濕噴混凝土施工技術(shù)在公路隧道中的應(yīng)用

張建順

摘要：公路隧道初期支護(hù)均采用具有回彈量低、性能穩(wěn)定、混凝土早期強(qiáng)度高、勞動(dòng)強(qiáng)度低、機(jī)械化程度高、作業(yè)面安全隱患小等優(yōu)點(diǎn)的濕噴工藝，將逐步取代干噴工藝。本文將大寨塬隧道作為工程實(shí)例，介紹此施工工藝的要點(diǎn)，為同類隧道施工提供參考。

關(guān)鍵詞：隧道;濕噴工藝;配合比;粉塵

1.工程概況

大寨塬隧道為分離式隧道，全長(zhǎng)3890m，隧道最大埋深180m，全部為V級(jí)圍巖。

2.工藝特點(diǎn)

公路隧道初期支護(hù)濕噴混凝土技術(shù)是以質(zhì)量控制、改善作業(yè)環(huán)境為核心的一種新的噴射混凝土技術(shù)體系，其原理就是將骨料、膠凝材料和水按設(shè)計(jì)配合比集中拌和均勻后，由混凝土罐車運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)，采用濕噴機(jī)進(jìn)行噴射施工，噴射后迅速凝固結(jié)成一層對(duì)圍巖的支護(hù)結(jié)構(gòu)。

2.1工藝流程

施工準(zhǔn)備→施噴面處理→檢查風(fēng)水電→檢查噴漿設(shè)備并試運(yùn)行→混凝土噴射機(jī)組→砂石、水泥、水計(jì)量配備→攪拌→裝運(yùn)→加速凝劑、現(xiàn)場(chǎng)噴射砼作業(yè)→養(yǎng)護(hù)。

3.施工技術(shù)要求

3.1原材料及設(shè)備選型

根據(jù)混凝土強(qiáng)度要求和配合比設(shè)計(jì)，通過與液體速凝劑相容試驗(yàn)優(yōu)先選用普通硅酸鹽水泥，砂子宜選用連續(xù)級(jí)配河砂或級(jí)配較好的機(jī)制砂。細(xì)度模數(shù)取2.6～2.9之間，含泥量<3%，粗骨料的最大粒徑不宜大于15mm，所使用的速凝劑必須經(jīng)過試驗(yàn)合格后方可使用，采用8100VC型濕噴機(jī)該機(jī)組最高噴射混凝土速度能達(dá)到31 m3/h，施工靈活、快速、方便、施工前準(zhǔn)備時(shí)間短、經(jīng)濟(jì)性顯著、安全有保障。

3.2配合比優(yōu)化

為了減少噴射混凝土的回彈量，降低施工成本，對(duì)噴射混凝土的配合比進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)至關(guān)重要。施工時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，確定合理的砂率，一般取55～60%。同時(shí)為滿足泵送需求，通過添加粉煤灰來增加混凝土的和易性，水膠比應(yīng)根據(jù)混凝土的強(qiáng)度設(shè)計(jì)等級(jí)、施工機(jī)械、噴射機(jī)軟管的直徑、輸送長(zhǎng)度等因素綜合考慮確定。水膠比一般控制在0.45～0.60之間。

為保證混凝土的流動(dòng)性，防止骨料離析，應(yīng)嚴(yán)格控制濕噴料的塌落度，8100VC噴射機(jī)的濕噴混凝土適宜的坍落度為100～120mm。

（1）配合比調(diào)整

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，做了幾組模型試驗(yàn)見下表。

分析得出，影響混凝土強(qiáng)度的主要因素為水膠比，影響凝結(jié)時(shí)間的主要因素為外加劑的摻量。綜合考慮采用3號(hào)，膠凝材料（水泥+粉煤灰）：砂：碎石：水：速凝劑=1：2.1：1.4：0.5：0.03。

3.3關(guān)鍵工序技術(shù)要求

隧道開挖后，應(yīng)立即對(duì)開挖面初噴混凝土，以防土體發(fā)生松弛，噴射砼之前，用高壓風(fēng)將待噴部位清理干凈。當(dāng)施噴面有涌水、滲水時(shí)，先進(jìn)行排水處理。設(shè)置控制噴砼厚度的標(biāo)志。

噴射混凝土作業(yè)應(yīng)采用分段、分片、分層依次進(jìn)行，噴射順序應(yīng)自下而上往復(fù)噴射，邊墻應(yīng)從墻腳開始向上噴射，掛網(wǎng)砼塊應(yīng)清除后復(fù)噴。頂部噴射混凝土?xí)r，為避免產(chǎn)生墮落現(xiàn)象，兩次間隔時(shí)間宜為2～4h。噴射速度要適當(dāng)，一般工作風(fēng)壓：邊墻0.3～0.5MPa，拱部0.4～0.65MPa。噴射砼終凝2h后，應(yīng)實(shí)施噴水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7d。

4.經(jīng)濟(jì)效益分析

通過對(duì)大寨塬隧道左線設(shè)計(jì)噴射總量9270 m3混凝土回彈量的收集、以及單循環(huán)作業(yè)時(shí)間的對(duì)比計(jì)算，濕噴混凝土工藝相比傳統(tǒng)干噴和潮噴工藝，噴射混凝土用量減低了15 %左右;節(jié)約成本131.2萬元。通過濕噴混凝土工藝，提前工期20天，節(jié)約人工費(fèi)及機(jī)械費(fèi)共計(jì)150萬元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

5.結(jié)束語

隧道初期支護(hù)采取濕噴混凝土施工，采用濕噴混凝土工法，降低了粉塵污染，改善了洞內(nèi)作業(yè)環(huán)境，減少了施工人員因干噴或潮噴施工作業(yè)粉塵大而造成的職業(yè)健康安全危害，保護(hù)了作業(yè)工人的身體健康。環(huán)保效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著，是目前隧道初期支護(hù)施工廣泛應(yīng)用的技術(shù)。

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