浅析Sika湿喷机与岩锋湿喷机的使用效能

刘浩

摘 要：本文对隧道施中喷锚支护工序采用的两种设备的性能及使用效能的优劣性进行比较。

关键词：回弹损失 湿喷机 职业健康 速凝剂

中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）03（c）-0065-02

目前，隧道施工中喷锚支护对整个隧道施工质量和二衬前的安全保障是十分重要的，之前多采用的干喷法施工由于施工过程中产生的粉尘过大严重危害操作人员的健康和支护效果不达标已基本被禁止使用，现在广泛采用的是湿喷法，也就是通过设备将拌合好的混凝土添加合好速凝剂后进行施工，通过中南通道10标隧道施工中采用的沈阳产岩峰湿喷机和进口Sika湿喷机的两种湿喷设备的具体使用情况，笔者对它们的各项性能及使用效能的优劣性进行对比分析。

1 设备基本性能介绍

SIka湿喷机是德国大象公司生产的先进设备，通过操作有线遥控器（也可以请大象公司专业人员改装成无线控制）来控制喷射头进行喷混凝土作业，喷射臂的所有动作均由液压驱动，最大喷射高度和最大喷射宽度分别为16.9 m和14.5 m，喷射最大方量为每小时30方，设备上配备有专用的螺杆空压机提供风能。

岩锋湿喷机是沈阳壹隧隧桥公司生产的，中南10标工地使用的是TK500型，工作风压0.5 MPa，生产能力是每小时5 m3/h，需要另外的空压机提供风能。

2 使用效能分析

2.1 人工工费对比

岩锋湿喷机进行作业时需要三台湿喷机同时作业，每台机器需要配置6人，共18人。而SIka湿喷机只需4人，按目前每人月工资4000元计算，使用Sika湿喷机每月可节约人工费5.6万元。

2.2 速凝剂用量

速凝剂的作用是使用喷射混凝土速凝快硬，减少回弹损失，防止喷射混凝土因重力作用所引起的脱落，岩锋湿喷机安装的速凝剂添加系统是通过转动旋转按钮到调节柱塞式变量泵的输出量，精确度有限。

Sika湿喷机配有液态添加剂计量输送装置，不仅能对混凝土和速凝剂流量同步程序控制，还可通过喷射情况实时调整速凝剂添加量和混凝土喷射量。

通过Sika湿喷机喷混凝土施工数据记录得出使用Sika湿喷机时速凝剂添加量为 4.8%。通过岩锋湿喷机喷混凝土施工数据记录可得出使用岩锋湿喷机时速凝剂添加量为7.6%。

岩锋湿喷机采用速凝剂价格为3200元/T，Sika湿喷机采用速凝剂的价格为4700元/T，通过则每方喷射混凝土使用Sika湿喷机可机节省38元。（计算公式为2.2（混凝土比重）×0.076×3200-2.2×0.048×4700）

2.3 喷射混凝土的回弹损失

湿喷工艺决定了施工过程中一定会有混凝土从工作面上脱落下来，造成回弹损失，下边通过实际混凝土实际用量对比两者的区别。

要控制回弹损失，选取恰当的喷射距离和垂直于工作面喷射是降低回弹率和保证喷射质量的先决条件。在使用岩锋湿喷机喷射时，喷射距离和角度取决于操作人员的经验及认真程度，隧道里的作业台架、恶劣的工作环境等因素，使操作人员只能在较小的作业范围内保持稳定的距离垂直墙面施喷，多数情况会在喷射角不能垂直于工作面，因而，回弹率较高，湿喷机全液压控制，操纵方便，操作人员可在利于观察的位置通过有线遥控器来控制喷嘴对目标面的距离，并且在其特别大的作业范围内，通过自动平行保持机构使喷嘴自动平行于事先调定的垂直于目标面的大方向，喷嘴本身的全方位可调可操作性能，使操作人员能作喷射方向的细微调整，从而大大降低回弹率。Sika湿喷机的供风量和风压可由操作人员在风源的最大供风能力范围内随时调节而获得恰当的喷射速度，使回弹率和喷射质量获得最佳匹配，而岩锋湿喷机由于是外供风，无此功能。2010年9月份中南10标的范家山隧道（使用Sika湿喷机）和南沟口隧道（使用岩锋湿喷机）回弹损失分别为9.2%和26%，也就是每方可减少0.168方的回弹，节约混凝土费用0.168×362=60.81元。

2.4 设备效率

SIka湿喷为轮胎式，自身配备有发动机，机动灵活，无需借助其他工具即能行驶至喷射地点，仅需要20 min的准备时间即可进行喷混凝土作业，喷混凝土作业完成后，直接行驶至洞外进行日常维修保养工作，该过程仅需40 min。

岩锋湿喷机自身无驱动装置，配置有吊架，每次进行喷混凝土作业时需用装载机吊送至喷射地点，然后安装风水管，才能进行喷射作业，该过程一般需要1 h，喷混凝土作业完成后，需要清理现场，拆卸风水管，然后用装载机将其吊运至洞外进行日常维修保养工作，该过程一般需要1.5 h，工序衔接较差。显然，使用Sika湿喷进行喷混凝土作业时，能够缩短工序衔接时间，进而缩短整体施工时间，提高工作效率，而且没有装载机的台班费用。

2.5 机械配件、折旧摊销、电力使用费用对比

通过分析2010年两种湿喷机的使用费用情况，Sika湿喷机每方的折旧费用为 47.5元，配件消耗为25.1元，电力消耗为9.3元，合计81.9元。

岩锋湿喷机每方的折旧费用为10.7元（给湿喷机配套的空压机计算了一半的折旧费，因为还可以利用来给掌子面开挖供风），配件消耗为28元，电力消耗为23.6元，合计62.3元。

使用Sika湿喷机进行喷混凝土作业，与岩锋湿喷机相比多消耗18.8元。

2.6 作业人员职业健康

使用Sika湿喷机进行喷混凝土作业时，粉尘较少，噪音较小，作业人员可站在距喷射面的位置，通过操作有线遥控器来控制喷射头进行喷混凝土作业，工作环境较为舒适，劳动强度较小，通过佩带防尘装置，对作业人员身体健康基本没有损伤（每半年我公司均对湿喷机操作人员进行了身体检查），岩锋湿喷机进行喷射作业时，粉尘浓度大，且作业人员必须手持喷头，站在距喷射面较近的位置进行喷混凝土作业，粉尘大，工作环境较差，虽然佩带防尘装置，但对作业人员损害仍然有些影响，从职业健康的角度讲，采用岩锋湿喷机进行喷混凝土作业时，工人患矽肺病的机率较高，使企业存在较大的潜在风险。

2.7 喷锚支护效果

SIka湿喷机采用的是自供风，机械臂作业，喷射混凝土工作风机达到了1 MPa，比岩锋湿喷机高了近一倍，高风压具有类似于震动棒的捣固作用，喷射的密实度好，具有良好的支护作用，在中南10标，四级、五级围岩较多，在遇到这些破碎岩层的时候，都会紧急抽调这台Sika湿喷机前往作业，保证隧道施工安全进行。SIka湿喷机机械臂操作灵活可靠，喷锚支护非常平顺，给后边的二衬作业打下了良好的基础。

3 效能对比结论

通过以上效能对比可以看出，Sika湿喷机在人工工费支出、设备作用效率、喷锚支护效果、减少速凝剂添加量、保护工人职业健康这些方面具有明显的优势，在施工单位进行长大隧道施工时使用该设备，可以有效缩短喷错支护的循环时间、控制人工费用，值得推广使用。

参考文献

[1] 张硕.谈隧道湿喷混凝土施工工艺[J].山西建筑，2009（8）：176-177.

[2] PM500-PC型混凝土喷射机组培训手册上海：普茨迈斯特机械（上海）有限公司技术服务部[Z].