中铁十七局集团第五工程有限公司 山西省太原市 030032
摘要：近年来，我国铁路建设的加快，随之对铁路隧道的质量也越来越重视。目前我国铁路隧道多采用复合式衬砌，复合式衬砌中初期支护是主要的受力结构，其中喷射混凝土对隧道进行快速的加固，起到支承围岩、“卸载”、覆盖围岩表面减缓风化、阻止围岩扰动、分散外力作用，是一种防止隧道坍塌的有效方法。提高铁路隧道湿喷混凝土质量才能保证施工和运营安全，同时可起到节约成本的目的。
关键词：铁路隧道；湿喷混凝土；技术
引言
喷射混凝土作为现代隧道工程施工中一种最常见、最基本的支护形式和方法之一，该工艺通过利用喷射设备，把混凝土喷射到结构物表面，与锚杆、钢筋网片和钢支撑等共同作用，起到了保护和加强结构物的作用。利用机械手作喷射混凝土作业可以很好地解决传统的干喷工艺中存在的技术难题，而且操作简单灵活，施工效率高并能提高喷射混凝土质量，在隧道中得到广泛应用。施工人员在实际施工中，无法正确认识到喷射混凝土在隧道支护工程中的重要地位，因此与其他施工技术相比，喷射混凝土技术具有较大的落后性，这使得在隧道支护结构施工中，喷射混凝土施工技术成为一个薄弱的环节。
1概述喷射混凝土技术
1.1喷射混凝土工艺原理以及特点
喷射混凝土工艺原理就是在混凝土中加入速凝剂，通过利用喷射设备，把混凝土喷射到结构物表面，从而起到保护和加强结构物的作用。鉴于喷射混凝土需要把混凝土喷射出去，因此该类型的混凝土密实度与普通浇筑混凝土振捣密实不同，其密实度与喷射过程有直接联系。从工程应用效果表明，喷射混凝土利用湿喷机械手施工由于施工便捷、工期短、密实度高、抗渗性能好、安全性能好等优势使其得到广泛应用。
1.2喷射混凝土的主要作用
①通过填充围岩表面的裂缝和节理，从而提高了围岩整体稳定性和强度。
②混凝土是唯一能够大面积和围岩牢固接触的一种支护方式。
③利用接触面的附着力和剪力，把作用在喷射混凝土上的外力分散在围岩上，防止出现局部掉块，并在隧道壁面附近形成一个承载环，对围岩的应力释放起到控制效果。
④填平了围岩的凹面，避免出现应力集中，让软弱层得到加强。把土压力传递到钢支撑和锚杆。为了防止围岩被风化，在开挖之后要及时对壁面进行覆盖。
2隧道施工中湿喷混凝土作业中需要注意的问题
2.1喷射程序的合理性
在铁路隧道施工中湿喷混凝土作业的程序应该保证合理性，通常状下，机械手操作应遵循：开始时，先送风→再开机→再供料；结束时，先停料→再关机→最后停风的原则。
2.2喷射方法
在喷射混凝土作业中，应该采用分段以及自下而上依次进行的喷射方法，喷射的过程中，应先填平岩面凹洼较大的位置，初次喷射的过程中，应该保证喷射圆顺，然后按照自下而上顺序进行分层、往复的喷射。
2.3分段施工
在隧道分段施工的过程中，相关工作人员应该保证对上次喷混凝土应预留斜面进行控制，在斜面上应该用压力水冲洗，然后进行喷射混凝土。
2.4分层喷射
在分层喷射中，应该注意喷射的差异性。通常状况下，在后一层喷射的过程中，需要等到前一层混凝土终凝后才可进行，若终凝后再进行喷射时，需要使用风水清洗喷层表面，以便保证喷射混凝土的质量。在一次喷混凝土的厚度确定中，应该以喷混凝土不滑移、不坠落为度。既不能因厚度太大而影响喷混凝土的粘结力和凝聚力，也不能太薄而增加回弹量。边墙一次喷射混凝土厚度不超过15cm，拱部不超过10cm，并保持喷层厚度均匀。
2.5喷射中的注意事项
在喷射混凝土的过程中，一定要注意喷射速度的适当性，主要是为了保证对混凝土的压实处理。当喷射中的风压过大时，喷射的速度也逐渐增大，并且回弹增加；风压过小，喷射速度过小，压实力小，影响喷混凝土强度。因此，在开机后，相关施工人员一定要注意观察风压，并通过对喷嘴出料情况进行风压的调整。
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3湿喷混凝土施工工艺
3.1施工前的准备
①先检查受喷面轮廓尺寸并对其进行修整，以便让它达到设计要求，另外要清除干净那些松散、破碎的部分。
②对于那些容易渗水的地段，需要事先做好防排水处理。
③对需喷射的岩面进行清洗。一般可以采用高压水枪清洗的方式，确保岩面干净，同时其上不存在破碎的岩石块。确认清洗干净之后，方可对岩面进行混凝土的喷射施工。
④对机械、安全阀、管道以及压力表进行检查，确保它们的完好性，然后再进行试运行。把设计好的喷层厚度标志标识到拱顶、边墙或者压面上。
3.2湿喷混凝土技术要点
①在进行混凝土的拌制施工时，需要按照一定的顺序进行各种材料的添加，一般先添加砂、之后按照碎石、水泥以及水的顺序进行各种材料的施加，用全自动计量强制式搅拌机进行搅拌，把配置好的配料加入复合泵剂后进行搅拌，确保混凝土的拌和质量。
②为了防止干净岩面受到回弹料的污染，需由下往上并以S曲线从隧道最底部移动进行喷射混凝土。等到前一次混凝土终凝后才能进行后一次喷射。混凝土在进行喷射时，应当严格控制风压。从以往工程实践经验表明，对于风压过小，会对喷射力造成削弱，从而无法满足应有的混凝土粘贴密实度。对于风压过大时，则会造成刚喷射到结构物上的混凝土被吹走。以上两种情况均会造成骨料反弹变大，从而直接增加了回弹。并且风压要结合喷头出料情况进行适当调整。
③在喷射混凝土施工之前，需要预先确定适宜的初喷层厚度，一般情况下，需要考虑的因素包括围岩类别和水文地质情况。在对无钢筋网进行喷射时，要尽量把喷嘴垂直于岩面另外还需要偏向刚喷射部分，这样有利于增加混凝土的密实度。按照螺旋轨迹，把喷头均匀的分区段进行喷射，按照从上而下顺序，并一圈压半圈，缓慢移动进行，如果遇到喷面不平情况下，需要先对凹坑进行喷射、找平。等到喷射混凝土终凝后，就可以洒水进行养护，喷射面需保持湿润。
3.3施工人员要求
隧道施工的过程中，因为施工人员的操作不合理而造成喷涂外观质量不达标，容易出现设备损坏的问题，材料浪费严重，不利于后续防排水施工。湿喷技术在实施阶段对于操作人员要求非常高，其要具备较强的专业素质，可以随时应对各种突发状况。为了防止人为问题造成的缺陷，应该有专业人员进行培训，符合要求之后才能进行操作施工。
4铁路隧道湿喷混凝土施工技术的安全性
4.1作业人员处于安全部位
原来干喷工艺操作人员进行喷浆作业时，工人处在尚未完成支护的岩壁正下方。新开挖断面周边的围岩尚不稳定，有可能出现掉块甚至局部垮塌等情况，操作人员长期暴露在此环境下，有较大安全隐患。而湿喷作业时，湿喷机机械臂前伸，将喷枪送至作业面位置。操作人员可在作业之外通过遥控器操纵喷枪完成喷射作业，而无需置身于新开挖面岩壁下方。这样就大大降低了操作手遭受危石坠落打击的风险。
4.2回弹不易伤人
喷射混凝土过程中，由于风压较大。干喷操作人员手持喷枪，与岩面距离较近。部分骨料高速回弹，极易造成操作手受伤。而湿喷由于操作手距离喷头位置较远，可以避免回弹料对身体的伤害。
4.3空气质量改善
干喷过程中，使用的速凝剂是粉剂，喷射混凝土过程中，粉尘浓度较大，大大增加了从业人员罹患尘肺病等职业病的风险。而湿喷速凝剂采用的是水剂，很好的解决了粉尘较大的问题，营造了一个很好的施工环境。
结束语
在现阶段铁路隧道施工中湿喷混凝土技术使用的过程中，应该通过对隧道实际状况的分析，进行隧道施工方法的选择，并针对隧道施工中的相关技术，进行科学化施工方法的选择，以便在提高施工质量的同时，提升铁路隧道施工中湿喷混凝土施工的优势性，从而可满足工程项目施工设计的核心发展需求。提高工程项目施工的整体价值，促进铁路隧道施工行业的稳定发展。
参考文献：
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论文作者:赖强
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第12期
论文发表时间:2019/11/14
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