砂卵石地層明挖深基坑網(wǎng)噴回彈量控制技術(shù)研究

婁成君 易秋雨 崔震 張曾強

摘 要：網(wǎng)噴技術(shù)急需迅速的轉(zhuǎn)型，改良和優(yōu)化現(xiàn)有的網(wǎng)噴技術(shù)是工程單位在未來長期發(fā)展中要走的必經(jīng)之路， 通過對噴射實驗對空壓、速凝劑、距離、角度進行控制比對，找出了影響噴混回彈率的主因，選取了合理的控制參數(shù)優(yōu)化了回填率控制。

關(guān)鍵詞：空壓;速凝劑;角度;距離;砂率

隨著我們國家交通基礎(chǔ)建設(shè)投資力度的加大和大家對環(huán)境保護的日益重視，在工程施工中網(wǎng)噴施工難度呈現(xiàn)較大增長的趨勢，隨著工程建筑行業(yè)的快速發(fā)展因為回彈率控制不當導(dǎo)致眾多安全質(zhì)量事故時有發(fā)生，為了解決這個問題許多行業(yè)專家都在一直摸索、一直探究，究竟如何才能通過有效的控制回彈率來減少乃至杜絕這類工程安全質(zhì)量事故的發(fā)生呢。下面以成都地鐵17號線明挖區(qū)間為例，通過對空壓、速凝劑、距離、角度這這幾個方面來對砂卵石地層明挖基坑網(wǎng)噴回彈量控制關(guān)鍵技術(shù)的施工進行探究，這項控制性技術(shù)能讓更多的工程單位，更多的施工作業(yè)人員受益匪淺。

一、工程概況

本研究依托明光站～九江北站明挖區(qū)間開展。區(qū)間所處地段處于砂卵石地層，受地理條件和地質(zhì)構(gòu)造的影響，該地段地下水非常豐富，其下為全新統(tǒng)冰水沉積、沖積層粉質(zhì)粘土、沖積層卵石土、還有少量的強風(fēng)化花崗巖，卵石含量約占60～70%，礫石含量約占10～15%，其余為細中砂填充，由于地處九江鎮(zhèn)與海濱城與蛟龍港之間，地下各種管線交錯縱橫，管道走向曲折多變，其中就包括了110KV高壓電線、通信電纜、數(shù)條天然氣管道、污水管道和下水道、九江鎮(zhèn)自來水管等眾多重要管道管線。

為了保持樁間土穩(wěn)定，在樁間進行掛網(wǎng)噴砼支護，從而對樁間土進行封閉。目前地鐵工程支護中普遍采用的是噴射混凝土支護。

噴射混凝土的回彈量控制是噴射混凝土中較為重要的研究課題，一般工程的利潤主要來自開挖和支護的噴射混凝土。因此回彈量的控制不僅關(guān)系到噴射混凝土的支護質(zhì)量，對工程的成本控制也有著重要作用。我們通過調(diào)查研究得知，現(xiàn)在地鐵工程中噴射混凝土回彈量普遍在25%以上，損失較大，通過技術(shù)改進和加強管理可將噴射混凝土的回彈量控制在20%左右。

二、施工工藝

1.工藝選型

地鐵工程噴射混凝土施工工藝流程一般分為濕噴、干噴、潮噴和混合噴四種。主要區(qū)別是各工藝的投料順序不同，特別是加水和速凝劑的時機不同。

在上述幾種噴射工藝種，濕噴法對噴射混凝土回彈率控制最好。但濕噴法對稱量及濕拌的工藝要求較高，設(shè)備昂貴，而且速凝劑在噴射混凝土中分布不均勻，容易發(fā)生堵管故障，因此經(jīng)綜合考慮，潮噴法在地鐵施工中較為適用，且能較好控制噴射混凝土回彈率。

2.準備工作

噴射混凝土前應(yīng)對受噴兩側(cè)護壁進行處理。一般護壁面可用高壓水沖洗受噴基坑圍護樁面的浮塵、碎屑，當樁面遇水容易潮解、泥化時，宜采用高壓風(fēng)吹凈巖面。若為泥砂質(zhì)地層或砂卵石地層時，應(yīng)掛設(shè)鋼筋網(wǎng)（網(wǎng)格宜不大于20×20mm，線徑宜小于4mm），用縱向鋼筋和豎向鋼筋將網(wǎng)片固定，使其密貼受噴面，以提高噴射混凝土的附著力。

噴射混凝土前，宜先噴一層水泥砂漿，待終凝后再噴射混凝土。地鐵工程中一般將噴射工藝簡化，沒有對受噴面進行處理，將受噴樁面沖洗后可有效降低回彈量。

3.噴射混凝土?xí)r應(yīng)分段分塊進行

噴射混凝土應(yīng)采用分段、分片、分層依次進行，噴射順序應(yīng)自下而上，分段不宜超過10m，分塊大小不宜超過2m×2m，按照先兩邊后中間、自下而上、呈S形走向進行噴射。

（1）分段噴射混凝土施工時，上次噴的混凝土應(yīng)預(yù)30cm不噴，方便下一次焊接網(wǎng)片。

（2）分片噴射要自下而上進行，并先圍護樁與護壁面間的混凝土，再噴兩樁之間其他受噴面的混凝土。側(cè)墻混凝土應(yīng)從墻腳開始向上噴射，從而降低噴射混凝土的回彈量。

（3）分層噴射時，后一層噴射應(yīng)在前一層混凝土終凝后進行，若終凝1h后再進行噴射時，應(yīng)先用高壓水清洗噴層表面。側(cè)墻第一次噴射混凝土厚度控制在1-5cm，第二次控制在5-10cm，并保持噴層厚度均勻。若時間間隔太短噴射混凝土未初凝會被風(fēng)壓沖擊掉落，若時間間隔較長噴射混凝土早已經(jīng)初凝彼此之間不能完美的相互鑲嵌密合。

4.噴射角度要求

噴射混凝土?xí)r噴漿操作手應(yīng)該選擇合適的噴射角度，通過研究，噴漿手可選擇距受噴面1m-1.5m的噴射距離，噴嘴與受噴面呈10度-90度角來噴射混凝土，并且噴漿手在噴射操作時應(yīng)該緩慢均勻的擺動（噴嘴沿噴射導(dǎo)管60cm-100cm）呈圓形、橢圓形或S形線路噴射，擺動距離橫向50-70cm，縱向20-30cm，使其受噴面受力均勻、使混凝土均勻依附在護壁鋼筋網(wǎng)片上且顆粒與顆粒之間鑲嵌密實，減少因重力影響而下落的混凝土量，從而控制噴射混凝土的回彈量。

5.噴射參數(shù)分析

噴射速度、噴嘴與受噴面的距離的合理性直接影響回彈量。噴射混凝土?xí)r，噴射速度要適當，以利于混凝土的壓實，從而提高混凝土強度，減少回彈量。一般工作風(fēng)壓：0.5-1MPa，。黃土護壁噴射混凝土?xí)r噴射機的壓力一般不宜大于0.2MPa。噴射混凝土的水壓一般控制在稍高于風(fēng)壓即可。施工現(xiàn)場可以按水壓高于輸料管風(fēng)壓10-15N/cm2進行控制，其目的是為了保證高壓水能夠從噴槍混合室（噴頭處）內(nèi)壁小孔高速射出，把拌合料迅速拌和均勻，從而減少回彈量。

6.速凝劑影響分析

速凝劑是一種非常重要的混凝土外加劑，它可以讓混凝土由漿體變?yōu)楣虘B(tài)狀，速凝劑對回彈率有直接的影響，同時也是影響噴射混凝土回彈率的重要因素之一，速凝劑加入太多，會加劇混凝土的凝固，使得噴射面強度提高而變硬，噴射出去的混凝土聚合物具有一定的能量，與硬化的噴射面撞擊并未減小其沖擊能量從而使回彈率增加，速凝劑加得太少，使得混凝土太軟，強度較低，加之通過空壓機傳送過來的風(fēng)壓對噴混面有一個風(fēng)壓沖擊力導(dǎo)致混凝土墜落量增加，使得更多的骨料回彈，所以一般在15～19Kg/m3

7.含沙率影響分析

顧名思義就是指單位體積當中砂的重量占混凝土總體積的百分比，它是混凝土配合比的重要參數(shù)之一，砂率可以影響混凝土的密實性和孔隙率。一般砂率在50%～60%之間。

三、總結(jié)

通過以上的探究得知，我們可以通過控制混凝土噴射距離、噴射角度、速凝劑、風(fēng)壓、砂率來對噴射時間以及添加外加劑的時間的把控來控制混凝土的回彈量。

噴射混凝土的回彈量在施工中是非常重要的一項技術(shù)和經(jīng)濟指標，我們在施工中藥經(jīng)常觀察混凝土的回彈率，通過控制回彈率來控制回彈量，才能取得很好的效果。

通過控制這些關(guān)鍵控制性技術(shù)來降低回彈量，減少原材料的浪費，減少施工成本，縮短噴射工作時間，推進施工進度，創(chuàng)建一流品牌工程。

參考文獻：

[1]《噴射混凝土用速凝劑（JC477-2005）代替JC477-1992》

[2]JGJ/T372-2016.噴射混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程

[3]JC477-2005.噴射混凝土用速凝劑.代替（JC477-1992）

[4]水工噴射混凝土試驗規(guī)程（DL/T 5721-2015）

作者簡介：

婁成君（1987--），女，山東臨沂人，助理工程師，主要從事工程經(jīng)營管理工作。