淺談隧道初期支護濕噴混凝土施工

李雪娜

摘 要：由于隧道施工時安全風險較高，為加強隧道施工質(zhì)量管理，進一步規(guī)范各工序施工質(zhì)量要求，提高隧道施工質(zhì)量管理水平。在我國大型隧道施工中采用濕噴混凝土技術(shù)作為初期支護已經(jīng)是一種趨勢，隧道初期支護可以迅速封閉圍巖，避免圍巖因為長時間的裸露，受水、空氣等影響發(fā)生風化、水化而發(fā)生坍塌。隧道初期支護是確保施工安全的關(guān)鍵。它能充分發(fā)揮圍巖自身的承載能力。掌握和發(fā)展這一技術(shù)，需要我們在工程實踐中不斷地積累經(jīng)驗，認真總結(jié)，才能進一步加強對濕噴混凝土有進一步的認識。

關(guān)鍵詞：隧道 支護 混凝土 濕噴

中圖分類號：TU528 文獻標志碼：A 文章編號：1672-3791（2014）02（a）-0101-01

隧道的初期支護工作一直是隧道施工的重點和難點。隧道開挖后，為控制圍巖應(yīng)力適量釋放和變形，增加結(jié)構(gòu)安全度和方便施工，隧道開挖后立即施作剛度較小并作為永久承載結(jié)構(gòu)一部分的結(jié)構(gòu)層，稱為初期支護。

1 噴射混凝土支護

1.1 噴射機型號

隧道初期支護噴射混凝土施工采用巖縫TK-600型噴射機，該機是TK系列轉(zhuǎn)子活塞式濕噴機。

1.2 原材料的配合比

混合料的配合比應(yīng)準確，稱量時允許偏差；水泥和速凝劑為±2%，砂與石料為±5%，必須采用強制式攪拌機，拌和要和、均勻，隨拌隨用。

1.3 噴射混凝土

在噴射砼之前，用水或高壓風管將巖壁面的粉塵和雜物沖洗干凈。開挖后立即對巖面噴射砼，以防巖體發(fā)生松馳。噴射中發(fā)現(xiàn)松動石塊或遮擋噴射砼的物體時，及時清除。噴射混凝土前應(yīng)做好排水措施，對滲漏水孔洞、縫隙應(yīng)采取引排或堵水措施。在安裝排水半管的地方，要防止噴射混凝土堵塞排水半管。噴射混凝土必須采用濕噴工藝，原材必須采用配合比所批材料，除速凝劑外其余材料應(yīng)在拌和機內(nèi)預(yù)拌，以便控制各種材料數(shù)量，保證拌合均勻？噴射混凝土前，應(yīng)檢查開挖斷面尺寸，清除開挖面的松動巖塊及在拱腳與墻腳處的巖屑等雜物，設(shè)置控制噴層厚度的標志。噴射混凝土時應(yīng)按照施工工藝分段、分片，由下而上依次進行。一次噴射混凝土的最大厚度，拱部不得超過10 cm，邊墻不得超過15 cm。分層噴射混凝土時，后一層噴射應(yīng)在前一層混凝土終凝后進行。噴射作業(yè)緊跟開挖作業(yè)面時，混凝土終凝到下一循環(huán)爆破作業(yè)時間不應(yīng)小于3 h。混合物應(yīng)隨拌隨噴，嚴格控制風壓、水壓，以及與受噴面距離、角度，噴頭移動方式，減小回彈量，噴射混凝土回彈物不得重新用于噴射混？噴射混凝土所用速凝劑必須隨用隨加，必須嚴格控制用量，現(xiàn)場要有計量工具，不得隨意添加，可在噴漿機二次拌合時經(jīng)計算稱量加入。

1.4 回彈量調(diào)整

回彈率采用預(yù)控制，拱部不超過40%，邊墻不超過30%，掛鋼筋網(wǎng)后，回彈率限制可放寬5%，采用經(jīng)過驗證的新技術(shù)，減少回彈率，回彈物不得重新用作噴射砼材料。噴射過程中由于巖面、鋼筋或骨料相互碰撞而從受噴面上彈落下來的拌合物成為回彈量，其根據(jù)噴射位置、空氣壓力、水泥用量、水灰比及骨料最大粒徑和級配等決定，噴射初期回彈量較大，當其形成塑性層后則粗骨料易嵌入回彈量則會減少，因此應(yīng)調(diào)整噴射厚度來控制回彈量；同時由于回彈料中水泥含量小且主要為粗骨料，因此其不宜用于重新使用而影響最終的噴射質(zhì)量。實測表明，采用干法噴射混凝土時，一般邊墻的回彈率為10%～20%，拱部位20%～35%，回彈量相當大，應(yīng)設(shè)法減少回彈，將回彈物料回收利用。但回彈料不得重新用作噴射混凝土材料。

1.5 整平

噴射混凝土表面應(yīng)無漏噴、離散、裂縫、鋼筋外露等現(xiàn)象。對噴射層進行整平對提高結(jié)構(gòu)強度及耐久性均有利，但對其進一步追加振動平整則會產(chǎn)生負面影響，即可損壞混凝土與鋼筋間的粘結(jié)并易在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生裂縫，但依靠噴射自然形成的面層則過于粗糙并對后期二襯防水板的鋪設(shè)產(chǎn)生影響，因此，施工中在噴射混凝土初凝后則用刮刀將多余混凝土刮掉，之后用噴漿或抹灰漿對其找平。

1.6 速凝劑的目的

加速噴射混凝土的凝結(jié)、硬化，提高早期強度；減少噴射混凝土的回彈量；防止因重力作用而引起噴射混凝土的流淌或脫落；增大一次噴射厚度，縮短分層噴射的時間間隔。

1.7 養(yǎng)護及其他事項

由噴射混凝土應(yīng)及時進行養(yǎng)護，隧道內(nèi)環(huán)境溫度低于5 ℃不得灑水養(yǎng)護。冬季施工時，噴射作業(yè)區(qū)的溫度不應(yīng)低于5 ℃，在結(jié)冰的巖面上不得進行噴射混凝土作業(yè)。混凝土強度未達到6 ℃前不得受凍。

1.7.1 堵管問題處理

遇到堵管發(fā)生時，噴射機操作手應(yīng)立即關(guān)閉馬達，隨后關(guān)閉風源，噴射手將軟管拉直，然后用手錘敲擊以尋找堵管處。當敲擊鋼管時發(fā)音渾濁，或敲擊膠管時有發(fā)硬感覺處，即為堵管部位。找到堵管部位后，可將風壓升到0.3～0.4 Mpa（不超過0.5 Mpa）并用錘擊堵管部位，使其暢通。排出堵管時，噴嘴前方嚴禁站人，以免被噴傷。

1.7.2 對滴、滲水部位噴射

應(yīng)在該部位圍巖表面噴射混凝土時，其噴射混凝土的凝結(jié)時間應(yīng)隨噴射面滲水量的大小而進行調(diào)整。

鋼架間的噴射混凝土噴射

為了確保初期支護安全、可靠，對于V類圍巖通常都采用I20以上鋼架進行支護，鋼架間距通常在0.6 m左右。鋼架背后設(shè)置20×20鋼筋網(wǎng)片。這就提高了對噴射混凝土的要求。因此，宜采用低風壓、近距離、變換噴射角度的方式進行。風壓宜控制在 0.2～0.3 Mpa，距離在1 m左右。先調(diào)整角度將拱架背后噴密實，在噴實鋼筋網(wǎng)背后，最后恢復(fù)正常濕噴方式噴實拱架之間間隙。否則在鋼架和鋼筋網(wǎng)表面會形成一個混凝土殼，而鋼筋網(wǎng)背后、鋼架背后易形成空洞。噴射混凝土厚度及背后是否有空洞采用地質(zhì)雷達探測，探測存在的問題應(yīng)及時進行處理。

2 結(jié)語

隧道施工初期支護濕式混凝土噴射工藝因其高效、環(huán)保、高能等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用，但其在使用中仍存在一定問題（如：濕噴混凝土質(zhì)量容易控制，噴射過程中的粉塵和回彈量很少。但對噴射機械要求較高，機械清洗和故障處理較麻煩。對于噴層較厚的軟巖和滲水隧道，則不易使用濕噴）制約了濕噴技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，因此對其進行深入研究，不斷優(yōu)化其工藝是當前需要解決的實際問題。

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