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摘要：随着我国交通事业的不断深入推进，加大对基础设施建设的投入仍然是拉动内需的必要选择之一。而在建设浪潮中，隧道里程也在日益增加。目前，隧道工程符复合衬砌支护中普遍采用喷射混凝土技术，它的质量好坏将直接影响后续工序施工质量的优劣及整座隧道结构受力和使用功能。本文简要的分析了隧道喷射混凝土施工质量控制，以供参考。
关键词：隧道；喷射混凝土；施工质量
1 隧道喷射混凝土概述
喷射混凝土施工方法与传统混凝土施工方法存在较大不同，它主要借助高速喷射机械把混凝土喷射到围岩上，且喷射混凝土会在较短时间内凝结硬化，以便达到支护围岩的目的，它不需要架模和振捣等工序。目前我国主要有湿喷和干喷两种喷射方式。喷射混凝土支护是整个新奥法施工的重要工序，同时它也是复合式衬砌的第一道防水屏障，其施工质量好坏对整个隧道施工安全和质量都具有重要的意义。
新奥法施工在技术上具有施工灵活性很大、支护工作量减少、操作较简单、防水性能较好、强度高、密实度好、支护质量较好、支护速度较快等优点，在隧道开挖后，喷射混凝土作为围岩的主要支护构件，在保证围岩稳定性方面发挥了极大的作用，从而为隧道正常施工创造安全的作用环境。虽然近年来喷射混凝土支护方式在我国的隧道施工中得到一定程度的应用，但在隧道喷射混凝土施工过程中，喷射配合比不合适、喷射厚度不均匀、喷射回弹量大、喷射量不足等现象大量存在，从而会造成资源浪费，降低喷射混凝土的功效。与部分发达国家相比，该项技术在我国还有很大的发展空间。因此，本文的研究对提升我国隧道喷射混凝土施工质量具有一定的促进作用。
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2喷射混凝土支护的作用
喷射混凝土是一种可以与围岩大面积且牢固接触的支护方式，它可以传递切向应力与径向应力。它与岩层的附着力能把作用到喷射混凝土上的外力转移到围岩上，并在隧道壁面形成承载环，发挥支撑作用，从而达到防止围岩局部发生掉落的目的。喷射混凝土的支护作用主要体现在以下几点：支撑围岩作用，喷层可与围岩紧密粘结在一起，同时会给围岩表面以剪力与抗力，使围岩处于有利的三向受力状态，从而可以防止围岩强度降低；覆盖围岩表面，喷层直接喷射到围岩表面，可以有效阻止节理裂隙内充填物的流失，并形成一层防风化、防水的防护层；填平补强围岩，喷射混凝土可填充围岩表面凹穴，并可充填围岩张开的裂缝，从而提高岩块间的镶嵌、咬合作用，提高被裂隙分割岩块层面的摩阻力与黏结力，使岩块间联系更加紧密，防止围岩松动，从而可以有效缓解围岩的应力集中现象。此外，喷射混凝土支护还具有分配外力、卸载等作用。
3喷射混凝土施工质量控制
3.1 喷射混凝土强度控制
3.1.1原材料选择
作为制备喷射混凝土的原材料，具有一般性，又具有特殊性，其特殊的地方在于，既要满足喷射混凝土的施工工艺要求，又要符合隧道内结构的受力特点及各种掺合物之间的相容性。
3.1.2配合比设计
良好的骨料级配能提高混凝土结构的匀质性和各部位强度的均衡性。合理的配合比是保证喷射混凝土施工质量的前提。
3.1.3回弹量控制
相比干喷、湿喷及混合喷等喷射方式而言，湿喷能够很好的控制混凝土的回弹量，且降低了作业环境中的粉尘浓度，混凝土密实性好。如果做到以下几点，那么将会把喷射混凝土回弹量控制在合理范围内（边墙<15%，拱部<25%）。
合理的配合比设计。在满足混凝土强度、耐久性前提下，混凝土的用水量不宜过小，碎石粒径不宜过大。
稳定的风压、水压。风压过大会造成喷射速度过快，反弹量增加，但混凝土密实性较高；风压过小，虽然可以减少回弹量，但混凝土密实性较差，影响混凝土强度和抗渗性等。
合适的喷射角度、距离及一次喷射厚度。这三点与喷射手的操作和经验密不可分。
3.1.4养护
喷射混凝土施工后不久，混凝土内部开始水化反应，水分开始蒸发散失，散失的速度与其周围空气的温度和相对湿度以及风速有关。为使水化作用充分进行，一般在喷射混凝土终凝2h后进行洒水养护，不少于14d，洒水频率应根据现场环境诸多因素做适当调整。由于经常放炮和通风不良导致隧道内的温度较高，喷射混凝土周围的空气相对来说比较干燥，加上混凝土的水化热引起的混凝土内部温度较高，将使其表面水分很快就蒸发掉，进而引起水泥石“毛细管”中水分继续蒸发。喷射混凝土中水泥与水接触的时间短且范围有限，与普通的混凝土相比水泥水化的程度更低。喷射混凝土的养护应保证喷射混凝土面潮湿，隧道内对于侧墙喷射混凝土可以采取覆盖草袋、水泥袋、麻布片等，在其上浇水养护，保证覆盖物湿润即可。对于拱顶喷射混凝土可以采取定时喷射高压水雾的方法，保证喷射混凝土面湿润即可，不会影响洞内的文明施工，还可以起到降尘的作用。
3.2 喷射混凝土厚度的控制
喷射混凝土的厚度应达到设计厚度和规范允许的误差范围。从施工现场的情况看，个别隧道存在喷射混凝土普遍偏薄的现象，这是有风险的。因为初期支护将会和围岩共同控制围岩变形的释放，保证下道工序施工安全和隧道结构的稳定，是主要受力者。若喷射混凝土出现裂缝，原则上也应及时进行补喷和采取其他补强措施，以控制围岩变形在适度范畴，而不是任其释放。
在有钢拱架作为初期支护的情况下，住在出现钢拱架处喷层厚，两钢拱架间喷层薄，形成纵向波浪型。这种情况将会产生如下后果：①在围岩变形较大或局部存在松动围岩时，可能由于喷层厚度不够，无法提供足够抗力而导致喷层出现裂缝甚至掉块；②在铺设防水板后浇筑二次衬砌混凝土时，容易将防水板挤破，也可能在初期支护和二次衬砌间形成空洞区。要解决这个问题，重点应放在喷射过程中，要求喷射手在全断面螺旋喷射完成后及时对钢拱架间行补喷。
3.3 喷射混凝土的技术水平
使用技术水平较高的喷射工，加强喷射混凝土施工时质量控制。喷射工不得随意更换，固定专人负责，技术人员要现场指导，指导喷射工的操作。喷射混凝土应分段分块喷射，分块大小不超过2m×2m，分段长度不超过6m，严格按先下后上、先墙后拱的顺序实施喷射。喷嘴与喷岩面要尽量垂直，喷射距离应控制在0.6-1.2m之间，使受喷面均匀密实，喷射距离过小或过大会增加回弹量。严格控制水灰比、水压、风压、分层喷射的间隔时间和一次喷层厚度。检查喷射设备状况，保证水管不漏水，风管不漏风。此外，在正常的养护条件下，混凝土的强度会随着龄期的延长而不断增大，因此，要加强混凝土的后期养护，喷射混凝土终凝后约2小时进行养护，养护期要专人负责，定时洒水养护，从而确保隧道喷射混凝土的强度。
结束语
喷射混凝土在隧道施工中应用已经非常广泛，喷射混凝土的质量直接影响着结构受力、防护、耐久性等情况。所以对喷射混凝土施工，必须按质量控制系统的要求，通过各种措施强化质量意识、加强质量管理、制定操作规程，使喷射混凝土在隧道防护中发挥越来越重要的作用。
参考文献
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[2]宋秀清.浅析隧道喷射混凝土施工质量控制[J].甘肃科技，2009.3.
[3]王采成.客运专线隧道工程喷射混凝土施工质量控制的研究[J]，建材世界，2011.2.
论文作者:孔祥杰,李业龙
论文发表刊物:《防护工程》2017年第9期
论文发表时间:2017/9/4
标签：混凝土论文; 围岩论文; 隧道论文; 作用论文; 密实论文; 厚度论文; 水化论文; 《防护工程》2017年第9期论文;