公路隧道施工中湿喷技术的应用

陈雷

中国水利水电第五工程局有限公司

摘要：目前，我国混凝土喷锚工艺主要有干喷、潮喷和湿喷三种。湿喷技术首先将混凝土用搅拌机搅拌好，然后利用湿喷机压送混凝土，并在喷头上添加速凝剂，其具有降低施工成本、加快施工进度、保证施工安全、改善施工质量等优点。公路隧道湿喷作为一种重要的施工方式，在湿喷施工过程中需严格遵守施工要求、结合实际项目情况进行施工，确保隧道施工进度和质量。

关键词：公路隧道；湿喷技术；应用

引言

喷射混凝土技术是当前新的oU隧道施工项目的主要技术，通过使用喷射机制，以一定速度将混凝土直接喷入岩石或结构表面，从而保护喷射系统的结构。铸造胸部技术有效地减少了反弹量，避免了大量灰尘，相应地增加了光束的厚度，并很快增加了施工时间。随着湿度机械设备、材料、工艺、技术等领域的进步，湿洒水装置已经成为开发项目的成熟技术。结合当前隧道施工分析，因为混凝土支护在部分工程中不可用，导致施工效果不佳，洒水装置成为质量控制的薄弱环节。

1湿喷工艺原理

湿喷技术的工艺原理是将水泥、水、粗骨料、细骨料、减水剂等原料按照一定的配合比进行搅拌，然后用运输罐车运送到现场，再装入湿喷机进料斗，经过泵压送混凝土至喷头，同时在喷头上均匀添加速凝剂，最终实现喷头喷射混凝土，湿喷技术工艺流程图见图1。

2湿喷混凝土技术优势

湿式喷射装置与干式喷射装置相比有一个主要优势:(1)在混凝土制造后，如果按照制造要求直接使用湿式喷淋机，控制混凝土与水的比例就会更容易。在这种情况下，混合将保持在控制之下，以确保光束的质量。干燥喷涂时，混凝土质量通常难以控制，灰色比存在时稍有随意性，需要喷射器根据个人经验进行检测和调整，如果操作不当，可能会对混凝土质量产生重大影响。(2)湿式喷射装置的回弹率仅为15%，回弹率为35%至45%，不仅减少了资源浪费，而且便于成本控制，保持环境清洁。(3)潮湿时粉尘密度较低，对正常施工无明显影响。(4)干式喷射装置的产量通常低于5m3/h，而湿度下的生产率为15-18 m 3/ h。(5)设备和材料的磨损相对较低。虽然干式喷射装置设计的结构更简单，尺寸更小，便于清洁，但安装板容易磨损。虽然湿度比较复杂，需要机动驱动和拉杆，但装配板不易降低。

3湿喷技术在公路隧道施工中的具体应用

3.1原材料

施工的湿喷原料包括水泥、水、粗骨料、细骨料、减水剂和速凝剂。（1）水：生活用水，pH值大于4。（2）水泥：标号不小于425#的普通硅酸盐水泥。（3）粗骨料：坚硬耐久、表面粗糙且多棱角的5～10mm碎石，保证其嵌入砂浆层后，降低回弹量，提高混凝土强度。（4）细骨料：细度模数大于2.5（用5mm筛网过筛）、含水率在5%～7%的硬质洁净中砂。（5）减水剂：聚羧酸高性能减水剂，减少拌和用水量的，改善混凝土拌和物的流动性。（6）速凝剂：广西南宁高鸿和润的GH-405混凝土速凝剂，加快水泥，砂浆及混凝土的凝结硬化，良好的流动性，速凝效果试验满足要求。

3.2合理利用湿喷机设备

湿式冲洗实际上是用湿式喷淋机进行的，其主要功能是喷混凝土。使用湿式喷嘴设备时，应确保首先测试材料部分，获得最佳分配并均匀混合，然后用机械设备浸泡，以确保材料质量符合实际要求。

3.3混凝土配合比

混凝土湿喷料的配合比直接影响喷射速度、喷射质量以及受喷面的平整度。按水泥：细骨料：粗骨料：水=1∶2.0∶1.8∶0.45进行配比，坍落度控制在10cm之间，配合比的调整按照和易性和强度指标进行。减水剂为0.5%水泥用量，根据实际进行调整；速凝剂掺量过高会增加初凝时间，而且影响混凝土的强度，经试验后确定为4.5%水泥用量。速凝剂初凝时间非常关键，适宜时间为2～3min，保证喷射的连续性，初凝时间过长会造成混凝土大面积掉落，并影响喷浆速度。另外，湿喷初始阶段，现场反复调试并记录数据，最终确定速凝剂掺量在起拱线以下采用3%、起拱线以上采用5%，确保速凝剂掺量的精确性。

3.4湿喷作业技术要点

1)混凝土喷射装置必须由下往上移动，喷射装置的运动形式为s曲线，以防止岩石过度回弹或高度污染，否则整个工程的施工质量很难达到。直到混凝土结构的顶部标高达到初始标准后，喷射装置的下一个标高才开始。喷射装置将从两侧一直延伸到中间，直到最终到达中心线的各个部分。这将圆形地完成设计。2)在射线中，必须调节空气压力。当空气压力较低时，可能导致光束容量恶化，强度、密度甚至不符合规范要求。如果风力太强，混凝土碰到岩壁时会冲洗到另一个地方，材质会反弹，导致反弹量增加。因此空气压力≥0.5 MPa通常从喷管设备开始，根据实际喷管的要求设置喷嘴，侧壁的喷管压力在0.3 MPa到0.5 MPa之间，曲率控制范围在0.4 MPa到0.65 MPa之间。3)喷射装置的厚度必须严格控制。在这种情况下，会考虑到当地围困类型、水文条件等因素的混合。对于防潮层，厚度通常为4-5厘米，而对于第二次喷涂设计，厚度应大于10厘米。4)防水施工需要严格控制，确保喷嘴和射流表面符合0.8 ~ 2m的间距要求，以满足喷射装置强度要求。对于具有钢筋网的注塑表面，通常需要0.6-1m的坡度角。5)光束头螺栓必须在直径为15-20厘米的螺旋轨道上，通常用于控制ca。6m，从上到下测量喷射装置半圈，渐进运动，直径15 ~ 20厘米；如果光线的表面不够平坦，请首先执行消除锯齿以满足设计需求。7)维护始于喷射装置最终冷凝1h后至少7d。

4湿喷混凝土的质量控制措施

4.1混凝土的质量控制

施工前准备阶段，对设备运行、拌和料配比设计进行试验，确定是否满足要求，检查粗细骨料的级配和含水率以及水泥与速凝剂的相容性。施工阶段，使用大板切割法对骨料的级配、含水率及新鲜喷射混凝土的配合比进行抗压强度试验，采用钻孔检查喷层厚度和喷射混凝土回弹试验结果。

4.2厚度控制

如果梁厚度不符合设计要求，可能会导致混凝土喷射装置开裂或脱落，从而对设计安全产生重大影响。以下因素会影响混凝土梁层的厚度:(1)爆炸效果，在爆炸效果较差时截面轮廓不会被舍入，从而使超压层更厚，暴露厚度更小。(2)混凝土灌注时反弹速率较高，可能会导致局部喷涂层厚度不符合要求，通常以弧度表示。(3)施工管理部门在施工控制不受限制的情况下降低喷涂层厚度，例如桩帽未设置为控制喷涂层厚度时，因此应严格按照设计要求设置施工站，以实现喷射装置厚度的严格控制并满足设计要求。(4)喷射参数，如喷射压力、喷头与喷面之间的距离、喷面的角度和影响喷射后喷射面厚度的水泥颗粒直径也影响喷射面的厚度。(5)爆破层厚度检测是爆破层质量控制的重要组成部分，需要按照规定频率进行合理有效的检测，以便利施工过程和控制，并在条件允许时通过地质雷达进行高频检测。

结束语

湿喷混凝土技术在隧道工程中的应用具有明确的作用，与干混凝土的效益无关，应通过实证结论，确定适当的施工项目，改进各个分区的管理和控制，以保证隧道结构的质量，确保施工安全，并为今后隧道工程的成功实施创造催化剂作用。

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