吳詩堯

（中冶路橋建設(shè)有限公司，山東 濟南 250014）

高鐵隧道施工作為一項復(fù)雜性工作，濕噴混凝土可為隧道開挖支護創(chuàng)設(shè)良好的施工條件，全面保證隧道施工質(zhì)量及安全性。但由于隧道實際施工過程中，施工現(xiàn)場條件較為復(fù)雜，易受外界因素干擾，影響項目施工質(zhì)量及效率。因此，為進一步保障高鐵隧道施工質(zhì)量，需準確掌握其施工技術(shù)特征，做好施工技術(shù)要點把控，采取針對性質(zhì)量控制措施，確保高鐵隧道施工質(zhì)量達標。

1 高鐵隧道施工中的濕噴混凝土施工技術(shù)特征

濕噴混凝土施工技術(shù)主要是指按照相關(guān)要求，將一定比例的水泥、砂、石及外加劑進行均勻混合，攪拌形成混凝土，利用泵或壓縮空氣輸送至巖石或結(jié)構(gòu)物表面，促使巖石或結(jié)構(gòu)整體實現(xiàn)加固目標。噴射混凝土密實度及整體性控制，與常規(guī)澆筑混凝土振搗密實原理存在較大差異性，噴射混凝土主要是依托高速射流密實，其整體密實程度與射流過程息息相關(guān)。噴射混凝土施工工藝較為簡易，消除傳統(tǒng)混凝土支模、澆筑及拆除模板等環(huán)節(jié)，提高施工效率，且與常規(guī)混凝土相較具有良好的密實度，強度及抗?jié)B性能優(yōu)良。噴射混凝土的主要作用體現(xiàn)在以下幾方面：（1）充分充盈外露節(jié)理和裂隙，增強圍巖整體強度和穩(wěn)定性；（2）混凝土作為與圍巖大面積、穩(wěn)固性接觸最佳支護方式；（3）通過接觸面附著力和剪力，作用于噴射混凝土上的外力分散至圍巖上，以此避免局部掉塊，在隧道壁面周圍形成一個閉合承載環(huán)，以此分擔圍巖部分應(yīng)力；（4）填平圍巖凹面，避免應(yīng)力過于集中，加強軟弱層，將土壓傳遞至鋼支撐和錨桿，開挖工作完成后應(yīng)立即將避免完成覆蓋，以免圍巖出現(xiàn)風化。

2 高鐵隧道施工中的濕噴混凝土施工技術(shù)要點

2.1 施工準備

施工準備工作是濕噴混凝土施工基礎(chǔ)保障，需按照相關(guān)要求，結(jié)合施工現(xiàn)場實際狀況完成施工準備工作，檢查風壓系統(tǒng)穩(wěn)定性是否滿足要求，電源供電是否可靠，施工人員是否到位，并在正式實施噴濕工作之前，應(yīng)將設(shè)備進行空轉(zhuǎn)運行，以此檢查進料口是否安設(shè)穩(wěn)固；準確測量圍巖基本尺寸，保證隧道洞外輪廓光滑度，針對欠挖部位需及時補鑿，并將浮石予以清除，隨后利用高壓水將待噴面異物及時清理；仔細查看隧道壁面是否存在滲漏水現(xiàn)象，若發(fā)現(xiàn)滲漏水區(qū)域，需及時采取相應(yīng)的措施做好防水保護，較為干燥區(qū)域內(nèi)實際噴射之前，應(yīng)適當噴灑水分，確保具有一定濕度，增強巖面黏結(jié)力。

2.2 供風

供風作為濕噴混凝土施工中核心環(huán)節(jié)之一，主要將空壓機壓縮空氣存儲于存氣罐內(nèi)，通過風管進入混凝土噴射機，作為噴射機持續(xù)性驅(qū)動力，促使噴射機內(nèi)混凝土持續(xù)性噴射至噴頭部位，最終以高速度噴射于受噴面上。由于噴射過程中整體噴射速率較快，骨料與水泥受重復(fù)性沖擊及壓實，最終形成密實混凝土。正式送風之前需將計量泵開啟，避免高壓混凝土混合物將噴孔堵塞，送風過程中需不斷優(yōu)化調(diào)整噴射風壓，通常具體工作過程中應(yīng)控制在0.3～0.5Mpa，防止由于風壓過大粗骨料噴射至噴面后回彈，以及過小骨料無法沖進砂漿層出現(xiàn)掉落現(xiàn)象，混凝土回彈量小、表面濕潤光澤屬于最佳風壓。

2.3 混合料制備

混合料制備質(zhì)量直接影響最終施工質(zhì)量，混合土實際拌和過程中，應(yīng)按照一定順序完成材料拌和，水泥選取建議優(yōu)先選用普通硅鹽酸水泥，強度等級應(yīng)超過32.5級，粗骨料應(yīng)選取質(zhì)地堅硬碎石，將其粒徑控制不超過15mm，骨料級配應(yīng)為連續(xù)級配，細骨料應(yīng)選用中粗砂，保證其堅硬耐久性優(yōu)良，模數(shù)應(yīng)超過2.5，砂率通?？刂圃?5%～55%。同時，材料混合料中若需加入一定劑量的外加劑，應(yīng)確保其與混凝土和圍巖黏結(jié)力不會造成干擾，對混凝土及鋼材無腐蝕作用，具備綠色、環(huán)保成效。為保證混合物攪拌均勻性，應(yīng)保持攪拌時間超過2min，防止混凝土分散缺乏均勻性，但也不建議超過4min，避免對泵送劑性能造成干擾，影響混凝土拌和質(zhì)量。

2.4 濕噴作業(yè)

按照以往高鐵隧道濕噴混凝土施工實踐經(jīng)驗獲知，清潔濕潤的巖面與混凝土粘接具有良好的緊密性，所以正式實施噴射混凝土之前，需利用高壓水將其隧道進行清洗完畢，保證其潔凈度及濕度滿足施工要求。待上述清潔工作完成后，可實施混凝土噴射工作，應(yīng)從隧道底部自下向上操作，防止實際噴射過程中回填料將沖洗干凈巖面污染；噴射過程中施工人員應(yīng)控制噴嘴與巖面實際距離，通常保持在1.0m左右，嚴控噴射風壓，實時梳理混凝土輸料管，防止施工人員變更噴射方向時輸料管內(nèi)出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象；噴射速率應(yīng)保持均勻、連續(xù)，始終保持料斗內(nèi)部具有一定劑量的混合料，及時清理振動篩上大骨料及雜物，確保噴射工作具有穩(wěn)定性、均勻性。同時，應(yīng)控制噴射初層實際厚度，按照圍巖實際類別和水文地質(zhì)狀況確定，以免初始噴層過薄骨料黏結(jié)缺乏一定的穩(wěn)固性，亦或噴射厚度過大重量超出內(nèi)部混凝土凝聚力，通常將其厚度控制在4～5cm；噴射過程中施工人員應(yīng)主噴面保持垂直，料束與手噴面垂線夾角控制在0～15o內(nèi)，防止實際噴射角度過大混凝土在噴面上出現(xiàn)凹凸不平質(zhì)量缺陷，同時會增加回彈量，進而對混凝土噴射強度造成影響。此外，在布設(shè)盲管部位應(yīng)與盲管噴射噴面正對，以此保證其后部形成透水空隙，并與垂直方向形成一定小角度，以此確保后面混凝土噴射更具密實度。濕噴施工工藝中通常一次噴射厚度應(yīng)保持在4～5cm，二次厚度可達到10cm，進行分層噴射時需科學、合理選取時間間隔，并正式實施二次噴射之前，在受噴面噴灑適量水，保證其濕度滿足施工要求，保證兩層混凝土間擁有良好的黏結(jié)。

2.5 整平與養(yǎng)護

待噴射工作完成后，混凝土實施自然整平，有助于不保證其整體結(jié)構(gòu)強度及持久性，對其進行振動平整，影響混凝土與鋼筋間良好銜接，并在混凝土內(nèi)部形成裂縫，影響其自身強度及耐久性，但由于自然平整混凝土表面較為粗糙，不利于后續(xù)二襯施工，所以應(yīng)在混凝土初凝后，利用刮刀將多余混凝土去除，通過抹灰找平方式完成整平工作。濕噴混凝土施工完成后存在粗糙的表面，所以對其進行良好的養(yǎng)護十分關(guān)鍵，不僅可有效保證水泥充分水化，規(guī)避混凝土形成異常收縮裂縫，養(yǎng)護時間應(yīng)超過10天，氣溫較低季節(jié)應(yīng)保持其溫度控制在0oC以上，防止混凝土受凍融化后出現(xiàn)大范圍脫落現(xiàn)象。

3 高鐵隧道施工中的濕噴混凝土施工質(zhì)量控制措施

高鐵隧道施工中濕噴混凝土施工質(zhì)量，直接影響最終施工成效，需采取針對性解決措施，保證施工質(zhì)量達標，做好各細節(jié)工作，主要體現(xiàn)在以下幾方面。

（1）噴頭移動方式。噴射過程中調(diào)整移動噴頭應(yīng)遵循因地制宜原則，應(yīng)將橫、豎條交叉使用，保證混凝土達到一定厚度之后離開，循序漸進擴大噴射面積。同時，應(yīng)遵循一定先下后上噴射順序，噴射過程中針對凹凸不平現(xiàn)象，需將凹出填充平整之后調(diào)整噴頭，噴射長度每次應(yīng)控制在3～4m，保證最終噴射混凝土面具有一定的光滑度。

（2）回彈量調(diào)整?；貜椫饕侵富炷羾娚涿嬗捎谂c巖面、鋼筋等相互摩擦、碰撞等從噴面上掉下拌合物，其回彈量與多個因素密切相關(guān)，不僅包含噴射位置、空氣壓力，而且涉及水泥用量、水灰比等。通常初期回彈量較大，逐漸形成塑性層后骨料嵌入難度較低，回彈量較少，所以需控制實際噴層厚度，不宜小于4cm，同時回填料掉落于地面上，含有一定的雜質(zhì)，無法進行收集回收利用。

（3）噴射角度及距離控制。噴射過程中施工人員應(yīng)需噴面保持垂直，邊墻噴射應(yīng)將噴嘴向下10oC,便于混凝土噴射于厚度較大的頂端，頂部建議以直徑方向進行噴射，如受噴面覆蓋存在鋼筋等，應(yīng)適當將噴頭進行傾斜，不能小于70o，規(guī)避其間角度過小知識混凝土物料在受噴面上滾動，形成一定波形噴面同時，增加實際回彈量。噴射距離取決于最小回填量和最高強度，一般噴射距離控制在0.6～1.2m為宜，噴嘴部位空氣壓力應(yīng)保持在0.3～0.5MPa。

4 結(jié)語

濕噴混凝土施工技術(shù)在高鐵隧道中應(yīng)用，不僅有效解決干噴混凝土存在的瓶頸，而且為高鐵隧道施工提供安全施工保證，獲取良好的施工實踐經(jīng)驗。同時，濕噴施工方式生產(chǎn)效率高，施工操作程序少，混凝土質(zhì)量穩(wěn)定可靠，對保護施工人員身體健康、提高經(jīng)濟效益具有顯著優(yōu)勢。因此，為保證濕噴施工工藝在高鐵隧道施工中具有良好的應(yīng)用成效，需掌握其施工特征，把握施工技術(shù)要點，做好各施工環(huán)節(jié)質(zhì)量控制措施，保證隧道施工質(zhì)量。