摘要：近年来，我国的交通行业有了很大进展，隧道工程建设越来越多，本文在总结公路隧道施工中混凝土喷射施工工艺及优缺点的基础上，对常见的干法喷射与湿法喷射施工技术进行了对比分析，提出了混凝土喷射的质量控制措施，包括做好原材料质量、混凝土配合比、施工机具性能、施工工艺等的控制，以确保隧道工程的整体施工质量。
关键词：隧道工程；喷射混凝土；施工；质量控制
引言
喷射混凝土作为隧道初期支护的主要手段，传统配比需考虑到混凝土强度砂率较低，为此需对能够用于在隧道爆破后立即进场喷射岩面封闭岩层裂隙的密实性喷射混凝土进行研究，以快速凝固用以减小裂隙内页岩气的逸出速度，从而为通风创造良好的基础条件，通过强力的通风稀释洞内残存的页岩气，获取良好的安全作业环境，进而取消洞内机械设备的防爆设置，节约大量的投资。
1隧道施工中混凝土喷射施工工艺及优缺点
1.1湿喷技术的优势
湿喷技术的喷射速度相比于干喷技术更加快速，混凝土的质地更加严密，所以，湿喷技术应用更加广泛。相比于干喷技术制成的混凝土，湿喷技术的混凝具有更严密、耐用性持久特点。其主要原因包括以下3点：（1）具有合理的水灰比例。湿喷技术的混凝土用水量主要利用技术工具来进行精确的确定，在操作过程中，水灰比是随时都可以调整的；然而干喷技术的混凝土用水量主要经过人工来调节阀门，这样水灰比就属于不可控的情况或者控制不精确的情况。（2）控制所用速凝剂的量是精确合理的。湿喷技术主要利用计量泵来调整速凝剂的掺加量，然后并在喷嘴附近，利用快速射流使其搅拌均匀；干喷技术主要借助人为的经验，在填料处利用向上抛撒来调整，所用量不准确并且混合不充分。（3）在塑性混凝土内部，水泥处于浆体状态，在整个操作过程中，喷嘴处于水雾中的部分会在上面存在极少的水泥颗粒，其他部位没有粉尘。
1.2干法喷射混凝土施工工艺及优缺点
施工时，需按配合比例，将速凝剂、水泥及骨料拌和均匀，然后使干混合料在喷射软管内保持悬浮状态，并利用压缩空气将其送至喷射枪；高压水通过与喷射枪喷嘴结合，快速喷射至公路隧道工程围岩岩面。这种喷射工艺采用的喷射枪结构简单，操作便捷，且易于清洗，故障排除快，但混凝土喷射时有较大回弹量，喷嘴阀门难以控制，技术熟练度会影响公路隧道施工质量。
2隧道施工中混凝土喷射施工质量控制
2.1搅拌、装运混凝土
（1）搅拌混凝土主要通过自动计量搅拌站对混凝土进行操作，控制混凝土配料误差保持在合理范围内，即水泥、填加剂和水≤1%，砂、石≤3%，搅拌1个回合的时间一定不要低于1min。（2）装运混凝土主要利用运输车来完成。
2.2喷射角度
喷射角度与受喷面垂直时回弹小，与受喷面角度越小回弹就越大。采用人工喷射时，角度很难达到最佳，采用机械手喷射时容易做到。
2.3湿喷设备的具体应用
（1）在开始使用湿喷设备时，首先要送风，接着才可以加料，当混凝土在喷口出现后再加入速凝剂。在操作过程一定要调整合理的风压。如果风压比较大，骨料与围岩相碰时就会发生反弹现象。如果风压较小，则会出现堵塞现象。在具体操作中，调整合理的风压主要依据保证少量混凝土发生反弹、围岩粘附效果好、混凝土表面光滑，风压通常情况下保持在0.22～0.3MPa范围内。（2）暂停喷射操作，首先要想使速凝剂计量泵停止工作，就不要继续加料，把喷射的混凝土和速凝剂都清理掉后，就可以停风停机了。
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2.4施工工艺质量控制
首先，在施工前要充分做好相关施工准备工作，加强质量控制。喷射前认真检查开挖断面，做好排水引流工作，采用水或高压风清洗受喷面，检查调试机械设备运行性能状态；与此同时，应检查喷射混凝土施工材料及机械管路质量性能，及时清除浮石。其次，在施工阶段，应分层、分部、分块与分段喷射混凝土，分段长度应≤6m，分块大小为2×2，按先上后下、先墙后拱顺序喷射作业；岩面与喷嘴间的水平距离应控制在0.8~1.2m之间；再者，应结合现场作业情况，对喷射水压、风压等参数进行调节。此外，在质量控制施工后期，宜采用抗压强度试验法及厚度检测法等，对隧道工程喷射混凝土施工质量进行检测控制。若喷射厚度不足，应及时补喷，隧道喷射混凝土支护应确保“内坚外美”。
2.5喷射技术的工艺流程
（1）在开始喷射混凝土工作的前期，是要确定挖掘断面净尺寸，清理垃圾和不必要的石头，然后开始欠挖工作，主要通过高压水或高压风来扫清围岩。规定喷射混凝土厚度的标准，仔细核查技术设备和风、水、电等配备情况，同时尝试进入工作状态。（2）在喷射上料时，要保持连续操作，始终保持机筒里面的料是满的，在进料口安装一个孔隙大小合适的筛网，防止不符合孔径大小的骨料进入设备。（3）喷射位置的先后顺序：在隧道里面，首先喷射墙，然后再拱，从上到下，分段喷射，设置3～4m为一段长度，分片宽度设置为2m。如果岩面出现凹洼现象，首先要填平凹洼位置。（4）最合理的喷射长度和角度：喷射距离控制在0.6～1.5m范围内。喷射角度保持垂直是最合理的。（5）喷射材料的运动方向：旋转呈现环状，向水平方向移动，环形的直径控制在30cm左右。在开始喷射第2行时，起点是在第1行起点的上面。（6）旋转速度和每次喷射厚度：旋转一圈的时间控制在1～1.5s，每次喷射厚度以不出现坠落的情况或者符合所要求的标准厚度为宜，可以向前移动。（7）主要通过标桩法来调节喷射厚度，标桩是长度为2mm铁丝，铁丝外露长度即为喷层厚度。
3现场应用及分析
(1)爆破前气密性喷射混凝土一定要准备到位，爆破过后立即随挖掘机至掌子面，当挖掘机排险完成后立即采用湿喷机械手对掌子面裸露基岩进行喷射混凝土封闭施工。(2)待出渣完成后继续组织对台阶下部未喷射支护的基岩封闭，然后转入下一工序施工。(3)现场循环作业必须设置一名专职的工序调度副队长，从而确保时间和空间不受封闭施工影响。从而为通风取得了良好的基础条件。(4)洞外设置24h值班制度，全权对洞外风机进行管理操作。(5)洞内专职安全人员来回巡检页岩气浓度情况，认真严格执行一炮三检制度。利用手机对洞外调度和队长等管理人员随时取得联系。(6)制定专项应急预案，并定期组织演练，确保险情发生时能够立即组织抢险。
结束语
综上所述，公路隧道混凝土喷射施工中，应从水泥、粗细骨料、水以及外加剂几个方面加强原材料施工质量控制，并严格控制干集料重量比、含砂率、水灰比与速凝剂掺和量等关键质量参数。在施工机具性能质量控制方面，应合理调节喷头水压；施工中还应排水引流，分层、分块与分段喷射，调节喷射参数，降低成本，确保隧道工程的施工质量。
参考文献
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论文作者:唐正顺,李濂
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/9/20
标签：混凝土论文; 隧道论文; 技术论文; 质量控制论文; 风压论文; 厚度论文; 水灰比论文; 《基层建设》2019年第20期论文;