米瑞斌

中鐵十二局集團(tuán)第三工程有限公司 山西長(zhǎng)治 030024

1 濕噴混凝土施工技術(shù)原理

濕噴混凝土施工技術(shù)，是將攪拌好的混凝土送入濕式噴射機(jī)，用壓縮空氣在噴嘴處與從計(jì)量泵壓到噴嘴的霧化速凝劑混合，形成料束，噴到受噴面上，從而進(jìn)一步加強(qiáng)構(gòu)筑物的外部結(jié)構(gòu)的一種施工技術(shù)。在施工過(guò)程中，噴射混凝土技術(shù)主要用于實(shí)現(xiàn)混凝土高速射流的壓實(shí)，噴射后不需要振動(dòng)。由于施工過(guò)程簡(jiǎn)單方便，混凝土結(jié)構(gòu)施工正在施工中，濕噴混凝土施工與干噴混凝土施工性能的比較見表1。

表1 干、濕噴混凝土施工性能對(duì)比表

2 高鐵隧道施工中濕噴混凝土的應(yīng)用分析

2.1 工程概況

某高速鐵路隧道本隧道初期支護(hù)為25-32cm噴射昆疑土，根據(jù)隧道地質(zhì)條件和以往的施工經(jīng)驗(yàn)，本工程采用濕噴混凝土施工技術(shù)，濕噴工藝可加快施工進(jìn)度、減少回彈量、施工過(guò)程粉塵少、物料拌和均勻、混凝土性能穩(wěn)定。本工程采用GHP25C-IV車載混凝土濕噴臺(tái)車施工，該型設(shè)備每小時(shí)最高噴射量為25m3。施工

2.2 高鐵隧道施工中的噴射混凝土配合比以及原材料的應(yīng)用

2.2.1 科學(xué)確定噴射混凝土的配合比

在高鐵隧道的施工過(guò)程中，要想保障濕噴混凝土的施工質(zhì)量，不僅要求隧道具有一定可噴量，而且還要求噴射混凝土要具備較高的強(qiáng)度，較好的防滲性和耐久性以及施工中產(chǎn)生少量的粉塵。結(jié)合上述幾點(diǎn)要求，在噴射混凝土進(jìn)行配合比時(shí)，要合理計(jì)算并確定速凝劑、水泥、砂、碎石以及水比例，其標(biāo)準(zhǔn)比例應(yīng)為0.11∶ 2.40∶4.37∶4.01∶1。只有科學(xué)地噴射混凝土配比才能在最大限度上保證工程的施工質(zhì)量。

2.2.2 科學(xué)選擇原材料

科學(xué)選擇原材料可以遵循以下幾點(diǎn)：（1）在砂的選擇方面，應(yīng)該選用硬度較大，含泥量較低的粗河砂，砂的細(xì)度模數(shù)大部分應(yīng)該為3。（2）在碎石的選擇方面，碎石的選擇要以輸料管的直徑為依據(jù)，一般情況下，碎石的大小不能超過(guò)輸料管的1/4，并且要選擇硬度較高，耐性較好的碎石。（3）在水泥的選擇上，要選擇凝結(jié)速度較快，凝結(jié)后的硬度較高的水泥。因此，在大部分的施工過(guò)程當(dāng)中，都廣泛地應(yīng)用了硅酸鹽水泥。在整個(gè)濕噴混凝土的過(guò)程當(dāng)中，水泥的溫度控制是十分重要的工作環(huán)節(jié)，一般來(lái)講，水泥的最高溫度值為30℃。在水泥的存儲(chǔ)過(guò)程中，一定要做好水泥的防潮工作，這是確保水泥質(zhì)量合格的最有效途徑，在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中，要盡量選擇生產(chǎn)日期15d之內(nèi)的水泥。

2.3 高鐵隧道濕噴混凝土施工工藝

2.3.1 施工前的準(zhǔn)備工作

（1）協(xié)調(diào)好混凝土支護(hù)與開挖施工。支護(hù)跟著掌子面進(jìn)行，對(duì)穩(wěn)定性較差的地段，應(yīng)采用鋼拱架與錨噴聯(lián)合支護(hù)。（2）濕噴混凝土施工前，應(yīng)對(duì)水泥、骨料、速疑劑、水等材料的質(zhì)量進(jìn)行檢查，要求所有原材料必須符合相關(guān)規(guī)定；對(duì)噴射機(jī)、混凝土攪拌機(jī)、空壓機(jī)等設(shè)備進(jìn)行檢查，保證設(shè)備運(yùn)行完好。（3）噴射混凝土施工前應(yīng)認(rèn)真檢查開挖斷面尺寸，欠挖處要及時(shí)處理；清理作業(yè)區(qū)域內(nèi)的障礙物，對(duì)松動(dòng)的圍巖采用人工敲除，對(duì)破損巖面加打錨桿加固；要按設(shè)計(jì)要求安裝好鋼絲網(wǎng)；對(duì)硬巖面要用高壓水進(jìn)行沖洗，對(duì)軟巖面用高壓風(fēng)吹凈粉塵，確保巖面無(wú)松動(dòng)、巖石干凈無(wú)油污雜物，保證混凝土與圍巖結(jié)合良好。（4）受噴面經(jīng)過(guò)處理后，采用錨桿外露長(zhǎng)度做控制噴射混凝土厚度的標(biāo)志，或采用埋設(shè)φ6鋼筋做標(biāo)志，按3mx3m的間距做好噴射混凝土厚度控制。（5）處理受噴面滲漏水現(xiàn)象，可將散水集中，埋設(shè)盲管將水引出。

2.3.2 配料、拌合和運(yùn)輸

材料的選擇以及采購(gòu)工作要結(jié)合高鐵隧道工程的實(shí)際情況和具體特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行，同時(shí)要合理地存儲(chǔ)材料。首先，要做好工程施工前的準(zhǔn)備，仔細(xì)查驗(yàn)材料的質(zhì)量，確保工程質(zhì)量受控。在對(duì)材料進(jìn)行查驗(yàn)的過(guò)程中，查驗(yàn)工作的重心應(yīng)該放在砂的細(xì)度模數(shù)、含泥量，碎石含泥量以及水泥受潮現(xiàn)象上，當(dāng)材料出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，就要立刻停用該材料。為了保障工程施工的順利開展，要對(duì)攪拌設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備的質(zhì)量進(jìn)行認(rèn)真的檢查，為攪拌與運(yùn)輸工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。與此同時(shí)，為了降低產(chǎn)生灰包的概率，這就要求施工人員要科學(xué)規(guī)范地操作攪拌機(jī)。

2.3.3 濕噴噴射施工

濕噴混凝土的噴射工作一定要依據(jù)相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行，這也對(duì)施工人員的專業(yè)技術(shù)提出了更高的要求。在工程施工的準(zhǔn)備階段，施工人員為了保障較高的結(jié)合效果，就要提前對(duì)施工區(qū)域內(nèi)的雜物以及巖壁上松散的石頭進(jìn)行清理；在進(jìn)行噴射工作時(shí)，受噴面和濕噴機(jī)械手噴頭之間的距離要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，只有合適的距離才能最大限度地控制混凝土的回彈量。為了提高濕噴混凝土在噴射環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量，要求噴射方向與隧道巖面保持垂直狀態(tài)。施工單位要合理規(guī)范濕噴混凝土的噴射工作，并由專業(yè)的工作人員進(jìn)行指導(dǎo)與監(jiān)管，爭(zhēng)取做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、反映問(wèn)題和解決問(wèn)題。當(dāng)噴射工作結(jié)束以后，施工人員要及時(shí)處理噴射機(jī)和噴射管道內(nèi)的雜物，并將其運(yùn)用科學(xué)合理的方式進(jìn)行保存。

2.3.5 回彈量調(diào)整

在高速隧道工程施工的過(guò)程中，有一個(gè)至關(guān)重要的施工環(huán)節(jié)就是對(duì)高鐵隧道濕噴混凝土回彈量的控制，控制好噴射混凝土的回彈量能夠有效控制工程施工成本。為此，施工方案要具有針對(duì)性以及有效性。要減少濕噴混凝土的回彈量，首先就是要科學(xué)嚴(yán)格地控制混凝土的配合比。在混凝土配比的各種材料中，速凝劑和水泥的作用非常大。施工單位要有效地控制濕噴混凝土的回彈量，最根本的是要加強(qiáng)對(duì)施工過(guò)程的管控。為此，施工單位的相關(guān)部門要對(duì)高速隧道的整個(gè)施工過(guò)程進(jìn)行有效的管理，并制定出合理的監(jiān)管制度，并確保隧道施工過(guò)程中監(jiān)管制度能夠得到有效的落實(shí)。

3 高鐵隧道施工中濕噴混凝土作業(yè)中需要注意的問(wèn)題

3.1 噴射程序的合理性

在高鐵隧道施工中濕噴混凝土作業(yè)的程序應(yīng)該保證合理，通常狀下，其程序?yàn)椋捍蜷_速凝劑輔助風(fēng)→緩慢打開主風(fēng)閥→啟動(dòng)速凝劑計(jì)量泵、主電機(jī)、振動(dòng)器→向料斗加混凝土。

3.2 噴射方法

在噴射混凝土作業(yè)中，應(yīng)該采用分段以及自下而上依次進(jìn)行的噴射方法，噴射的過(guò)程中，應(yīng)先填平巖面凹洼較大的位置，初次噴射的過(guò)程中，應(yīng)該保證噴射圓順，然后按照自下而上順序進(jìn)行分層、往復(fù)的噴射。

3.3 分段施工

在高鐵隧道分段施工的過(guò)程中，相關(guān)工作人員應(yīng)該保證對(duì)上次噴混凝土應(yīng)預(yù)留斜面進(jìn)行控制，斜面寬度為200-300mm，斜面應(yīng)該用高壓水沖洗。同時(shí)要嚴(yán)格按照要求進(jìn)行鋼筋網(wǎng)的預(yù)留，確保搭接長(zhǎng)度符合要求，保證兩次施工混凝土結(jié)合緊密。

3.4 分層噴射

在分層噴射中，應(yīng)該注意噴射的差異性。通常狀況下，在后一層噴射的過(guò)程中，需要等到前一層混凝土初凝后才可進(jìn)行，以便保證噴射混凝土的質(zhì)量。在一次噴混凝土的厚度確定中，應(yīng)該以噴混凝土不滑移、不墜落為度。一般狀況下，邊墻一次噴射混凝土厚度控制在7-15cm，拱部控制在5-10cm，并保持噴層厚度均勻。

3.5 噴射中的注意事項(xiàng)

濕噴機(jī)械手最高出料量達(dá)到25m3/h，能夠大大提高噴射作業(yè)的效率。但是在噴射混凝土的施工過(guò)程中，一定要嚴(yán)格噴射速度，不能一味求快而肆意加大出料量，造成回彈量嚴(yán)重超標(biāo)。要根據(jù)噴射混凝土的厚度、現(xiàn)場(chǎng)混凝土的凝結(jié)情況，及時(shí)調(diào)整出料量，嚴(yán)格控制回彈量。當(dāng)噴射中的風(fēng)壓過(guò)大時(shí)，要及時(shí)調(diào)整風(fēng)壓。相關(guān)施工人員一定要注意觀察風(fēng)壓，并通過(guò)對(duì)噴嘴出料情況進(jìn)行風(fēng)壓的調(diào)整。一般工作風(fēng)壓：邊墻0.3-0.5MPa，拱部0.4-0.65MPa。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在高速鐵路施工過(guò)程當(dāng)中，隧道是施工的一大難點(diǎn)。高鐵隧道的施工離不開對(duì)濕噴混凝土技術(shù)的應(yīng)用。近年，濕噴機(jī)械手的應(yīng)用范圍逐漸加大，這就對(duì)相關(guān)操作人員的專業(yè)技能提出了更高的要求。要想進(jìn)一步提高工程質(zhì)量，一方面要加強(qiáng)對(duì)混凝土質(zhì)量的控制，另一方面要嚴(yán)格施工過(guò)程控制，確保工程施工過(guò)程安全質(zhì)量平穩(wěn)受控，推動(dòng)我國(guó)高鐵事業(yè)的快速發(fā)展。