；③噴射施工開(kāi)始前，需要使用高壓縫、高壓水進(jìn)行表面的清洗處理，確保軟弱巖石層全部清除干凈，自隧道頂部進(jìn)行沖洗施工，直到整個(gè)結(jié)構(gòu)達(dá)到完全清洗干凈的要求；④按照施工工作要求安裝腳手架、配置防塵面罩；⑤檢查工程中所有設(shè)備、工器具等是否完好、性能是否達(dá)標(biāo)；⑥在拱頂、邊墻或圍巖等位置做好噴射厚度的標(biāo)志。

3.2 濕噴作業(yè)技術(shù)要點(diǎn)

1)混凝土制作的過(guò)程中，需要按照砂、碎石、水泥、水的順序加入到拌和機(jī)械內(nèi)，然后開(kāi)啟強(qiáng)制攪拌模式，符合配合比的要求。攪拌時(shí)間嚴(yán)格控制，復(fù)合攪拌2 min左右，若時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也會(huì)導(dǎo)致材料性能受到影響。

2)混凝土的噴射施工需要從底部開(kāi)始進(jìn)行，逐個(gè)向上部進(jìn)行噴射施工，噴槍的運(yùn)動(dòng)以S曲線的形式進(jìn)行，防止存在回彈量過(guò)大或者巖面污染嚴(yán)重等情況，否則將會(huì)直接導(dǎo)致整個(gè)項(xiàng)目的施工質(zhì)量難以達(dá)到要求。在上一層混凝土結(jié)構(gòu)達(dá)到初凝的標(biāo)準(zhǔn)后，才能開(kāi)始下一層的噴射施工，從兩側(cè)到中間的順序逐步進(jìn)行噴射，直到最終到達(dá)中心線的部位上，以環(huán)形的方式噴射作業(yè)，完成一個(gè)作業(yè)面的施工。

3)噴射時(shí)需要做好風(fēng)壓的控制。如果風(fēng)壓比較小，會(huì)導(dǎo)致噴射能力較差，不能達(dá)到粘結(jié)性、密實(shí)度的標(biāo)準(zhǔn)，甚至超出規(guī)范的要求；如果風(fēng)壓過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致混凝土接觸到巖面后就被吹到其他的位置，也會(huì)導(dǎo)致骨料出現(xiàn)反彈，進(jìn)而導(dǎo)致回彈量比較大。因此，通常起始風(fēng)壓≥0.5 MPa才能開(kāi)始噴射施工，按照實(shí)際噴射的需要進(jìn)行噴嘴的調(diào)節(jié)，邊墻部分的噴射風(fēng)壓為0.3～0.5 MPa，拱部控制在0.4～0.65 MPa。

4)噴射施工的厚度需要嚴(yán)格控制，此時(shí)要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膰鷰r類型、水文地質(zhì)條件等因素綜合考慮確定。對(duì)于濕噴來(lái)說(shuō)，其厚度通常是4～5 cm，在第二次噴射施工時(shí)應(yīng)該保證其厚度在10 cm以上。

5)無(wú)鋼筋網(wǎng)的噴射施工需要嚴(yán)格控制，保證噴嘴和噴射表面以90°的形式存在，保持0.8～2 m的距離，從而達(dá)到噴射施工的密實(shí)性標(biāo)準(zhǔn)要求。對(duì)于有鋼筋網(wǎng)結(jié)構(gòu)的噴射表面來(lái)說(shuō)，一般需要有一定的傾斜度進(jìn)行噴射施工，且噴射距離為0.6～1 m。

6)噴頭需要沿著螺旋軌道的方式進(jìn)行噴射施工，分區(qū)段進(jìn)行噴射，通常要控制在6 m左右，從上到下逐步進(jìn)行，噴一圈需要壓半圈結(jié)構(gòu)，逐步進(jìn)行移動(dòng)，每圈的直徑為15～20 cm；如果被噴射的表面平整度不足，應(yīng)該先進(jìn)行凹凸找平處理，以達(dá)到工程的要求。

7)噴射施工的終凝1 h之后開(kāi)始進(jìn)行養(yǎng)護(hù)施工，時(shí)間不少于7 d。

4 濕噴混凝土施工中的注意事項(xiàng)

1)噴射開(kāi)始前應(yīng)該進(jìn)行各個(gè)管道部分的濕潤(rùn)處理，噴射結(jié)束后應(yīng)該進(jìn)行管道的清洗處理，不應(yīng)留存有混凝土材料。

2)噴射作業(yè)環(huán)節(jié)，風(fēng)壓控制尤為關(guān)鍵，要加強(qiáng)控制，保證其為0.15～0.2 MPa。

3)水灰比控制，確保噴射施工之后表面的光澤度合格。

4)對(duì)于有些隧道滲水比較嚴(yán)重的情況，如果水量相對(duì)較小，在噴射前進(jìn)行全面的吹掃處理，然后按照施工工序開(kāi)展進(jìn)行；如果水量過(guò)大，噴射前需要嚴(yán)格控制水量，且要按從遠(yuǎn)到近的順序開(kāi)展，逐步進(jìn)行合龍作業(yè)，止水后就可以進(jìn)行噴射施工，做好封閉處理。

5)噴射作業(yè)階段，要隨時(shí)了解噴嘴的工作情況，若存在堵管的問(wèn)題，應(yīng)該立即停止噴射施工，進(jìn)行管道的檢查。

6)局部位置噴射施工厚度較大的情況，在掛防水板前要將凸出位置清理掉，這是避免該位置影響噴射施工的主要處理方法。

7)混凝土噴射到后一工序進(jìn)行循環(huán)放炮的情況下，要根據(jù)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)確定間隔的時(shí)間，通常時(shí)間控制在4 h以上，放炮之后要做好混凝土結(jié)構(gòu)的檢查，一旦有裂紋，應(yīng)該調(diào)整時(shí)間或者爆破參數(shù)。

8)混凝土凝結(jié)后，要進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的檢測(cè)。該環(huán)節(jié)主要是通過(guò)鉆芯法來(lái)進(jìn)行，以更好地掌握混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度性能，一旦檢查確定沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，應(yīng)該立即采取措施進(jìn)行處理。

5 結(jié)束語(yǔ)

濕噴混凝土技術(shù)應(yīng)用到隧道項(xiàng)目?jī)?nèi)有著非常明顯的作用，有干噴混凝土所不具備的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)經(jīng)過(guò)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，確定合適的施工方案，加強(qiáng)各個(gè)施工環(huán)節(jié)的管理和控制，從而保證隧道結(jié)構(gòu)的質(zhì)量合格，確保施工的安全性，為今后的隧道工程項(xiàng)目的順利實(shí)施起到一定的促進(jìn)作用。

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