公路隧道施工中濕噴技術(shù)應(yīng)用

李曙光

【摘?要】隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展進步，我國逐漸加快了道路交通建設(shè)步伐。在道路交通工程建設(shè)中，公路隧道施工是非常關(guān)鍵的，采用先進的施工技術(shù)可以提高施工質(zhì)量，收到降本增效的目的。本文先分析了噴濕技術(shù)施工工藝，然后，以具體項目為例，對其在公路隧道中的具體應(yīng)用進行了研究，以供參考。

【關(guān)鍵詞】公路隧道;工程施工;噴濕技術(shù)

Application of Wet Spray Technology in Highway Tunnel Construction

Li Shu-guang

（China Power Construction Road and Bridge Group Co.， Ltd?Chengdu?Sichuan?610041）

【Abstract】With the development of social economy， China has gradually accelerated the pace of road traffic construction. In the construction of road traffic engineering， the construction of highway tunnels is very important. The advanced construction technology can improve the construction quality and receive the purpose of reducing costs and increasing efficiency. This paper first analyzes the construction technology of the spray technology， and then takes the specific project as an example to study its specific application in the highway tunnel for reference.

【Key words】Highway tunnel;Engineering construction;Spray technology

公路隧道建設(shè)主要的施工工序為開挖、初期支護、鋼拱架支護、二襯襯砌、隧道路面、隧道內(nèi)部裝修。隧道初期施工常用的方法為干噴工藝，這種施工工藝具有明顯的特點，如粉塵污染嚴(yán)重，對施工人員的身體健康有影響;回彈量比較大，無法保證噴射混凝土的質(zhì)量，無法提高公路隧道的質(zhì)量保障?，F(xiàn)今，濕噴技術(shù)在公路隧道建設(shè)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用，利用濕噴技術(shù)可大幅提高施工速度與噴射混凝土質(zhì)量，減小回彈量，降低工作對員工身體健康的影響，因而極具推廣應(yīng)用價值。

1. 噴濕技術(shù)施工工藝

（1）第一，主要原材料的選擇。在長大扁平公路的隧道項目建設(shè)中所采用的原材料主要有：水泥，細(xì)集料，粗骨料及速凝劑。其中水泥應(yīng)選用符合工程質(zhì)量要求的類型，如硅酸鹽水泥，可以提高施工的質(zhì)量。采購人員也應(yīng)按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求采購細(xì)集料及粗骨料，公路隧道的質(zhì)量嚴(yán)重影響著人們的交通安全，原材料是保障工程質(zhì)量的第一要求，因此管理人員應(yīng)嚴(yán)格把關(guān)原材料的質(zhì)量。

（2）第二，濕噴機利用。濕噴技術(shù)建設(shè)隧道所用的機械裝置主要為濕噴機，濕噴機主要用于噴射混凝土。根據(jù)實驗測試結(jié)果，選擇最佳的原材料分配方法，混合成混凝土，再利用濕噴機進行施工。

（3）第三，施工流程。一是確定好原材料的配比比例，然后進行混合。二是將混凝土運輸?shù)綕駠姍C中，設(shè)定好濕噴機的儀器參數(shù)。三是利用濕噴機進行噴射混凝土，并遙控控制噴射后的隧道的混凝土質(zhì)量，完成濕噴工作。

2. 濕噴技術(shù)在公路隧道施工中的應(yīng)用

2.1?項目介紹。

某隧道工程處于我國南方地區(qū)，整體的設(shè)計里程達(dá)到了2 588 m，設(shè)計為雙向6車道的形式，左右設(shè)計線距離處于10～25 m之間。經(jīng)過前期的地質(zhì)勘察和分析可以發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)存在頻繁活動的情況，其隧道施工區(qū)域內(nèi)節(jié)理密集帶，結(jié)構(gòu)斷裂帶，容易出現(xiàn)溶洞的問題。通過檢測之后發(fā)現(xiàn)該隧道施工范圍內(nèi)并不存在任何的可燃性氣體，巖石也不具備放射性。隧道上臺階部分中應(yīng)用濕噴施工技術(shù)來進行混凝土結(jié)構(gòu)的施工。

2.2?濕噴技術(shù)應(yīng)用。

2.2.1?合理選擇混凝土原材料。

（1）水泥。噴射混凝土的質(zhì)量與水泥密切相關(guān)，水泥的品種、礦物組成、混合材種類及摻量、比表面積等，這些與水泥凝結(jié)時間相關(guān)的水泥礦物成分和參數(shù)對噴射混凝土凝結(jié)效果都有影響。水泥混合材為火山灰質(zhì)巖和石灰石，二水石膏含量約5%，初凝時間為120～140min，終凝時間為180～220min，與速凝劑相容性好、噴射混凝土速凝效果好。

（2）砂。天然河砂使得混凝土和易性、泵送性和噴射效果均很好，很適合機械手濕噴。石灰?guī)r機制砂一般為粗砂，石粉含量宜在6～10%，要適當(dāng)提高砂率2～4%，以滿足濕噴機對混凝土工作性的要求。

（3）碎石。噴射混凝土所用碎石最大粒徑不宜大于16mm，根據(jù)工程實踐和濕噴設(shè)備要求碎石最大粒徑確定為10mm，即用5～10mm碎石。其技術(shù)指標(biāo)滿足TB10424-2010的要求。碎石質(zhì)量有兩點應(yīng)特別注意，第一，5～10mm碎石含泥量容易超標(biāo)，應(yīng)在石場就對5～10mm碎石進行水洗。第二，單粒級碎石級配易超標(biāo)，應(yīng)從源頭控制好級配，5～10mm該檔碎石振動篩篩網(wǎng)尺寸，一般下層方孔篩可用6mm，減少碎石中5mm以下顆粒含量，上層方孔篩可用11mm，保證碎石最大粒徑接近上限值，有利于改善混凝土工作性。

（4）減水劑。所用聚羧酸高性能減水劑的性能應(yīng)滿足TB10424-2010的要求，其勻質(zhì)性符合GB8076的規(guī)定。其選用原則是減水率高、坍落度保持性能好、與水泥相容性好且能明顯改善混凝土工作性能和提高混凝土強度。噴射混凝土濕噴工藝要求坍落度足夠大，又要滿足混凝土能迅速凝結(jié)，綜合考慮，選用緩凝型聚羧酸高性能減水劑，緩凝劑用量適當(dāng)控制，避免造成噴射時掉塊和回彈率大。

（5）速凝劑。速凝劑的勻質(zhì)性、凝結(jié)時間、抗壓強度比及其與水泥的適應(yīng)性和速凝效果應(yīng)滿足要求，根據(jù)工程實際情況，主要考慮圍巖面有無滲水，確定速凝劑初凝時間，圍巖有滲水時初凝時間一般控制在4min以內(nèi)。

（6）拌合用水。噴射混凝土拌合用水與普通混凝土相同，其pH值、不容物、可溶物、氯化物、硫酸鹽、堿含量、凝結(jié)時間差和28d抗壓強度比均應(yīng)滿足TB10424-2010中的要求。

2.2.2?操作關(guān)鍵點。噴涂施工順序應(yīng)該為先墻后拱、先下后上，同時還應(yīng)該以噴涂范圍內(nèi)5 m2為一個工作基本單元，完成了一個單元噴涂施工之后才能開始下一步的施工，單次噴涂的厚度控制在2.5 cm左右，最終才能實現(xiàn)拱頂位置的封閉處理。同時，應(yīng)注意在施工中需要確保噴頭與施工位置呈直角。為了可以保證噴涂厚度達(dá)標(biāo)，可以增加一次噴涂。風(fēng)壓最好控制在0.25～0.5 MPa范圍內(nèi)，如果超出該范圍，就會導(dǎo)致其回彈量過多的情況存在。此外，噴涂距離也應(yīng)該嚴(yán)格的控制，應(yīng)該保證噴頭距離巖面為0.8～1.2 m。噴涂施工的過程中極易發(fā)生堵管的問題，這是因為在施工中混凝土性能出現(xiàn)變化或者是人為操作存在不合理的情況所導(dǎo)致的。一旦出現(xiàn)堵管的問題，就要及時的將設(shè)備關(guān)閉，然后盡快解決所存在的問題，及時將軟件拆除進行內(nèi)部清理和沖洗，合格之后才能開始后續(xù)施工，確保施工的質(zhì)量達(dá)到規(guī)定的要求。因當(dāng)前應(yīng)用機械手噴涂的初期支護過程中容易存在肋骨狀，在進行噴涂施工的過程中，拱架兩側(cè)的位置上施工時，就容易出現(xiàn)材料粘貼到鋼拱架表面的情況，在經(jīng)過多次噴涂施工后就會導(dǎo)致其厚度超標(biāo)的情況存在。在噴涂完成之后需要將拱架位置清理干凈，然后再進行噴涂施工，以確保其平整性達(dá)標(biāo)。

2.2.3?施工人員要求。濕噴技術(shù)在實施階段對于操作人員要求非常高，其要具備較強的專業(yè)素質(zhì)，可以隨時應(yīng)對各種突發(fā)狀況。為了防止人為問題造成的缺陷，應(yīng)該有專業(yè)人員進行培訓(xùn)，符合要求之后才能進行操作施工。

2.3?效果影響分析。

（1）效率。若噴涂16.8 m3混凝土，機械手從準(zhǔn)確過程開始算，直到全部噴涂完成，總計需要3.6 h，其噴涂量即為25 m3/h;如果應(yīng)用干噴人工噴涂的方法則要13.5 h才能完成，工作效率非常低，為4.8 m3/h。

（2）安全。機械手在工作中可以將作業(yè)手臂延伸16 m的長度，通過回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)來實現(xiàn)動作，工作范圍比較大。但是在實際操作的過程中只需要3名工作人員就能夠?qū)崿F(xiàn)整體的操作，并且在整個施工的過程中，不會產(chǎn)生較大量的粉塵，也就不會給工作人員帶來較大的傷害。

（3）保質(zhì)。機械手需要使用液體速凝劑，電腦實現(xiàn)加入量的控制，保證其均勻性，同時還應(yīng)該充分的保證系統(tǒng)風(fēng)壓穩(wěn)定性，保證不會出現(xiàn)較大的波動，混凝土的密實度也能夠得到提升。干噴作業(yè)施工中速凝劑主要是通過人員來制作完成的，人為影響因素比較大，如果添加不均勻或者噴涂距離變化較大，其噴涂也會非常的不均勻。在全面的進行效果分析可以發(fā)現(xiàn)，濕噴之后的結(jié)構(gòu)強度非常高，可以滿足實際需要。

（4）經(jīng)濟。干噴作業(yè)過程中，速凝劑是人為加入進去的，其回彈率也極為不穩(wěn)定，一般能達(dá)到40%以上，而濕噴技術(shù)則為11%～14%。在同樣施工環(huán)境中，干噴作業(yè)要10人協(xié)同合作才能完成，而濕噴3人則可以完成，此時可以發(fā)現(xiàn)該技術(shù)人工成本非常低。

3. 結(jié)語

綜上所述，隨著科技的發(fā)展，我國公路建設(shè)的施工工藝和方法也在不斷創(chuàng)新和進步，對施工質(zhì)量、安全、效率、經(jīng)濟等方面都提出了更高的要求?；诖?，本文研究探索濕噴技術(shù)在公路隧道施工中的應(yīng)用，希望能對濕噴技術(shù)的推廣應(yīng)用有所幫助。

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