湿喷混凝土施工技术在公路隧道中的应用

张建顺

摘要：公路隧道初期支护均采用具有回弹量低、性能稳定、混凝土早期强度高、劳动强度低、机械化程度高、作业面安全隐患小等优点的湿喷工艺，将逐步取代干喷工艺。本文将大寨塬隧道作为工程实例，介绍此施工工艺的要点，为同类隧道施工提供参考。

关键词：隧道;湿喷工艺;配合比;粉尘

1.工程概况

大寨塬隧道为分离式隧道，全长3890m，隧道最大埋深180m，全部为V级围岩。

2.工艺特点

公路隧道初期支护湿喷混凝土技术是以质量控制、改善作业环境为核心的一种新的喷射混凝土技术体系，其原理就是将骨料、胶凝材料和水按设计配合比集中拌和均匀后，由混凝土罐车运输至施工现场，采用湿喷机进行喷射施工，喷射后迅速凝固结成一层对围岩的支护结构。

2.1工艺流程

施工准备→施喷面处理→检查风水电→检查喷浆设备并试运行→混凝土喷射机组→砂石、水泥、水计量配备→搅拌→装运→加速凝剂、现场喷射砼作业→养护。

3.施工技术要求

3.1原材料及设备选型

根据混凝土强度要求和配合比设计，通过与液体速凝剂相容试验优先选用普通硅酸盐水泥，砂子宜选用连续级配河砂或级配较好的机制砂。细度模数取2.6～2.9之间，含泥量<3%，粗骨料的最大粒径不宜大于15mm，所使用的速凝剂必须经过试验合格后方可使用，采用8100VC型湿喷机该机组最高喷射混凝土速度能达到31 m3/h，施工灵活、快速、方便、施工前准备时间短、经济性显著、安全有保障。

3.2配合比优化

为了减少喷射混凝土的回弹量，降低施工成本，对喷射混凝土的配合比进行优化设计至关重要。施工时，应根据现场的实际情况，确定合理的砂率，一般取55～60%。同时为满足泵送需求，通过添加粉煤灰来增加混凝土的和易性，水胶比应根据混凝土的強度设计等级、施工机械、喷射机软管的直径、输送长度等因素综合考虑确定。水胶比一般控制在0.45～0.60之间。

为保证混凝土的流动性，防止骨料离析，应严格控制湿喷料的塌落度，8100VC喷射机的湿喷混凝土适宜的坍落度为100～120mm。

（1）配合比调整

根据现场实际情况，做了几组模型试验见下表。

分析得出，影响混凝土强度的主要因素为水胶比，影响凝结时间的主要因素为外加剂的掺量。综合考虑采用3号，胶凝材料（水泥+粉煤灰）：砂：碎石：水：速凝剂=1：2.1：1.4：0.5：0.03。

3.3关键工序技术要求

隧道开挖后，应立即对开挖面初喷混凝土，以防土体发生松弛，喷射砼之前，用高压风将待喷部位清理干净。当施喷面有涌水、渗水时，先进行排水处理。设置控制喷砼厚度的标志。

喷射混凝土作业应采用分段、分片、分层依次进行，喷射顺序应自下而上往复喷射，边墙应从墙脚开始向上喷射，挂网砼块应清除后复喷。顶部喷射混凝土时，为避免产生堕落现象，两次间隔时间宜为2～4h。喷射速度要适当，一般工作风压：边墙0.3～0.5MPa，拱部0.4～0.65MPa。喷射砼终凝2h后，应实施喷水养护，养护时间不少于7d。

4.经济效益分析

通过对大寨塬隧道左线设计喷射总量9270 m3混凝土回弹量的收集、以及单循环作业时间的对比计算，湿喷混凝土工艺相比传统干喷和潮喷工艺，喷射混凝土用量减低了15 %左右;节约成本131.2万元。通过湿喷混凝土工艺，提前工期20天，节约人工费及机械费共计150万元，经济效益显著。

5.结束语

隧道初期支护采取湿喷混凝土施工，采用湿喷混凝土工法，降低了粉尘污染，改善了洞内作业环境，减少了施工人员因干喷或潮喷施工作业粉尘大而造成的职业健康安全危害，保护了作业工人的身体健康。环保效益、经济效益和社会效益显著，是目前隧道初期支护施工广泛应用的技术。

【参考文献】

[1]韩斌，姚松，于少峰，吴建勋，李佳梦.湿喷混凝土可泵性、强度和回弹率的关键影响因素[J].金属矿山，2014，（7）：37-41.

[2]丁国新.大型喷射混凝土机械手湿喷工艺施工工法[J].科技创新导报，2017，（7）：53-54.