明挖地鐵車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)噴射混凝土的選型分析

劉倩

摘要：本文通過對干噴、潮噴、濕噴和混合噴四種噴射混凝土工藝的原理、工藝特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，并結(jié)合明挖地鐵車站的特性得出，明挖地鐵車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)一般采用潮噴混凝土較為合適，為相關(guān)工程提供施工經(jīng)驗(yàn)與依據(jù)。

關(guān)鍵詞：噴射混凝土；明挖地鐵站；工藝技術(shù)

1、引言

噴射混凝土是利用壓縮空氣，用壓力噴槍噴涂灌筑細(xì)石混凝土的施工法，將按一定配比的混凝土拌和料通過管道輸送并高速噴射到受噴面上凝結(jié)硬化，從而形成混凝土支護(hù)層。噴射砼根據(jù)工藝流程一般分干噴、潮噴、濕噴和混合噴四種。干噴是將骨料、水泥和速凝劑按一定的比例干拌均勻，然后裝入噴射機(jī)，用壓縮空氣使干集料在軟管內(nèi)呈懸浮狀態(tài)送到噴槍，再在噴嘴處與高壓水混合，以較高速度噴射到巖面上。潮噴是將骨料預(yù)加少量水，使之呈潮濕狀，再加水泥拌和，從而降低上料、拌和和噴射時(shí)的粉塵。但大量的水仍是在噴頭處加入和噴出的，其噴射工藝流程和使用機(jī)械同干噴工藝。

濕噴是將骨料、水泥和水按設(shè)計(jì)比例拌和均勻，用濕式噴射機(jī)壓送到噴頭處，再在噴頭上添加速凝劑后噴出。混合噴射又稱水泥裹砂造殼噴射法，是將一部分砂加第一次水拌濕，再投入全部水泥強(qiáng)制攪拌造殼；然后加第二次水和減水劑拌和成SEC砂漿；將另一部分砂和石、速凝劑強(qiáng)制攪拌均勻。然后分別用砂漿泵和干式噴射機(jī)壓送到混合管混合后噴出。

2、工藝流程

3、工藝特點(diǎn)

（1）干噴工藝設(shè)備簡單，操作方便、使用的粉狀速凝劑成本低；但噴射回彈量大，對環(huán)境污染嚴(yán)重，所噴射砼強(qiáng)度低；受噴面本身有滲水的情況下，比較適用。

（2）潮噴工藝設(shè)備簡單、操作方便、使用的粉狀速凝劑成本低；但噴射回彈量比干噴小，粉塵少，所噴射砼強(qiáng)度比干噴高，適用范圍比較廣。

（3）濕噴工藝相對前兩類工藝具有噴射回彈量小，粉塵少，對環(huán)境污染小，所噴射砼強(qiáng)度高的特點(diǎn)；但噴射設(shè)備相對復(fù)雜，對砼的骨料和坍落度要求，風(fēng)壓及風(fēng)量要求較大，使用液態(tài)速凝劑成本高，而且液態(tài)速凝劑的懸浮物對噴射手的身體傷害較大；不適用于受噴面本身有滲水的情況。

（4）混合噴射是分次投料攪拌工藝與噴射工藝的結(jié)合，其關(guān)鍵是水泥裹砂（或砂、石）造殼技術(shù)?；旌蠂娚涔に囀褂玫闹饕獧C(jī)械設(shè)備與干噴工藝基本相同，但混凝土的質(zhì)量較干噴混凝土質(zhì)量好，且粉塵和回彈率有大幅度降低。但使用機(jī)械數(shù)量較多，工藝較復(fù)雜，機(jī)械清洗和故障處理很麻煩。因此混合噴射工藝一般只用在噴射混凝土量大和大斷面隧道工程中。由于噴射工藝的不同，主要區(qū)別是各工藝的投料程序不同，特別是加水和速凝劑的時(shí)機(jī)不同。噴射混凝土強(qiáng)度不同，干噴和潮噴混凝土強(qiáng)度較低，一般只能達(dá)到C20，而混合噴射和濕噴則可達(dá)到C30～C35。

4、工藝對比

5、工藝選型

5.1 明挖地鐵車站的特點(diǎn)

地鐵明挖地鐵車站大多數(shù)位于市中心，主要影響噴射混凝土選型的特點(diǎn)主要包括以下4個(gè)特點(diǎn)：

①明挖地鐵車站施工對城市的正常生活、交通秩序影響非常大，對環(huán)境保護(hù)、文明施工等提出了更高的要求，地鐵施工必須配合城市建設(shè)，高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求。

②一般情況下施工場地較為狹小，通長無法建設(shè)大型拌合站。

③明挖地鐵車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用圍護(hù)樁或連續(xù)墻加內(nèi)支撐體系，支護(hù)剛度較大，基坑變形量較小，而且作為臨時(shí)性結(jié)構(gòu)，主體完成后不再發(fā)揮作用。

④明挖噴射混凝土的用量較小，以合肥市某標(biāo)準(zhǔn)地鐵站為例，主體的噴射混凝土面積在7521㎡。

5.2明挖地鐵車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)噴射混凝土選型

明挖地鐵車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)一般采用潮噴混凝土：主要原因有以下幾點(diǎn)：

①設(shè)備簡單，成本低，可靠性好，便于清洗和維修，只需要建設(shè)小型拌合站，節(jié)約施工用地。

②地鐵施工對大氣污染要求較高，潮噴混凝土粉塵濃度較干噴法可降低50%到80%，配合施工場地內(nèi)灑水車、霧炮可以有效較低大氣污染。

③明挖地鐵車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)圍護(hù)剛度大，且主體完成后失去作用，對噴射混凝土回彈率要求不高。

④噴射面積較小，加上設(shè)備成本之后，噴射的單價(jià)較低。

6、總結(jié)

通過對干噴、潮噴、濕噴和混合噴四種噴射混凝土工藝的原理、工藝特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，并結(jié)合明挖地鐵車站的特性得出，明挖地鐵車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)一般采用潮噴混凝土較為合適，為相關(guān)工程提供施工經(jīng)驗(yàn)與依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]王琪.噴射混凝土配合比設(shè)計(jì)及質(zhì)量控制[J].北方交通，2010，2，98-102.

[2]朱廣兵.噴射混凝土研究進(jìn)展[J].混凝土，2011，4，105-109.

[3]GB 50086-2015.巖土錨桿與噴射混凝土支護(hù)工程技術(shù)規(guī)范[S].國家標(biāo)準(zhǔn)，2015

（作者單位：中鐵四局集團(tuán)第四工程有限公司）