淺談新型濕噴工藝在隧道錨中的應(yīng)用

譚洋，扆飛

（中鐵大橋局集團(tuán)第八工程有限公司，重慶 400020）

1 項目概況

1.1 橋梁概況

虎跳峽金沙江大橋為獨(dú)塔單跨地錨式懸索橋，主跨766m，麗江岸為重力錨，香格里拉岸為隧道錨。其中該跨徑是世界上此類結(jié)構(gòu)形式的最大跨徑，滾軸式復(fù)合索鞍結(jié)構(gòu)在國內(nèi)外大跨懸索橋上也是第一次采用。隧道錨處兩根主纜最不利荷載組合下最大纜力為3.73×105KN。

1.2 設(shè)計概況

隧道錨錨塞體軸線長度30m，傾角20.2°，錨塞體前錨面斷面尺寸為9.8m（寬）×11.2m（高），拱頂半徑4.9m；后錨面斷面尺寸為15.2m（寬）×18m（高），拱頂半徑7.6m。初期支護(hù)采用25cm 厚C30 噴射混凝土，并安裝錨桿和鋼架進(jìn)行聯(lián)合支護(hù)。

1.3 地質(zhì)情況

香格里拉岸地形陡峭，巖體風(fēng)化層較薄，錨錠附近巖體為硬質(zhì)塊狀玄武，巖層傾角較陡與山坡呈反傾狀，卸荷帶發(fā)育，巖質(zhì)較均勻；根據(jù)鉆探、平硐、物探等資料顯示，坡體卸荷帶較發(fā)育。

2 現(xiàn)場噴射混凝土施工情況

2.1 干噴施工

在洞口段施工階段，因每次噴射方量少，運(yùn)輸時間長等原因，故采用干噴工藝進(jìn)行噴射作業(yè)。所用機(jī)械為glz-21聯(lián)合自動上料噴漿機(jī)，作業(yè)人員為9 人。拱部每循環(huán)（2 榀）需拌制砼約30～34m3，噴射作業(yè)時間約10～14h，單機(jī)單管噴砼20～25min/m3，回彈率約100%～110%，時有堵管現(xiàn)象發(fā)生；邊墻每循環(huán)（4 榀）需拌制砼約9～10m3，噴射作業(yè)時間約3～4h，單機(jī)單管噴砼20～24min/m3,回彈率約80%～100%，時有堵管現(xiàn)象發(fā)生。因粘結(jié)力低及砼自重原因掉塊現(xiàn)象比較嚴(yán)重。

2.2 普通濕噴施工

在隧道錨前錨室開挖階段，因隧道錨錨體需承受巨大的主纜拉拔力，考慮到隧道錨錨塞體受力的特殊性，改為濕噴工藝。所用機(jī)械為GYP-90 液壓濕式混凝土噴射機(jī)，作業(yè)人員為5 人。拱部每循環(huán)（2 榀）需拌制砼約26～29m3，噴射作業(yè)時間約7～9h，單機(jī)單管噴砼16～19min/m3,回彈率約30%～50%，偶爾有堵管現(xiàn)象發(fā)生；邊墻每循環(huán)（4 榀）需拌制砼約7～9m3，噴射作業(yè)時間約2～2.5h，單機(jī)單管噴砼16～18min/m3，回彈率約25%～40%，經(jīng)常發(fā)生堵管現(xiàn)象，堵管原因主要有二，一是坍損嚴(yán)重，二是砼中有大粒徑粗骨料。因黏結(jié)力低及砼自重原因掉塊現(xiàn)象比較嚴(yán)重。

2.3 新型濕噴施工

在隧道錨錨塞體開挖階段，采用新型濕噴工藝。采用國內(nèi)新型的濕噴高性能化摻合料YG-CC，試驗室和現(xiàn)場技術(shù)人員積極配合進(jìn)行噴射試驗，調(diào)整適合隧道錨現(xiàn)場以及滿足設(shè)計和規(guī)范要求指標(biāo)的配合比，并對噴射效果進(jìn)行檢查。所用機(jī)械為GYP-90 液壓濕式混凝土噴射機(jī)，作業(yè)人員為5 人。拱部每循環(huán)（2 榀）需拌制砼約22～25m3，噴射作業(yè)時間約3.5～4h，單機(jī)單管噴砼9～10min/m3，回彈率約2.5%～5%，尚未發(fā)生堵管現(xiàn)象；邊墻每循環(huán)（4 榀）需拌制砼約6～7m3，噴射作業(yè)時間約0.8～1.2h，單機(jī)單管噴砼8～10min/m3，回彈率約2%～4%，尚未發(fā)生堵管現(xiàn)象。由于黏結(jié)力大不會發(fā)生因砼自重及爆破影響產(chǎn)生掉塊。

3 三種工藝對比分析

3.1 對比分析

對三種噴射工藝的實(shí)施效果進(jìn)行對比分析，分析結(jié)果詳見表1。

3.2 新型濕噴工藝的優(yōu)點(diǎn)

（1）早期強(qiáng)度高、黏結(jié)力強(qiáng)，1 天強(qiáng)度能達(dá)到30MPa 及以上，通過提高摻量，各個齡期強(qiáng)度均高于設(shè)計及規(guī)范預(yù)期，相當(dāng)于在掌子面施作了比同期二次襯砌更強(qiáng)的支護(hù)結(jié)構(gòu)，各道工序的距離控制要求可大大降低，這將極大地釋放現(xiàn)場生產(chǎn)力，并提高工效及降低成本。

表1 噴射混凝土工藝對比分析

（2）由于摻合料YG-CC 具有減水、增強(qiáng)、防腐的效果，可完全解決了有堿速凝劑的降強(qiáng)問題，同時，保坍性強(qiáng)、抗?jié)B指標(biāo)高達(dá)22，使得噴射混凝土的耐久性和自防水能力極強(qiáng)。

（3）可以起到減少裂縫、補(bǔ)償收縮的作用，提高噴射混凝土性能，同時在作業(yè)人員數(shù)量、作業(yè)時間、噴射回彈率方面明顯優(yōu)于干噴和普通濕噴工藝，提高了噴漿料利用率，在同等投入條件下，可以降低成本，加快施工循環(huán)，加快施工進(jìn)度。

4 結(jié)語

新型濕噴工藝以其“高強(qiáng)度，高效率，綠色環(huán)保經(jīng)濟(jì)”的特點(diǎn)超越了其他噴射工藝，將會越來越多地應(yīng)用在隧道工程的噴射混凝土施工中，同時不斷地深入研究，對其優(yōu)化是促進(jìn)濕噴技術(shù)不斷進(jìn)步的必要手段。