高速公路隧道施工濕噴混凝土應(yīng)用

李瑞陽

（貴州路橋集團有限公司，貴州貴陽550000）

0 引言

高速公路隧道工程的施工，對混凝土的質(zhì)量要求較高，混凝土的強度必須達到相關(guān)標準，才能保證隧道施工的質(zhì)量。濕噴混凝土能夠提高混凝土的質(zhì)量，從而為高速公路隧道施工質(zhì)量提供有力保障?；诖?，主要對濕噴混凝土在高速公路隧道工程中的應(yīng)用進行研究，探討如何利用濕噴混凝土實現(xiàn)隧道工程高質(zhì)量施工，希望能夠為相關(guān)的工程施工提供借鑒。

1 高性能濕噴混凝土的基本技術(shù)指標

傳統(tǒng)混凝土在高速公路隧道工程施工中的應(yīng)用，無法保證整體工程的施工質(zhì)量。這主要是由混凝土所具有的獨特的物理性質(zhì)決定的，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的多相性、不均勻性及不連續(xù)性，會導(dǎo)致內(nèi)部各局部單元的微觀變形存在不協(xié)調(diào)性，容易出現(xiàn)局部破壞現(xiàn)象，將之應(yīng)用在工程中，不能有效保證工程質(zhì)量。而濕噴混凝土技術(shù)則能有效改善這一問題，為工程質(zhì)量提供保障。

1.1 基本技術(shù)指標

相較于普通的混凝土，濕噴混凝土的各方面性能較為優(yōu)越，其耐久性更好、對周圍的生態(tài)環(huán)境所造成的粉塵污染較少、回彈量較小，將其應(yīng)用在隧道工程能夠有效工程質(zhì)量。但是需要事先對施工場地周圍的自然地理環(huán)境進行調(diào)查，從而確定是否能夠使用。

1.2 施工路線

將濕噴混凝土應(yīng)用在國內(nèi)的高速公路隧道施工中，需要做好質(zhì)量管理工作。具體工作的開展可以從以下幾個方面著手。首先，需要對水泥裹砂石效應(yīng)進行分析，根據(jù)試驗結(jié)果確定如何才能夠減少漿體離析的現(xiàn)象。進行大量的試驗論證，以有效保證混凝土自身所具備的強度和耐久性。其次，還要實現(xiàn)對砂石含水率的控制。最后，應(yīng)當進行試噴試驗。根據(jù)不同參數(shù)下的試驗結(jié)果，確定如何展開施工，保證噴射的效果和隧道工程施工的質(zhì)量。具體而言，需要考慮噴射的距離、噴射的角度以及風(fēng)壓的指數(shù)等。

2 優(yōu)化設(shè)計高性能濕噴混凝土的配合比

2.1 材料選擇與配合比設(shè)計優(yōu)化

在制作高性能的噴射混凝土的過程中，需要做好原材料的選擇和配比工作。如果原材料選擇的種類或配比工作沒有達到合理的要求，就會影響到食品混凝土的質(zhì)量，從而影響到隧道工程的施工質(zhì)量[1]。一般情況下，原材料需要選擇硅酸鹽水泥（強度等級42.5），然后選擇細骨料（細度模數(shù)2.66）、河砂、粉煤灰（粒徑5～10mm）、減水劑、速凝劑。根據(jù)不同的比例，對混凝土和其他各項原材料進行攪拌，并觀測攪拌過程中原材料的各項數(shù)據(jù)，如表1所示。

由上表1 可知，通過混合不同比例的原材料，可以得出強度不同的混凝土。在混凝土中加入硅灰，可以有效加強混凝土早期的強度。因此，在攪拌濕噴混凝土的過程中可以適當添加更多量的硅灰。

2.2 高性能濕噴混凝土的降塵減彈控制特性

對上述表1 進行分析，可以發(fā)現(xiàn)如果能夠?qū)ζ胀ǖ膰姖窕炷吝M行優(yōu)化設(shè)計，則能夠?qū)崿F(xiàn)對高性能噴濕混凝土的制作。具體而言，在工作過程中，應(yīng)當注意以下幾點內(nèi)容：首先，進行優(yōu)化設(shè)計之后，需要控制好噴射的角度，這樣才能有效發(fā)揮混凝土的降塵減彈效果。一般來說，需要將角度控制在75～105o。其次，需要通過多次試驗減少風(fēng)壓的數(shù)值。最后，在優(yōu)化設(shè)計的過程中，應(yīng)著重控制好速凝劑的使用數(shù)量，防止速凝劑使用數(shù)量過多而導(dǎo)致的回彈效果降低。

表1 普通噴射混凝土試驗配合比形成高性能濕噴混凝土的數(shù)據(jù)表

2.3 濕噴混凝土的質(zhì)量試驗檢測

多次的優(yōu)化設(shè)計，可以保證濕噴混凝土的質(zhì)量，從而應(yīng)用到高速公路隧道工程的施工中，體現(xiàn)其更優(yōu)越的性能。在質(zhì)量試驗檢測過程中，一般可以選擇10塊混凝土，對其強度進行檢測。需要根據(jù)檢測結(jié)果同1.05 倍的強度值相比較。如果檢測結(jié)果表明其強度低于0.9 倍，就意味著該種配比不合理。如果抗壓強度在0.9 倍以上，就能夠證明該種配比符合建筑工程施工的要求[2]。在質(zhì)量檢測過程中，需要利用各種儀器設(shè)備，其中最重要的就是利用激光斷面儀對其厚度進行檢測。此外，還需要對數(shù)量進行檢測，保證斷面的數(shù)量符合標準要求。

3 案例分析

3.1 案例工程概況

為了將濕噴混凝土的應(yīng)用解釋得更加清晰，引用某分離式隧道工程的施工進行論述。該隧道工程需要完成3089.20m 的施工作業(yè)任務(wù)。對其周圍的自然地理環(huán)境進行考察發(fā)現(xiàn)，該隧道的斷裂構(gòu)造、節(jié)理結(jié)構(gòu)與裂隙相對發(fā)育明顯，巖體呈破碎狀，圍巖級別為V 級。在這種自然地理情況下，應(yīng)用濕噴混凝土開展施工作業(yè)，能夠保證隧道工程施工的質(zhì)量。

3.2 濕噴混凝土的配比設(shè)計優(yōu)化

在施工過程中，為了保證原材料的質(zhì)量，需要對混凝土進行配比試驗，保證混凝土的配比科學(xué)合理[3]。在進行濕噴混凝土配合比設(shè)計時，應(yīng)考慮施工完成后混凝土的質(zhì)量問題（混凝土在施工完成后易出現(xiàn)裂縫）。因此，在進行配比試驗時，可以選擇不同種類的原材料，實現(xiàn)對裂縫的有效管理和控制，減少工程施工完成后出現(xiàn)的裂縫數(shù)量。在施工階段采用細度模數(shù)為2.6中砂進行配比優(yōu)化，之后利用細度模數(shù)為2.85 的硅酸鹽水泥、集料、速凝劑、高效減水劑進行配比。按照試驗室提供的參數(shù)進行計算，最后將混凝土坍落度控制在80～120mm 范圍中，初凝時間設(shè)計為50min，同時加入速凝劑，保證終凝時間在60min 左右。

3.3 施工工藝應(yīng)用分析

施工之前應(yīng)做好準備工作，防止由于施工環(huán)節(jié)出現(xiàn)意外，導(dǎo)致濕噴混凝土的應(yīng)用效果受到影響。首先，應(yīng)做好整理工作，對施工現(xiàn)場進行清理，保證施工現(xiàn)場沒有多余的雜質(zhì)。在此過程中，應(yīng)當對施工的面層和拱腳的位置進行檢查。如果發(fā)現(xiàn)有殘渣或石塊應(yīng)當及時清理[4]。其次，應(yīng)當準備好施工所需要的原材料和設(shè)備。原材料的質(zhì)量同施工質(zhì)量有著十分緊密的聯(lián)系。應(yīng)當根據(jù)建筑工程施工所需要的各項原材料的數(shù)量，準備好相應(yīng)的原材料，保證原材料的持續(xù)供應(yīng)。還應(yīng)當做好設(shè)備檢查工作。保證設(shè)備能夠充分發(fā)揮作用，為建筑工程施工提供效率保證。再次，應(yīng)當設(shè)置施工標準值。混凝土的厚度同建筑工程施工的質(zhì)量之間有著十分緊密的聯(lián)系，應(yīng)當保證濕噴混凝土的厚度達到標準值。如果厚度不達標，在后續(xù)建筑工程施工的過程中，可能會出現(xiàn)裂縫或脫落現(xiàn)象。在檢查濕噴混凝土厚度時，一般使用埋設(shè)標樁法配合長鋼筋設(shè)計濕噴混凝土埋深（大約5cm），根據(jù)外露長度確定濕噴混凝土基本厚度。最后，需要進行滲水處理。由于該工程所處的區(qū)域水資源較為豐富，因此應(yīng)當做好滲水處理工作，防止地下水滲漏影響隧道工程質(zhì)量。

在施工過程中，為了保證工程施工質(zhì)量，嚴格按照下列程序開展工作。首先，開啟機器準備進行噴射操作。機器準備之前，應(yīng)對其進行質(zhì)量檢驗，確保機器設(shè)備能夠正常使用。其次，應(yīng)做好機器預(yù)熱工作，防止機械設(shè)備不穩(wěn)定而導(dǎo)致噴射混合料的過程中發(fā)生堵塞現(xiàn)象。最后，在施工現(xiàn)場做好混合料準備工作。將混合料運送到施工現(xiàn)場距離機器不遠的區(qū)域，便于順利施工，施工現(xiàn)場見圖1。

圖1 施工現(xiàn)場

4 注意事項

在施工過程中，應(yīng)充分保證各個施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量，保證工作人員的技術(shù)水平符合工程施工的要求[5]。在噴射混凝土的過程中，應(yīng)連續(xù)作業(yè)，保證混凝土噴射的均勻性，從而保證隧道工程施工的平整度。并且，在施工過程中，需要控制好混凝土的單次用量，確保噴層的均勻性與連續(xù)性。

5 技術(shù)總結(jié)

在隧道工程施工過程中，應(yīng)當嚴格執(zhí)行各項技術(shù)手段，不僅要保證各項設(shè)備正常運行，還要保證工作人員的技術(shù)水平符合工程施工的要求。一般而言，在隧道工程施工過程中，風(fēng)力和風(fēng)量應(yīng)分別在0.5MPa和10m3/min?；炷翝駠姇r應(yīng)當嚴格落實各項工作環(huán)節(jié)。前文提到，在準備環(huán)節(jié)應(yīng)做好混合料的攪拌工作，可以集中進行混合料的準備工作，然后運送到施工現(xiàn)場，便于機械裝卸。同時，還應(yīng)管理好單次的混凝土用量，防止混凝土的用量過多導(dǎo)致機器設(shè)備出現(xiàn)故障。此外，應(yīng)當管理好角度的問題。在施工過程中，如果噴頭與作業(yè)面之間的距離和角度不合理，就會影響施工效果。一般前者的距離為0.6～1.2m，后者的角度一般控制在到5～15o。設(shè)備連續(xù)工作2h 后，為保證設(shè)備的性能，應(yīng)暫時停止工作。并且，要做好拱架安裝工作，搭設(shè)好裝備。首次噴射工作完成后，應(yīng)當對施工現(xiàn)場進行技術(shù)檢測，保證噴射工作的質(zhì)量，同時要暫停1h，等待混凝土凝結(jié)，保證混凝土的強度達標?？偠灾挥袊栏癜凑障嚓P(guān)技術(shù)標準進行操作，才能切實保證濕噴混凝土的性能，為工程施工質(zhì)量提供有力保障。

6 結(jié)語

總而言之，在高速公路隧道工程中，為了有效發(fā)揮混凝土的性能，應(yīng)做好原材料準備工作和配比試驗，可合理添加硅灰，有效提高混凝土的強度。此外，應(yīng)當嚴格控制好現(xiàn)場施工條件，做好現(xiàn)場清潔工作，在施工前做好設(shè)備管理工作，保證設(shè)備正常運行，施工過程中做好各項管理工作，保證隧道工程順利開展，保證隧道工程施工質(zhì)量。