隧道施工中運用無堿濕噴混凝土思考

李 季

（中鐵二十三局集團第二工程有限公司，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

1 試析噴射混凝土的種類

1.1 關(guān)于干噴混凝土分析

干噴混凝土主要是將水泥、細骨料、粗骨料、減水劑、水、以及速凝劑按照一定比例進行拌和，再利用壓縮空氣將其通過軟管輸送至噴射機噴嘴并通過霧狀加水環(huán)混合噴射的方法。干混合料可以現(xiàn)場人工拌合，也可以使用機械拌合。這種混合料輸送最遠距離一般需保持在150-200 米的范圍內(nèi)。該工藝具有簡單易操作且輸送距離長的優(yōu)點。但其干料與水進行混合均勻度不夠，水灰比也比較難控制，且具有回彈率高、粉塵大以及質(zhì)量穩(wěn)定性不佳和強度較低等缺點，進而對工程質(zhì)量有著極大的影響。

1.2 關(guān)于濕噴混凝土分析

濕噴混凝土主要是將水泥、細骨料、粗骨料、水、以及外加劑等按照一定比例配合攪拌而形成的混凝土，使用泵或壓縮空氣輸送到噴嘴的位置使之與液體速凝劑進行混合后再進行加壓噴射的方法。這種方法主要應(yīng)用在大規(guī)模噴射中且具有許多優(yōu)點，如回彈小、粉塵少、物料接種均勻度比較高且易于質(zhì)量管理、性能穩(wěn)定以及強度大等。但這種噴射工藝相對比較復雜且輸送距離也要短一些。

2 分析無堿速凝劑與傳統(tǒng)速凝劑相比之下的優(yōu)勢

1） 在無堿速凝劑中其實并沒有含有堿性陽離子，正是因為這樣所以才有效地避免發(fā)生堿集料反應(yīng)，這樣可以很好的提升混凝土的耐久性。2） 當無堿速凝劑與水泥發(fā)生反應(yīng)的前期會有混凝土工作度“頓失”的柔性期，正是利用這相柔性期而使混凝土粘附起來的，進而使混凝土相互撞擊，這樣可以使噴射混凝土的密實度得到有效地提升。3） 回彈量比較低，隧道施工中的拱頂回彈量通常小于15%，當前國內(nèi)鐵路隧道初期支護施工過程中較為常用的就是干噴施工，干噴混凝土在施工過程中存在一定的安全隱患，且其施工環(huán)境也比較惡劣。雖然現(xiàn)如今的濕噴混凝土施工工藝已經(jīng)逐漸成熟起來，但卻還不能實現(xiàn)大面積的應(yīng)用，這是一個需要注重的研究的問題。在傳統(tǒng)的堿性速凝劑應(yīng)用濕噴混凝土來進行施工時，對于石粉含量、水灰比以及砂率等都有著極為嚴格的要求，但其施工現(xiàn)場條件卻很難滿足其要求，這也是致使?jié)駠娂夹g(shù)仍然無法大面積應(yīng)用的重要原因。

3 試析在隧道施工中無堿濕噴工藝

3.1 噴射前期準備工作

在進行實際噴射前需對巖面做相應(yīng)的處理工作，通常在圍巖頁面使用高壓水來對巖面進行沖洗并確保其表面無浮塵和巖屑等，而當巖面遇水溶解和泥化過程中應(yīng)當使用高壓風將巖面吹凈。在具體的噴射作業(yè)時應(yīng)當分片進行，且每片尺寸嚴格控制為1.5m*1.5m，這樣可以很好地提升功效的噴射質(zhì)量。

3.2 噴射作業(yè)

在具體的噴射作業(yè)過程中應(yīng)當嚴格按照分段分層且自下而上，先邊墻后拱腳再到拱頂?shù)捻樞騺磉M行噴射施工。在實際噴射過程中應(yīng)當使噴頭盡可能地與巖面保持垂直，若有格柵或鋼筋網(wǎng)片的可適應(yīng)地把噴頭傾斜一點，但與噴射點的位置不可低于70°。與此同時在噴射過程中應(yīng)當先對鋼拱架背部進行噴射再到鋼筋網(wǎng)背后，最后才到鋼架之間，這樣就可以很好地規(guī)避在鋼架和鋼筋網(wǎng)表面形成混凝土殼和空洞出現(xiàn)。此外還需注意在噴射過程中需先找平受噴面凹處，且噴頭運動方式為螺旋式或S 型，這樣可以有效地確?；炷帘砻婀饣?。值得注意的是在噴射過程中應(yīng)當埋設(shè)鋼筋頭來做好標記，以確保噴射厚度達到相關(guān)要求。

3.3 噴射過程需注意問題

1） 在混凝土濕噴過程中往往會存在噴射厚度不到位以及厚薄不均勻的問題。尤其是在一些沒有設(shè)鋼拱架的路段，務(wù)必要按照有關(guān)要求預(yù)埋鋼筋頭來進行合理地控制其噴射厚度。噴射厚度不均勻和噴面凹凸不平等問題往往會致使在鋪設(shè)防水板澆筑襯砌混凝土時極易出現(xiàn)防水板被擠破而造成初期支護和二次襯砌出現(xiàn)空區(qū)并帶來嚴重的安全隱患。2） 當噴射完畢后需對噴射混凝土及其巖面粘結(jié)情況進行檢查，在具體施工過程中應(yīng)用錘擊進行檢查，一旦有脫殼或空鼓等問題應(yīng)當及時將其鑿除并沖洗干凈后再做重新噴射施工，嚴格控制混凝土噴射質(zhì)量。3） 在具體噴射過程中應(yīng)當及時對噴射機出料彎頭、輸料管以及管路接頭等進行檢查，一旦有送料間斷或堵塞問題應(yīng)當及時中斷加入速凝劑并將主機關(guān)閉，同時采取相關(guān)疏通措施以避免速凝劑在管道內(nèi)部凝結(jié)而致使管道堵塞而報廢。

4 在隧道施工中無堿濕噴混凝土技術(shù)革新

4.1 質(zhì)量保證

在施工過程中無堿速凝劑與傳統(tǒng)速凝劑相對比可以很好地規(guī)避噴射混凝土發(fā)生裂縫問題，這樣一來就可以很好地確保了噴射混凝土具有良好的耐久性。

4.2 安全保證

應(yīng)用無堿速凝劑可以使噴射混凝土早期強度增強，且有著試驗表明1 天強度便可大于20MPa，這樣一來就極大地確保了施工作業(yè)的安全，同時也使掘進速度得到進一步提高。

4.3 環(huán)保保證

應(yīng)用無堿速凝劑具有回彈和粉塵小等優(yōu)點，這樣就可以很好地降低對施工作業(yè)人員身體上的危害。

5 結(jié)語

隨著社會以及科技地不斷迅速發(fā)展，混凝土濕噴技術(shù)也在不斷地發(fā)展和進步，其工藝也在不斷地革新且逐漸成熟起來，因其而帶來的工程效益也越來越突顯。盡管當前混凝土濕噴工藝與干噴工藝相比成本要許多，但引入無堿速凝劑的應(yīng)用可以有效地提升工程效益，在今后施工中無堿濕噴必做會取代當今的干噴工藝，并取得一定的發(fā)展。無堿濕噴混凝土工藝不僅僅只是在隧道施工中得到應(yīng)用，而且在水利水電還有地下工程防護中都有著十分廣闊的發(fā)展前景。