1、水工隧洞施工中湿喷混凝土工艺简述摘要：目前国内隧洞施工中喷射混凝土主要以干喷法为主，干喷法施工回弹率高、粉尘大，有损操作人员身体健康等，逐渐已不适应现代隧洞施工。湿喷混凝土施工技术能很好的解决这一问题，通过本工程对湿喷技术进行更深入的研究，为以后施工积累经验。 关键词：湿喷混凝土、隧洞、回弹率、钢拱架 中图分类号：U45 文献标识码：A 一、工程概述 某供水工程主体为隧洞工程（桩号 D176+342D197+397） ，全长21055m，含隧洞 2 段、暗涵 1 段、管线 1 段及部分连接建筑物。隧洞断面为马蹄形，宽度 6m、高度 5.6m， 喷射混凝土工程量为 39344m3。 二、设计要求
2、 喷射混凝土采用湿喷法进行作业，混凝土强度为 C30， IV、V 类围岩喷射厚度 15cm，III 类围岩喷射厚度为 12cm。 锚喷支护中喷射混凝土，分初喷和复喷二次进行。初喷在断面开挖完成后立即进行，尽早封闭暴露围岩，防止开挖面风化剥落；复喷混凝土在锚杆、挂网或钢拱架安装后进行，形成喷锚支护联合受力结构，抑制围岩变位。 喷射混凝土“初期强度”必须满足施工需要，一般指喷射混凝土终凝到下一循环放炮或复喷时间要有足够的强度增长，喷混凝土终凝至少3h 后，方能进行下一循环的爆破或复喷作业。 三、施工前准备情况 1、机械设备选择 JS500 型强制式搅拌机一台，TK600 湿喷混凝土机 2 台，6m
3、3 混凝土搅拌运输车 2 台。 2、材料准备 水泥：采用 P.O42.5 普通硅酸盐水泥。 砂：采用坚硬耐久的中粗砂，细度模数大于 2.5，含水率宜控制在5%7%之间。 石子：采用坚硬耐久的碎石或卵石，粒径不大于 15mm，含水率控制在 2%左右，级配符合设计要求，拟选定 5-10mm 的小石子。 速凝剂：采用无碱液体速凝剂，碱离子含量1%。 外加剂：主要为高效减水剂，碱离子含量不超过 10%，每立方喷射混凝土的总碱含量应不大于 3.0kg。 3、其他准备工作 喷射混凝土前，应对受喷岩面进行处理后再喷射混凝土。喷射作业应连续进行，并做好以下准备工作： （1）一般岩面可用高压水冲洗受喷面上的浮尘
4、、岩屑，当岩面遇水容易潮解、泥化时，宜采用高压风吹净岩面。 （2）按照洞室围岩等级划分，在相应部位挂设钢筋网片，用锚杆或钢拱架固定，使其密贴受喷面，以提高喷混凝土的附着力。喷混凝土前，宜先喷一层水泥砂浆，待终凝后再喷射混凝土。 （3）设置控制喷射混凝土厚度的标志，采用埋设钢筋头做标志。 （4）检查机具设备和风、水、电等管线路，并提前试运转。 （5）二次喷混凝土作业前，应认真清除作业面拱脚或墙脚的虚碴和回弹料，以防止拱墙脚因喷混凝土强度不足出现失稳现象。 四、 喷射混凝土施工 1、 素喷混凝土 喷射混凝土采用湿喷工艺，使用 TK-600 型混凝土湿喷机，人工控制喷头、利用开挖钻爆台车作为工作平台
5、进行喷混凝土作业。 （1）待喷面处理 检查待喷面尺寸、几何形状是否符合设计要求，拆除待喷面影响喷射作业的障碍物，对不能拆除者应加以保护，清除浮面和有害的粘着的杂物，有涌水的地方要做好引排水。 （2）喷射混凝土 混凝土喷射机安装调试好后，在料斗上方安装振动筛（筛孔 20mm） ，以免超粒径骨料进入喷射机。喷射时，送风之前先打开计量泵（注意：此时喷嘴应朝下，以免速凝剂流入输送管内） ，以免高压混凝土拌合物堵塞速凝剂喷射孔。 喷射手应保持喷头具有良好的工作状态，以喷射混凝土回弹量小，表面湿润有光泽，易粘着为合格。同时喷射机司机与喷锚手要密切配合，根据喷射手反馈的喷射情况及时调整风和计量泵，控制风压和
6、速凝剂掺量。喷头与受喷面的距离以 0.61.0m 较为适宜。喷射时喷头喷射路线呈小螺旋形绕圈运动，绕圈直径 30cm 左右为宜。后一圈压前一圈的1/31/2，喷射路线呈“S”形运动，每次“S”形运动长度为 34m。喷射纵向第二行时，要依顺序从第一行的起点处开始，行与行间须搭接23cm，料束旋转速度，原则上要均匀不宜太慢或太快。 喷头与受喷面的角度，一般应垂直于受喷面，但在喷边墙时，宜将喷头略向下俯 10左右，使混凝土束喷射在较厚的混凝土顶端，可避免料束中的粗骨料直接与受喷面撞击，减少回弹量。 喷射作业应分段分片依次进行：边墙自下而上，顶拱先拱角后拱顶，分段长度不宜大于 4m。 一次喷射厚度，主
7、要由喷射混凝土颗粒间的凝聚力和喷层与受喷面间的粘结力而定，厚度太薄会增大回弹率，厚度太大会使混凝土颗粒间的凝聚力减弱，同时会引起大片坍落或形成喷射混凝土与岩面脱离，形成空隙，一次喷射最大厚度不宜超过 10cm。分层喷射时，后一层喷混凝土应在前一层喷混凝土终凝后进行，时间间隔一般为 1520min，若终凝1h 后再进行喷射时，应先用风水清洗喷层表面。 初喷混凝土在开挖后及时进行，复喷应根据掌子面的地质情况和循环爆破药量分层、分时段进行喷射作业，以确保喷射混凝土的支护能力和喷层的设计厚度。 喷射混凝土施工中的回弹率，同喷射混凝土材料和水灰比，混合物喷射速度，喷头至受喷面的距离与角度及喷射手技术熟练
8、程度等因素有关，而回弹率的高低对喷射混凝土质量、材料消耗、施工效率都有很大影响。 喷射速度（即喷头出口处的工作风压）是影响喷射混凝土质量和回弹的重要因素之一。当风压过小，即喷射速度太小时，由于喷射冲击力太小，粗骨料不容易嵌入新鲜混凝土中，则回弹率增大，也影响喷射强度；当风压过大，即喷射冲击力太大时，回弹率也高，也会使粉尘浓度增大；当喷头处的工作风压为 0.1MPa 左右时，在其它影响因素符合规定时，喷射混凝土回弹率较小，强度较高，粉尘浓度较低。喷头方向，喷头与受喷面的距离都影响着回弹率，在施工中要保持合理的方向和距离。在喷射作业中要及时协调好坍落度、风压、喷射距离、角度、速凝剂掺量、喷面状况（
9、初喷、复喷、找平）之间相互影响的关系，则喷射混凝土的质量便有保证。 （3）养护 为使水泥充分水化，减少和防止收缩裂缝，在喷射混凝土终凝后 2h 即开始洒水养护。养护时间和洒水次数，取决于水泥品种和空气湿度，一般情况下，养护时间不小于 14d，气温低于+5时不得喷水养护。 （4）喷射混凝土的厚度要求 喷射混凝土平均厚度应大于设计厚度，喷射混凝土厚度检查点数的80及以上大于设计厚度，喷射混凝土最小厚度不小于设计厚度的 2/3。 2、有钢拱架段喷射混凝土 有钢拱架段喷射混凝土时，关键是保证钢架与岩面之间的混凝土充填密实，在施工时首先喷射钢拱架与岩面之间的混凝土，待钢拱架与岩面之间及钢拱架周围填满混凝
10、土之后，再喷射钢拱架之间的混凝土。钢筋网片的保护层厚不得小于 2cm，钢拱架的保护层厚度不得小于 4cm，沿钢架外缘每隔 2m 应用楔子楔紧。 五、检查与纠偏措施 1、厚度的检查除采用埋设钢筋头外，可在喷射混凝土 8h 后用钢钎凿孔，若混凝土与围岩的颜色相近不易区别时，可用酚酞试液涂抹孔壁，呈现红色者为混凝土厚度，如发现厚度没有达到设计要求，及时复喷至设计厚度。 2、密实度检查用小锤敲击混凝土表面，有孔洞回响位置进行取芯检查，不密实处进行补喷处理。 3、经常检查混凝土表面有无开裂，如发现开裂应采取相应措施。如因放炮引起初期支护开裂，则进行补喷；如因地质条件发生变化而下沉引起的开裂则应进行加固处理。 六、结语 湿喷混凝土技术不但能改善隧洞施工作业环境，加快施工工序循环，更为重要的是湿喷工艺可以使喷射混凝土质量更加稳定可靠，满足本工程对喷射混凝土质量的要求，也大大提高了初期支护的安全性。
