湿喷混凝土技术在高速公路隧道施工中的应用
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作者:
The Application of Wet Shotcreting Technology in Highway Tunnel Construction
CHEN Xin-zu， ZHANG Ming-hua
（ Fuzhou Branch of CCCC Second Harbour Engineering Company Ltd.， Fuzhou 350000， China）
【摘 要】近年来，随着科学技术水平的提高，工程建设中混凝土技术也在不断地完善创新。例如，湿喷混凝土技术就在高速道路施工中起着非常重要的作用，极大地促进了高速公路建设发展。对此，论文结合实际工程案例，着重分析湿喷混凝土在实际工程中的应用，并且提出相关的注意事项，以确保工程的效率和 质量。
【Abstract】 In recent years， with the improvement of science and technology， concrete technology in engineering construction has also been continuously improved and innovated. For example， wet shotcreting technology plays a very important role in highway construction， which greatly promotes the development of highway construction. In this regard， combined with actual engineering cases， the paper mainly analyzes the application of wet shotcrete in actual engineering， and puts forward relevant precautions， so as to ensure the efficiency and quality of the project.
【关键词】湿喷混凝土;高速公路;具体应用;注意事项
【Keywords】 wet shotcrete; highway; specific application; precautions
【中图分类号】U455.48 【文献标志码】A 【文章編号】1673-1069（2020）03-0145-02
1 工程概况
随着湿喷技术的不断完善升级和相关材料的持续补充，湿喷技术在高速道路建设中作为一项非常成熟的施工工艺获得了广泛应用，本文结合实际工程案例简单分析了湿喷混凝土技术的现状。在福建省福州市某高速公路的施工中，设计方案要求隧道为双线六车道分离式隧道，施工长度应为2X1500m。隧道岩层裂缝和节理比较发育，而且大多数岩层等级都为V级。设计隧道初期支护的喷射混凝土采用湿喷工艺，确保初支混凝土的强度，减少回弹量。
表1为喷射混凝土的施工参数值表。
2 湿喷混凝土技术在某高速公路隧道施工中的具体应用
2.1 原材料的选择与配比
在实际建设中，需要对原材料的选择以及配置比例严格控制，从而确保工程质量、效率与成本。在材料质量满足规范的前提下，尽量选择本地的材料，可以有效降低工程成本，水泥采用普通硅酸盐水泥。为了避免喷射混凝土出现堵管或者高回弹的现象，碎石可以选择颗粒直径为4.75mm到19mm之间的机制碎石，并且为连续粒级。砂选择硬质洁净的中砂，细度模数控制在2.3至2.8为宜。外加剂可以选择的液体速凝剂和复合型泵送剂，不但可以加速混凝土凝结，还可以改善混凝土和易性，降低堵管的可能性。
在确定理论配合比后，实际施工还需要结合选定厂家的湿喷设备，对比筛分，开展实地喷射实验，经过反复实验后，以强度高、回弹少、和易性好、初凝时间满足施工要求等因素为指标，最终确定实际配合比。
2.2 施工机械
在搅拌站方面，选择满足施工进度要求的搅拌机型号，主机采用强制式搅拌机，利用电子技术自动计量，并且采用工控微机进行半自动化控制，并使生产效率满足现场施工要求。在混凝土运输罐选择方面，尽量选择容积小的运输罐，以6方至10方罐为宜，具体根据现场喷射速度来选择。湿喷设备可以选择车载湿喷机或湿喷机械手，机械自身具备仪表和流量泵，可以控制速凝剂的用量。
2.3 湿喷混凝土的施工工艺
第一，混凝土配置运输。在混凝土配制过程中，需要按照砂、碎石、水泥和水的顺序依次投放，之后加入复合型泵送剂搅拌，时间控制在两分钟以上四分钟以下。结合运输距离和场地条件，适当调节搅拌时间。在罐车运输时，需要时刻保持罐体转动，延缓混凝土凝结时间。
第二，混凝土喷射工艺。在喷射施工前，土质围岩应保持岩面整体性、无虚渣。石质岩面可以利用高压水对岩面进行冲洗，按照由上到下的顺序依次冲刷隧道表面，保持岩面湿润洁净，更易于混凝土的粘连凝结。混凝土喷射需要从喷射面由下至上依次喷射，防止回弹材料对洁净的岩面进行污染，降低喷射混凝土的质量。在实际操作中，保持喷嘴与岩面距离1m为宜，时刻观察周边情况，比如风压、喷射角度等。控制速凝剂的配备比例，不宜过多也不宜过少，而且喷嘴尽量与岩面保持垂直角度，保障混凝土的密实效果。 第三，特殊情况下的施工细节。在仅有钢筋网或者没有钢拱架支护的地段，需要保障喷嘴与岩面垂直，使混凝土分布均匀。在架设钢拱架的地段，混凝土喷射工作需要先从岩面和填充拱架之间的缝隙开始，在拱架外侧，一定要进行一次以上的补充喷射，保障混凝土与拱架的密实性，从而形成整体受力体系。在有水地段，由于混凝土与岩面之间的粘合力比较差，所以难以保障施工效果。在喷射之前需要采取措施清除表面渗漏水，再进行作业，保障喷射效果。
3 在高速公路隧道施工中应用湿喷混凝土技术的注意事项
3.1 湿喷混凝土施工前的准备工作
在工程实际建设过程中，为了保证湿喷混凝土技术的正常进行，避免在施工中一些不必要的风险问题产生，需要在开展湿喷混凝土工作之前做好前期准备工作。首先，清理施工表面。将施工所能喷射到的表面以及较为偏僻的拱脚位置都进行仔细的检查，对于一些较为松动的石块或者比较松散的土层等细小杂物和石头屑等需要进行彻底清理。其次，工作开展之前要对所使用的机械设备以及相关的物料进行严格检车。根据设计要求，严格规定混凝土搅拌所添加物料的用量，并且对材料储存库房仔细盘点，做好相关记录。保障物料充足，避免在实际搅拌中出现物料不足影响工程进度的现象。再次，需要制定喷射混凝土的喷层厚度标识。如果混凝土的喷层不符合工程设计要求，在工程竣工以后混凝土质量达不到设计标准，很容易出现裂缝的现象，严重时会出现混凝土的整块脱落。因此，需要采取科学合理措施保障喷射混凝土的厚度，也是保障后续施工质量和效率的关键工作。最后，做好岩面渗漏水处理工作，高速公路建设中，隧道表面裂缝比较多，所以渗水现象比较常见，为了保证喷射混凝土的效果，需要在施工前做好岩面渗流、滴水的处理工作[1]。
3.2 喷射混凝土施工的操作过程
在进行混凝土喷射操作过程中，需要结合实际方案设计要求，依照顺序依次打开高压风管和速凝剂辅助风阀以及喷射机风阀，最后打开振动电机和喷射设备的主电动机，待到喷射设备运转正常后在进行混凝土物料喷射。而且为了保障混凝土搅拌均匀和混凝土的质量，应该集中进行混凝土搅拌，并且利用统一的混凝土运输罐车运送到施工现场，之后组织施工人员结合机械设备将混凝土倒入专用的储料槽内，随后通过皮带传送机将混凝土物料运送到喷剂进料斗内。做好喷射混凝土前期的准备工作后，进行实际操作时，保障岩面混凝土喷射均匀，避免起伏不平。在喷机施工完成之后，应该在第一时间对喷机进行全面的清理，彻底清除输送管道和点喷射机内的剩余混凝土物料。而且在实际操作过程中，要保持混凝土传输均匀连续，可以有效保障混凝土施工岩面的平整度，综合以往施工经验，在喷射机的进料斗内需要保障有三分之一以上的混凝土在里面，所以需要对混凝土罐车物料的投入速度进行调控，保障每一个施工环节得以有效进行。
4 结语
总而言之，湿喷混凝土技術在福州某高速公路隧道建设工作中得到良好的应用，有效地解决了干喷混凝土存在的问题和不足，结合以往的施工经验，对湿喷混凝土技术也有了新的理解和认知。例如，在有水地段开展喷射混凝土工艺研究以及喷射过程中如何避免堵管问题都是日后工程建设研究的重点。湿喷混凝土技术具有回弹低、粉尘少、生产率高以及混凝土质量保障等特点，可以在保障施工质量的同时最大程度地降低对施工人员的身体危害，是新时代高速道路隧道工程建设的新型施工工艺，随着科学技术的不断发展，湿喷技术也在不断地完善升级，其应用范围也会随之扩大，为更好的工程建设提供科学技术支撑，推动建筑行业稳定发展。
【参考文献】
【1】米小强.湿喷混凝土在公路隧道初期支护中的施工技术与质量分析[J].建材与装饰，2018（18）：253-254.
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