（中铁华铁工程设计集团有限公司 北京 100071）
【摘 要】在开展混凝土喷射施工之时应用机械设备，会对混凝土支护工程质量产生直接性的影响。本文简单介绍了混凝土湿喷技术所具备的优势特性，而后就影响混凝土喷射质量的工艺、设备、材料、配合比等多方面因素展开了深入的研究工作，并最终就提出了混凝土喷射过程控制、混凝土喷射的密实控制度与平整度控制等质量控制措施。
【关键词】湿喷机械手；喷射；混凝土；质量技术
【中图分类号】U455 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2017）04-0106-02
随着我国社会经济的快速发展，交通建设事业也取得了长足的进步与发展，并呈现出了新的特点，其中最为明显的一个发展趋势即为新建铁路线路中的隧道施工比例越来越大，为了保障隧道施工的安全进行，对于隧道的初期支护工作也便提出了更为严苛的要求。目前机械化喷射混凝土施工技术已成为了在这一领域当中所广泛采用的一项技术，据此下文将就此项技术的质量控制展开分析与探讨。
1.混凝土湿喷技术概述
混凝土喷射即将压缩空气或其他动力，依据一定的比例配置为拌和料，进而利用管道输送并喷射至受面之上使之凝结固化，进而达到对混凝土的支护效果。混凝土喷射依据工艺方式的不同可分为干、湿两种，随着当前湿喷技术与工艺手段的不断改进，以及相关施工要求愈发严格，目前湿喷已成为主流技术，得到了大范围的普及应用。和传统的干喷工艺相比较而言，湿喷方式有着以下四项优势特性：①喷射效率高；②施工质量好；③回弹率低；④能够大幅度减小喷射粉尘浓度，从而降低对施工人员的健康危害。
2.影响混凝土喷射质量的主要因素
影响混凝土喷射质量的因素主要就包括了所采取的喷射工艺、设备、材料及配合比等多方面要素内容。隧道混凝土喷射施工设计强度级别通常在C20~C30之间，隧道初期支护喷射混凝土设计厚度大致在10~35cm之间，在喷射之时需要确保混凝土的配合比能够符合于施工强度及喷射设备的要求，应当首先于实验室当中开展配合比试验处理，同时选取出最佳的数据值。在混凝土喷射时所应用到的材料内容主要有砂石、水泥、水、添加剂等。配合比即为各项材料间的比例调配，影响混凝土密实性及强度最为主要的因素即为砂石比及胶骨比。水灰比会对混凝土渗透性和强度产生出直接性的影响，同时渗透性也是对混凝土耐久性进行评价之时最为关键的一项指标内容。
喷射混凝土所采用的骨料级别配置应当控制在下图1所给定的范围当中：
3.混凝土喷射质量控制措施
3.1 混凝土喷射过程控制
3.1.1 喷射准备
①对湿喷机械手设备所需要的水、电、照明、通风等条件进行详细检查，确认各项准备工作完好后方可开展施工作业工作；②在喷射之前应当采用高压水亦或是高压风力来针对受喷面上的尘土及碎屑予以清洁处理，保证混凝土喷射的密实性；③在喷射时要确保作业环境温度应不低于5℃；④若围岩情况不佳时应当挂设钢筋网亦或是采用格栅钢架进行固定，并使之能够紧密贴合在受喷位置的表面之上。
3.1.2 混凝土搅拌、运输
在进行湿喷混凝土搅拌处理之时应用选用全自动计量强制式搅拌设备，对于各项施工所采用的配料材料应用切实依据相关的实际配合比情况来予以操作；钢纤维混凝土搅拌处理应当保障钢纤维在拌和物当中均匀分布，不出现结团情况。对于搅拌时间的长短应当依据实际的现场搅拌试验来做出明确，搅拌时间通常应大于等于2min为宜。在运输之时利用混凝土罐车进行运输，依据所需混凝土数量来合理安排罐车数量并采取交替运输方式，以达到连续性湿喷作业要求。在进行运输之时，要尽可能的避免出现混凝土离析、水泥浆流失及坍落度发生改变等状况。
3.1.3 应用格栅钢架喷射
在实施混凝土喷射作业之时应当采取逐段、逐片、逐层的方式来施工，每一段长度不超过6m。喷射时先将低洼处喷平，而后由下到上逐层喷射，不断重复。采用格栅钢架时相对钢架和壁面混凝土进行喷射，而后在对两钢架之间的混凝土喷射。在对边墙位置进行混凝土喷射之时，应当由墙角处开始逐步往上喷射，确保回弹不会被包裹进最终的喷层之内。在逐层喷射完成以后，后一层的喷射应当在前一层混凝土完全终凝后再实施。边墙一次喷射混凝土的厚度通常需被控制在8cm左右，而其拱起位置则应当被控制在6cm左右，同时还应确保喷层的厚度足够匀称。
3.1.3 喷射完成后的养护
喷射混凝土完成后2h，待其完全终凝便可进行养护处理，一般养护时间应在2周以上。在考虑到隧道材质的不同，一般石质隧道可采取喷雾养护的方式，而黄土隧道则利用养护液进行养护。在环境温度＜5℃之时，要避免洒水养护。
3.2 混凝土喷射密实度
喷射混凝土的密实性由水灰比控制、风压控制和速凝剂种类的选取等多方面来确定。①水灰比是影响喷射混凝土质量最为关键的一项因素，水灰比过小，则喷射混凝土回弹量大，粉尘多，表面会出现干斑。水灰比若较大，则喷射混凝土会出现淌浆，滑移等情况。因此一般将水灰比控制在0.4~0.45的范围中，则可促使喷射混凝土表面平整有光泽，回弹量与粉尘量均较少，能有效保障混凝土强度。②正确的风压控制对于喷射混凝土质量同样至关重要。若风压过大，便会导致回弹损失加大，粉尘浓度升高，喷射强度下降；若风压较小，则输送能力下降，较易造成堵管现象，喷射混凝土的密实度降低，回弹损失也会加大。因此工作风压宜为0.2～0.4MPa，工作风压的选择与混凝土的和易性有关，和易性越好，工作风压较小，反之偏大。③加强对速凝剂添加精度的确切性，促使各个位置的喷射混凝土均能够和速凝剂达到完全融合，进而有效的保障喷射混凝土能够达到良好的密实性。
3.3 混凝土喷射平整度
在采用湿喷机械手进行混凝土喷射时采取逐层喷射方式，混凝土自身有着良好的附着能力，喷射混凝土的平整度便可得到有效保障，可起到表明平整、内部致密的效果。在实际操作过程中可利用对大小臂的协调转动，并通过对小臂行进速度的控制，来保障移动喷射从点及线再到面，能够有效保障混凝土达到良好的平整度。在对混凝土完成喷射处理后还应当利用靠尺来实施检测处理，喷射混凝土表面平整度应符合D/L≤1/10的要求（D、L分别为初期支护基层相邻两凸面间的深度和距离，且L≤1m）。
4.结束语
总而言之，在开展隧道施工之时，通过掌握喷射混凝土设备的湿喷施工技术，不仅能够确保达到良好的施工质量要求，同时还可大幅度的减小施工成本支出。另外，在提升施工效率与改善施工环境等方面，隧道湿喷机械手喷射混凝土方式也有着十分广阔的市场应用前景。
参考文献
[1]闻庆权,孙鹏飞.CIFA CSS-3型混凝土湿喷机械手在隧道施工中的应用[J].建设机械技术与管理,2014,(1).
[2]王俊,琚元元,周洋等.混凝土湿喷机械手在长大隧道中的应用[J].建设科技,2015,(15).
[3]李鹏华.混凝土湿喷机械手在隧道施工中的应用[J].工程建设标准化,2015,(2).
论文作者:杨成成
论文发表刊物:《建筑知识》2017年4期
论文发表时间:2017/6/16
标签：混凝土论文; 隧道论文; 之时论文; 水灰比论文; 机械手论文; 风压论文; 密实论文; 《建筑知识》2017年4期论文;