隧道濕噴技術(shù)在公路隧道的運(yùn)用與發(fā)展前景

李軍保

（甘肅萬泰建設(shè)工程有限公司，甘肅蘭州 730000）

隧道濕噴技術(shù)在公路隧道的運(yùn)用與發(fā)展前景

李軍保

（甘肅萬泰建設(shè)工程有限公司，甘肅蘭州 730000）

隨著我國公路工程建設(shè)頻繁，對于公路施工技術(shù)要求不斷地提高。隧道混凝土噴射技術(shù)是保障隧道工程施工安全的基礎(chǔ)條件，因此對于噴射技術(shù)要求非常高。本文簡單論述噴射工藝類型和特點(diǎn)，詳細(xì)分析大型混凝土濕噴機(jī)配合的優(yōu)點(diǎn)和濕噴工藝的工作原理，探討隧道濕噴技術(shù)在大斷面特長公路隧道的應(yīng)用與發(fā)展前景。

濕噴技術(shù) 隧道 發(fā)展前景

隧道濕噴技術(shù)在隧道工程施工過程中具有重要的作用，為整個隧道工程施工提供了初期的支護(hù)能力，保障了后續(xù)隧道施工的安全，尤其是針對大斷面特長公路隧道的工程。目前我國的噴射工藝主要有三種，分別是干噴、濕噴和潮噴；干噴是將骨料、水泥按一定比例干拌均勻，用噴射機(jī)和高壓水混合，高速噴射到巖面；潮噴是骨料加少量水在潮濕狀態(tài)下與水泥拌合，噴射到巖面上，噴射工藝和機(jī)械都與干噴相同，因其明顯的缺陷，逐漸被淘汰是必然的，而濕噴工藝具有多方面優(yōu)點(diǎn)，最后占據(jù)了市場主導(dǎo)地位。下面會分析混凝土濕噴工藝特點(diǎn)和工作原理，闡述濕噴技術(shù)的應(yīng)用和未來發(fā)展方向。

1　混凝土濕噴工藝類型及特點(diǎn)

干噴工藝的優(yōu)點(diǎn)在于簡單、耐用、使用成本低，但是卻有著很多明顯的缺陷，如噴射混凝土質(zhì)量控制差、生產(chǎn)率低下，施工的時候回彈率高、落料損失大以及容易造成環(huán)境污染等，對操作人員的健康有著很大的危害。而濕噴的優(yōu)點(diǎn)在于生產(chǎn)率高，質(zhì)量控制高、無粉塵、回彈率低以及拌和混凝土?xí)r水灰比控制較為容易。由此對比，濕噴工藝必然占據(jù)隧道混凝土噴射工藝的主導(dǎo)地位［1］。

2　混凝土濕噴機(jī)械的特點(diǎn)分析

當(dāng)前，我國隧道施工中多采用的是那種沒有行走能力和伸縮臂的小型混凝土濕噴機(jī)，雖然其設(shè)備成本較低以及結(jié)構(gòu)簡單，但是卻有生產(chǎn)效率低以及噴射效果差的缺點(diǎn)，同時小型濕噴機(jī)需要配備人工操作，浪費(fèi)勞動力，且噴射范圍也比較小，非常不利于連續(xù)作業(yè)和轉(zhuǎn)移設(shè)備。因此，這類型的濕噴機(jī)不適合隧道施工工程，應(yīng)該采用有伸縮臂和具有行走能力的大型濕噴機(jī)，才能有助于大斷面特長公路隧道工程施工。我單位在蘭永五標(biāo)恐龍灣隧道施工中，運(yùn)用的濕噴機(jī)械為意大利CIFACSS-3濕噴機(jī)組。濕噴作業(yè)噴射速度快、效率高、準(zhǔn)備時間短、噴射范圍廣且移動方便，能有效提高作業(yè)循環(huán)的速度，加快施工進(jìn)度，噴射平均速率達(dá)到了10立方米/小時。采用濕噴混凝土施工時，既降低了洞內(nèi)粉塵濃度，又改善了隧道內(nèi)的作業(yè)環(huán)境，保護(hù)了工人的身體健康。濕噴臺車的速凝劑自動準(zhǔn)確添加，排除了大量的人為因素，使混凝土強(qiáng)度得到了保證。

3　濕噴工藝的工作原理

混凝土濕噴工藝的工作原理是利用液壓力將預(yù)拌好的混合料通過管道輸送至噴槍，然后在噴槍口處引入壓縮空氣以及速凝劑，最后再以高速在受噴面上噴射混合料，快速凝結(jié)形成混凝土支護(hù)層。這種工藝最大好處就在于安全、經(jīng)濟(jì)以及快速，可以有效地完成隧道初期支護(hù)工作，主要施工要素有三個，分別為噴射、錨桿以及量測。

濕噴工藝中加入了速凝劑可以快速讓濕噴層凝結(jié)硬化起來，同時利用牢固的錨桿掛網(wǎng)，可以輕松地將濕噴層粘附在隧道基面上，使初期支護(hù)層具備一定的承受力，在后續(xù)隧道承重墻體的施工中提供基礎(chǔ)條件，使施工能夠安全進(jìn)行。在濕噴工藝作業(yè)中，錨桿掛網(wǎng)對混凝土支護(hù)層的支護(hù)能力和強(qiáng)度有著巨大的影響［3］。

混合料的配比可以依照施工條件和施工對象進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，根據(jù)施工要求，合理使用外加劑，如減水劑、防凍劑以及防裂劑等，有助于加強(qiáng)濕噴混凝土的適應(yīng)能力。同時可以在混凝土中加入鋼纖維，提高混凝土的強(qiáng)度和支護(hù)能力。需要注意濕噴混凝土中砂石的粒徑最好不要超過15mm，否則會降低混凝土的粘附性、流動性以及可噴射性。

4　隧道濕噴技術(shù)在大斷面特長公路隧道的應(yīng)用及發(fā)展前景

4.1隧道濕噴技術(shù)的應(yīng)用

在隧道工程施工過程中，混凝土濕噴工藝具有高安全、高環(huán)保、高效率以及低成本的優(yōu)點(diǎn)，作為隧道工程施工的初期支護(hù)工藝，為整個隧道工程施工質(zhì)量提供基礎(chǔ)保障，提高了隧道施工的安全性，提高了隧道施工質(zhì)量。目前，隧道濕噴技術(shù)已經(jīng)得到了全面推廣。大斷面特長公路隧道施工極為困難，在施工過程中，容易出現(xiàn)隧道開裂、落土、落石以及塌方的情況，施工人員安全問題沒有解決，影響施工進(jìn)程，因此初期支護(hù)工作非常重要，采用施工質(zhì)量好、工作效率高的大型濕噴機(jī)配合混凝土施工技術(shù)必定可以帶來最可靠、最高效的初期支護(hù)性能。因此，在濕噴混凝土作業(yè)前，施工單位需要順利完成以下幾個方面的工作，便可以確保隧道濕噴施工質(zhì)量：（1）充分認(rèn)識到初期支護(hù)具有能夠保障施工人員安全、縮短施工期限、降低成本消耗等各種作用，采取相應(yīng)的措施確保混凝土濕噴施工質(zhì)量；（2）充分利用遙感和遙測技術(shù)，對隧道周邊的地質(zhì)條件進(jìn)行詳細(xì)的測量，然后科學(xué)合理地分析使用錨桿和網(wǎng)板的參數(shù)，確定它們的連接工藝，最后決定濕噴混凝土的配比和布施厚度等；（3）根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況，如軟弱的地質(zhì)結(jié)構(gòu)或含水量高的地質(zhì)條件，可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整錨桿的長度和布設(shè)密度，若是錨桿長度受到障礙物的阻擋，就在灌漿前利用開倒錐錨桿孔和拐彎錨桿孔提高錨桿的承載力，或者可以適當(dāng)?shù)販p少網(wǎng)板的網(wǎng)孔，又或者提高錨桿的布設(shè)密度，都可以增加掛網(wǎng)的承受力；（4）混合料的配比需要根據(jù)隧道地質(zhì)情況和施工要求進(jìn)行合理地調(diào)整，也可以適當(dāng)?shù)靥砑油饧觿?，如增減速凝劑、減水劑、防凍劑以及防裂劑等，有利于增加濕噴混凝土的適應(yīng)性；（5）重視濕噴技術(shù)員工的專業(yè)能力并加以培養(yǎng)，積極提高施工人員的技術(shù)水平，嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行濕噴作業(yè)流程和設(shè)備維護(hù)工作。

4.2隧道濕噴技術(shù)的發(fā)展前景

我國噴射混凝土工藝中，濕噴技術(shù)有效地彌補(bǔ)了干噴和潮噴的缺點(diǎn)，對隧道工程施工有著巨大的正面影響，它不僅保障了工作人員安全，還能提高噴射施工質(zhì)量，大大縮減工程施工工期，確保了隧道工程施工的安全性。在施工過程中，濕噴技術(shù)具有粉塵少、回彈率低、消耗成本低、安全環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，通過充分準(zhǔn)確地調(diào)配混合料的配比，最大限度地保證了濕噴作業(yè)的施工效益，對混凝土的強(qiáng)度和支護(hù)能力、混凝土和隧道基面的粘附力以及混凝土的抗?jié)B入能力等都有起到巨大的作用。同時，它的應(yīng)用范圍比較廣，不僅是大斷面特長公路隧道，還是其他類型的隧道工程都能夠應(yīng)用濕噴技術(shù)進(jìn)行初期支護(hù)工作，因此，濕噴技術(shù)具有優(yōu)秀的發(fā)展前景。

5　結(jié)語

隧道濕噴技術(shù)是我國隧道工程施工安全的基礎(chǔ)保障，它為隧道工程提供了優(yōu)秀的初期支護(hù)能力，保證施工過程能夠安全進(jìn)行。而且濕噴技術(shù)有著許多的優(yōu)點(diǎn)，如生產(chǎn)率高、成本低、基本無粉塵等，配合大型濕噴機(jī)能有效地提高生產(chǎn)率以及縮減施工工期。而且應(yīng)用范圍廣泛，能夠符合大多數(shù)類型的隧道工程，具有良好的發(fā)展前景。同時施工單位也要加強(qiáng)濕噴技術(shù)的研究以及技術(shù)人員的培養(yǎng)，使其能夠提供更好的支護(hù)能力，提高隧道工程施工質(zhì)量。

［1］唐亮.隧道濕噴技術(shù)在大斷面特長公路隧道的運(yùn)用與發(fā)展前景［J］.門窗，2014，06：458-459.

［2］李金朋，余志龍，徐儒村.Spraymec混凝土濕噴臺車在隧道施工中的應(yīng)用［J］.工程機(jī)械與維修，2014，07：112-114+116.

［3］曹康建.濕噴鋼纖維混凝土在隧道單層襯砌中的應(yīng)用［J］.水利與建筑工程學(xué)報，2011，03：83-86+102.