【2017年整理】隧道湿法喷射混凝土施工工艺.doc

隧道湿法喷射混凝土施工工艺 摘要：论述了隧道湿喷混凝土施工工艺和施工过程中的质量控 制要点。 关键词：隧道 湿喷 混凝土 新奥法施工技术早已应用于隧道施工中。喷锚支护和围岩自承形成的支撑体系则是新奥法施工的核心。因此，喷射混凝土的质量尤为重要。目前隧道内喷射混凝土多采用干喷法。经长期实践，干喷法存在诸多缺点：①由于砂石和水泥没有充分拌合，导致混凝土喷层强度不高。②由于喷射的砂石料为干料，砂石料和水泥的结合不好，因此喷射混凝土的密实度不好，导致混凝土本身强度低。③干法喷射混凝土的早期强度低，不能适应隧道安全快速掘进的需要。④喷混凝土的回弹量大（回弹量基本在40%~50%），造成很大浪费。⑤粉尘大，对作业人员的职业健康影响大。正是由于干喷带来的种种缺点，近年来，湿法喷射混凝土技术应运而生。湿法喷射混凝土施工工艺是在水泥混凝土拌合站按照配合比生产成品混凝土，将混凝土运输至作业面后，采用湿式喷射混凝土机械将其压送到喷嘴部位，在喷嘴处添加速凝剂后将其高速喷出，在高速喷射过程中混凝土和速凝剂充分结合，在围岩上冲击形成混凝土喷层的施工方法。湿喷法采用了较小的水灰比，混凝土在拌和机里充分拌合，且砂石料及减水剂用量可以准确控制，加之在喷射过程中加入速凝剂，因此，湿法喷射混凝土强度好，早期强度较高，回弹量少（回弹量在15%~20%）节约了材料且减轻了粉尘污染，使作业环境得到改善。正是由于湿法喷射混凝土的这些优点，这种方法也逐渐被推广。 1 湿喷法施工工艺 1.1 施工准备 施工前应首先检查隧道准备喷射作业的开挖轮廓是否符合设计要求。测量人员应测量受喷围岩的基本尺寸，对欠挖部位应补凿，并敲帮找顶、清除浮石，并采用高压水或高压风对围岩面进行冲洗。其次检查湿喷机工作是否正常。湿喷机运至作业面后，通电进行空载运转，检查电源供应是否正常，风压系统是否稳定，管路是否畅通及进料口振动筛是否安设妥当，湿喷机溜槽是否安装到位，同时施工人员是否到位。 1.2 供风 供风是将集中供风的高压风经过风管后进入混凝土喷射机，湿喷机内的混凝土在压缩空气的推动下被输送到喷头部位后再以较高的速度喷射到受喷面上，喷射过程中混凝土被冲击和压实而形成致密的混凝土。风压一般控制在0.4-0.6mpa范围内，避免由于风压过大粗骨料碰到围岩后回弹或风压过小粗骨料不能冲进砂浆层而脱落，其最佳风压是混凝土回弹量小、易粘附、表面湿润光泽等。 1.3 混凝土制备及运输 混凝土制备在拌合站内制备。水泥应优先采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，强度等级应不小于32.5级，粗骨料宜选用符合要求的碎石，其粒径不宜大于15mm，骨料级配应为连续级配，细骨料应采用坚硬耐久的中粗砂，其细度模数应大于2.5，混凝土砂率一般为45-55%。水采用饮用水或符合要求的水。减水剂采用高效减水剂，以降低混凝土中水含量，且保证混凝土有足够的塌落度，一般为80~130mm。混凝土的搅拌时间不宜少于2min以免拌合不均匀。运输采用混凝土罐车运至隧道作业面。罐车在装混凝土前应反转，将罐内残留水卸完，以免加大塌落度，降低混凝土强度。 1.4 湿喷作业 从隧道底部由下而上喷射混凝土，以免喷射时的回弹料污染已冲洗好的岩面；喷射时，喷嘴距岩面约1.0m，严格按风压要求喷射，混凝土输料管速凝剂管，以免当喷伸手改变方向时导致输料管内产生急弯或别劲现象，造成堵管或出料不均匀和速凝剂断料等现象。 喷射过程中必须对风压进行合理的控制，同时要均匀、连续地上料，料斗必须有一定量的混合料；为确保稳定、均匀地喷射混凝土，避免脉冲、堵管等问题出现，振动筛上的杂物和大骨料一定要及时清理干净。 参照围岩以及实际施工状况来设计混凝土初喷层的厚度。如果初喷层太薄，骨料粘接不牢固使回弹量增加。如果初喷层太厚，混凝土自重大于混凝土和岩面之间的粘接力或超过内部凝聚力，致使初喷层坠落。其厚度一般控制在5cm左右。 喷射时，操作人员一定要注意喷射料束垂直于喷面，料束和喷面的垂线夹角不应超过0-15度，避免喷射角太大使混合料在受喷面反弹导致掉落，增大回弹量或产生凹凸不平的波形喷面。有的部位安装了盲管，为使其后面形成透水空隙，必须正对盲管进行喷射；有的岩面装设了钢筋网片，在喷射过程中要尽量缩短和喷面之间的距离，同时与垂直方向留有一定角度角度，以确保其后面喷射的混凝土的密实度满足设计要求。 喷射时，要按照施工设计确定一次喷射厚度，如果喷射厚度不够骨料就可能回弹，如果喷射厚度超出设计要求，喷层就会下坠、流淌，甚至产生空鼓等缺陷。一般情况下，一次喷射厚度至少为骨料粒径的2倍，采用湿喷法进行喷射，一次喷射的喷层大概厚5cm，二次喷射喷层的厚度至少为10cm，合理安排分层喷射的时间间隔；同时为了使上下层混凝土的粘接满足施工规范，进行二次喷射时先要对表面进行喷水湿润。 1.5 整平与养护 完成混凝