喷射混凝土技术要点.doc

关于高速铁路隧道工程喷射混凝土的探究 　　摘要：通过对中铁二十局集团沪昆客专杭长湖南段井坡隧道工程喷射混凝土施工过程中的回弹量、厚度、检测等问题的探究，结合施工实际对隧道工程喷射混凝土施工提出建议。??　　关键词：喷射混凝土；湿喷；回弹量；厚度；强度；?　　中图分类号：U238文献标识码： A 文章编号：?　　随着国家交通基础建设投资力度的加大和人们对环境保护的日益重视，隧道工程建设呈现较大增长趋势。最近几年来，随着国家对行车速度的提升及铁道部对于客运与货运须分开的要求，修建速度达到350km/h的高速铁路成为目前在建铁路中的重点，而从已建成的贵广、京沪以及在建的杭长、长昆线来看，隧道的长度几乎占设计总长度的一半。?　　由中铁二十局集团承建的沪昆客专杭长湖南段井坡隧道工程属于在建的高速铁路隧道，其特点主要表现在：设计标准高，沉降控制要求严；施工技术难度大和技术含量高；开挖断面大，最高断面方可达154.61m3/m；本文从几个方面对隧道喷射混凝土的施工进行探究?。?　　一、喷射混凝土在隧道工程初期支护中的作用??　　目前隧道工程初期支护中普遍采用的是喷射混凝土及喷射纤维素混凝土，喷射方式主要有干喷和湿喷，由于干喷强度达不到设计强度、回弹量大、不环保喷及对施工人员身体危害大的特点，“铁道部120号”文件明确规定，隧道施工必须采取湿喷工艺。?　　喷射混凝土具有支护及时、强度高、密实性强、操作简单、灵活性大等优点，特别是在软弱围岩地质条件下，配合钢拱架、钢筋网片和系统锚杆作为支护，其优点更为明显。就新奥法原理而言，容许围岩产生变形，同时在围岩变形过程中，通过围岩自稳体系和支护结构对围岩变形进行控制，达到让围岩变形的适度释放而不是彻底释放的目的。在上述过程中，喷射混凝土的作用可分成两个阶段：(1)喷射混凝土施作初期，从材料结构和力学特征，可把喷射混凝土看作柔性结构，为围岩变形的适度释放提供空间；(2)当喷射混凝土具有一定强度后，可把钢拱架、钢筋网片、系统锚杆和喷射混凝土组成的支护体系看作钢性结构，用来控制围岩变形，达到保护和发挥围岩自承能力的效果。当然在所有作用过程中，也应该重视和强调支护体系的韧性概念，目前施工大多采用喷射纤维素混凝土，就是这种概念发展的必然结果。??　　二、喷射混凝土施工的关键技术??　　由于隧道干喷存在诸多缺点，井坡隧道工程喷射混凝土施工采取了湿喷工艺。?　　2.1喷射混凝土的回弹量控制??　　一般隧道工程的利润主要来自开挖和初期支护的喷射混凝土。如何通过技术改进和加强管理来降低喷射混凝土的回弹量，作者通过对井坡隧道工程喷射混凝土施工情况的分析比较，认为做好以下几点可以将回弹量控制在15％左右。?　　①分层、分段及分片喷射。分段长度不宜大于6m，分块大小不超过一榀拱架间距或3m×3m（素混凝土地段）；分层喷射时，一次喷射混凝土厚度不小于40mm，后一次喷射应在前一层终凝后进行；复喷混凝土的厚度：拱部为50mm～100mm,边墙为70 mm～150mm。严格按照先墙后拱、先下而上的顺序进行喷射，以减少混凝土因重力而滑动或脱落。②控制喷嘴距离(喷射距离)和角度。喷嘴与喷岩面应尽量垂直，喷射距离在1.5m～2.0m时，混凝土回弹量较小，喷射距离过大或过小都会增加回弹量；喷头长度一般只有0.5～0.6m，可将喷头加长到1.2～1.5m，这样喷射手站在距离喷岩面2.0m左右即可进行喷射；喷射手在喷射时应垂直受喷面做反复缓慢的螺旋形运动，螺旋直径约20～30cm，这样既可以保证混凝土的密实性也可减少回弹量。③严格控制风压。过大的风压会造成喷射速度太快，加大骨料的反弹，从而加大回弹量，但混凝土密实性较好；风压过小，会使喷射力减弱，造成混凝土密实性较差，甚至达不到设计和规范要求。通过实践经验总结，在上中下台阶一起工作的情况下，上台阶风压达到0.7MPa左右，下中台阶风压达到0.5 MPa左右，回弹量是最小的。④原材料的控制。水泥应选用P.042.5普通硅酸盐水泥；细骨料应选用细度模数大于2.5的坚硬耐久洁净的中砂或者粗砂，其含水率控制在5%～7%；粗骨料选用粒径不大于15mm且连续级配、坚硬耐久的碎石；其他原材料如水分及外加剂等应符合相关规范要求。⑤配合比的控制。配合比的选定应通过实验室内试验和现场试验选取最佳的配合比。水泥优先采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，强度等级不小于32.5Mpa，有抗冻抗渗要求时或钢纤维混凝土不小于42.532.5Mpa；胶骨比宜为1:4～1:5，水胶比宜为0.4～0.5，砂率宜为45%～60%；喷射混凝土塌落度宜为80mm～130mm。配合比及拌制的均匀性每班检查不少于一次。?　　2.2喷射混凝土厚度的控制??　　①喷射混凝土的厚度应必须达到设计厚度和规范允许的误差范