关键词：隧道工程；喷射混凝土；施工技术
1.喷射混凝土施工的性能特点
喷射混凝土是使用混凝土喷射机，按一定的混合程序将掺有速凝剂的细石混凝土拌和料与高压水混合，经过喷嘴喷射到岩壁表面，并迅速凝固结成一层支护结构，从而对围岩起到支护作用。喷射混凝土是一种新型的支护结构，又是一种新的施工工艺与技术，它可以根据需要分次追加厚度，也可以与各种类型的锚杆、钢纤维、钢拱架、钢筋网等构成复合式支护。已有的工程实践表明，采用喷射混凝土作隧道支护具有以下性能特点：
1.1喷射混凝土具有强度增长快、粘结力强、密度大、抗渗性好的特点，能较好地填充岩块问的裂隙与凹穴，增加围岩的整体性，防止岩面的风化和松动，并与围岩共同工作。
1.2喷射混凝土施工将输送、浇注、捣固几道工序合而为一，更不需模板，因而施工快速简捷。在软弱围岩的隧道中若采用复合式衬砌（即以锚杆喷射混凝土作为初期支护），与整体式模注混凝土衬砌相比，能节约工程投资不少。
1.3喷射混凝土能及早发挥承载作用。它能在10min左右终凝，一般2h后即具有强度，8h后可达2MPa，16h后可达5MPa，1天后可达7～8MPa，4天可达到28天强度的70左右。
1.4喷射混凝土与模注混凝土相比，其物理力学性能有所改善，尤其以湿式喷射和水泥裹砂喷射混凝土的抗压强度、抗弯曲疲劳强度、早期强度和抗渗性能有更显著的提高。
2.喷射混凝土的主要施工工艺
2.1干式喷射混凝土
干材料在搅拌站混合以后，使用压缩空气输送到高压喷嘴处，在喷嘴处与水、液态原外加剂和快凝剂混合，然后通过高压将混合物喷射现来，通常喷射的压力在0.6Mpa～0.7Mpa。干喷的施工方法较为方便且流程简单，所需要的机械设备也比较少，只需要一台拌和机和干喷机。干喷施工的输送距离比较长，施工布置比较灵活，通常输送的距离可达到300m，垂直距离也可以达到180m远。通常可以提前在喷射机中加入速凝剂，然后将其搅拌均匀。干喷混凝土的施工方法工作环境较差，粉尘的回弹量较大，而且在喷射过程中，有脉冲现象所以喷料的均匀性比较差。拌和用的水在喷头处才能与干粉结合，所以它的水灰比准确性在控制上较难，操作人员的施工经验、技术水平和临场应变能力对喷射质量有着较强的影响，所以施工质量的控制受人为因素影响较大，设计配合比也会受到回弹因素的影响，使实际的混凝土配合比存在一定差距。
2.2湿式喷射混凝土
湿式混凝土喷射施工中，除了快凝剂以外，所有的原材料都在拌和站进行拌合均匀，然后再通过混凝土泵送到喷嘴处，并喷嘴位置与快凝剂混合后一起喷射出来，喷射的空气压力在0.6Mpa～0.7Mpa。湿喷的混凝土喷射施工，对混合料的配合比控制较为容易，拌和也较为均匀，对水泥的水化非常有利，所以施工后的混凝土强度也较高。粉尘的回弹量较少，对施工环境没有影响。但是湿喷机的设备较为复杂，加入快凝剂也比较困难。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆能够实现的混合料输送距离和输送高度较小，对施工现场的工作面要求也较高，混合料在喷射过程中不能出现停机等现象，且喷射后也需要及时对设备进行清洗。
3.隧道工程中喷射混凝土施工的关键技术分析
3.1喷射过程中被喷面应保持适当的湿度，如果表面过分干燥，将会过多的吸收新喷混凝土中的水分。另外喷射面上的水流也必须做合适的处理，否则，易于造成喷射混凝土中的水泥砂浆流失，影响喷射效果和喷射混凝土的强度。
后一层喷射砼施工需在前一层混凝土终凝后进行，若终凝后间隔1h以上再次喷射时，受喷面先用风、水清冼干净。如果表面不干净，将会影响喷射混凝土的粘附力，影响喷射效果。喷射面的清理，一般情况下简单的采用高压风、高压水冲洗，特殊情况下采用喷砂处理。
3.2开停机的顺序是：喷射混凝土时先送电，再送风，然后打开速凝剂计量泵，最后再进料。停止喷射作业时，先停止进料，包括速凝剂，然后停止供风，最后停止供电。要适当调节风压和速凝剂掺量，尽量减少混凝土回弹量。开机后根据管道长短、受喷面部位和光滑、潮湿程度调整风压。
3.3喷射距离和方向：影响喷射最佳距离的因素很多，包括拌合料的骨料粒径、颗粒级配、气压和输送料的速度、喷射面的处理和喷射面的性质、使用的施工机械和操作方法等因素。但喷射距离通常应当控制在0.6—1.8米，这样可以达到最佳操作效果，使得喷射混凝土的回弹量最低，密实度最好。喷射者应视具体情况，选用适当的喷射距离。
喷射方向上，一般来说喷头应与喷射面垂直，这样喷射时回弹量最小。若受喷面被钢筋网覆盖时，可将喷头稍加偏斜，但不宜小于70度。
3.4喷射顺序：喷头应作连续不断的螺旋状划圈运动，后一圈压前一圈三分之一；喷射作业分段、分片由下而上顺序进行，主要作用是保证喷射面上的混凝土覆盖均匀，减小由于喷射作业时粉尘覆盖在喷射面上，造成混凝土的回弹量增加。
3.5分层喷射厚度：喷射按初喷和复喷二次进行，初喷厚5-7cm，分2-3次复喷至设计厚度；岩面有较大凹面时，先喷凹处找平。影响分层喷射厚度的因素较多，比如速凝剂的效果，拌合物的质量、受喷面的性质、操作人员的水平等。但在现场施工时，喷射人员的经验是不可忽略的，操作人员应当根据喷射面上混凝土的自稳情况采用合理的喷射厚度，使一次喷射混凝土的厚度达到最大而又不至于掉落。
3.6在安设型钢钢架地段喷射混凝土应注意：钢架与围岩之间的间隙必须用喷射混凝土充填密实；喷射顺序，应从下向上对称进行，先喷射钢架与围岩之间空隙，后喷射钢架与钢架之间的混凝土。
3.7喷射混凝土的养护：与普通混凝土一样，喷射混凝土必须进行认真的养护，这样才能充分发挥混凝土的内在强度和耐久性。最好的养护方法是使混凝土保持湿润，如果相对湿度大85%，可采用自然养护，否则可采用喷水养护。喷射混凝土终凝后2h起，即开始洒水养护，洒水次数以能保持混凝土有足够的湿润状态为度，养护期不得小于14d。在混凝土养护的后期，应尽量避免混凝土的快速干燥。
结束语：总之，喷射混凝土施工技术在隧道工程施工中意义重大，因此在工程施工过程中，各个岗位工作人员应不断提高自身综合技术水平。同时，加强施工监督和管理，从根本上提高喷射混凝土的施工质量，进而保证隧道工程施工的顺利进行。
参考文献
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[2]高治永.探讨隧道工程喷射混凝土施工技术及质量控制[J].门窗.2017.
[3]张胜林.小议喷射混凝土施工技术隧道工程施工中的应用[J].建筑工程技术与设计.2015.
论文作者:匡代刚
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/10
标签：混凝土论文; 隧道论文; 围岩论文; 钢架论文; 强度论文; 喷嘴论文; 距离论文; 《建筑学研究前沿》2018年第3期论文;