濕式噴射混凝土機施工技術

噴射混凝土施工技術在隧道建設領域應用很廣，目前我國噴射混凝土施工普遍采用的是干式噴射和潮噴2種方式。國外目前則大范圍使用濕式噴射混凝土技術(部分國家噴射混凝土作業中干式噴射與濕式噴射所占比例見表1)。隨著我國施工技術的不斷發展，濕式噴射混凝土正逐漸廣泛運用于噴射混凝土施工作業。

濕式噴射混凝土的基本原理是將攪拌好的混凝土送入濕式噴射機，在噴嘴處與從計量泵壓到噴嘴的霧化速凝劑混合，形成料束噴到受噴面上。干式噴射混凝土是將水泥、骨料和速凝劑按比例拌勻，加進噴射機后用壓縮空氣使物料通過軟管，在噴嘴處加水，形成料束，高速推送到工作面上；潮噴是先給砂石料堆加水(砂含水率不超過8％，石含水率不超過4％)后再與水泥拌和，在加入噴射機時摻入速凝劑，用壓縮空氣將物料通過軟管和噴嘴高速推送到受噴工作面上。

濕式噴射技術的優越性

濕式噴射混凝土技術是一門新技術，干式噴射與濕式噴射技術性能比較見表2，濕式噴射與干(潮)噴相比，具有明顯的優越性。

混凝土配合比易于控制

施工時，濕式噴射的混凝土按生產工藝生產后運至濕式噴射機進行噴射，其配合比完全處于受控狀態，從而保證了噴射混凝土的質量。干(潮)噴的混凝土質量不易控制，特別是噴射操作員根據經驗及目測觀察進行調節混凝土的水灰比，隨意性大。混凝土的品質在很大程度上取決于噴射操作員操作的正確與否。

回彈率低，能有效控制成本

干(潮)噴回彈率達35％～45％(根據北京城鐵14標段噴射混凝土測試)，而濕式噴射回彈率為15％左右，所以濕式噴射的生產成本低，效益高。

施工粉塵濃度低

潮噴噴嘴旁粉塵為60mg／m，干式噴射噴嘴旁粉塵濃度比潮噴粉塵濃度更高，而濕式噴射噴嘴旁粉塵較潮噴噴嘴旁粉塵濃度低。干噴及潮噴混凝土施工時，往往由于粉塵濃度及其他原因，造成隧道內能見度低，使噴射混凝土的質量不穩定，而且會大量浪費混凝土。

生產率高

干式混凝土噴射機工作效率一般不超過5m³/h。而使用濕式混凝土噴射機，人工作業時效率可達7～9m³／h；采用噴射機械手作業時，則可達15～18m³/h，比其他噴射法提高2～3倍。

設備材料磨損小

干式噴射機結構簡單，體積小，清洗方便，但結合板的磨損大；濕式噴射機的構造較復雜，體積大，需要較大動力的牽引，但結合板的磨損小。

上述因素值得我們高度重視。噴射混凝土質量好壞及生產效率高低是直接影響隧道施工進度、工程質量和經濟效益的重要因素。

濕式噴射工藝

配合比的確定及配料選用

配合比的確定灰骨比為1:4，水灰比為1:0.55，每立方米噴射混凝土用量為472kg，每立方米噴射混凝土摻8604型液態速凝劑19.2kg，塌落度控制在8～12cm。

配料選用水泥選用普通硅酸鹽水泥，標號不低于425號。這種水泥的C3S和C3A含量較高，與速凝劑的相容性好，能速凝、快硬，后期強度也較高。

砂子過細，會使干縮量增大；砂子過粗，則會增加回彈。因而濕式噴射混凝土用砂宜選擇中粗砂，細度模數大于2.5。

骨料用卵石或碎石均可，但以卵石為好。骨料的最大粒徑不宜大于15mm。

速凝劑選用8604型液態速凝劑。當水泥中加入3.5％～5％的8604型液態速凝劑后，能使水泥在1～4min內初凝，2～10min終凝，一般摻入量取4.5％為宜。

施工設備

主要施工設備見表3。

噴射工藝流程

濕式噴射工藝流程見附圖。

施工準備

檢查受噴面輪廓尺寸，并進行修正，使之符合設計要求，松動、破碎部分必須清除干凈；有明顯摻漏水地段應事先作好防排水處理；用高壓氣或水(地質不良不用)清理受噴面；備好腳手架或工作平臺；檢查機械、管道、安全閥、壓力表是否完好，并進行試運行；在拱頂、邊墻作好設計噴層厚度標志。

噴射作業技術要點

嚴格按以下順序操作：打開速凝劑輔助氣源一緩慢打開主氣閥一啟動速凝劑計量泵、主電機振動器一向料斗加料。

開機后注意觀察氣壓，起始氣壓大干或等于Q5MPa才能開機操作，同時要根據噴嘴出料情況調整氣壓，邊墻工作氣壓應控制在0.3～0.5MPa，拱部控制在0.40～0.65MPa。

供料應連續均勻，料斗內應有足夠的存料并及時清除振動篩上粒徑大于15mm的粗集料。

噴嘴與受噴面應盡量垂直，并保持0.8～1.0m的距離；對掛有鋼筋網的受噴面，噴嘴應略傾斜，距離相對減小；當噴嘴與受噴面之間的距離大于1.0m時，會增加回彈量，并降低密實度，從而也降低了強度；當噴嘴距離受噴面小于0.8m時，則不僅回彈量會增加，而且噴射操作人員可能會受到回彈顆粒的傷害。

噴射混凝土應分段、分部、分塊，按先墻后拱、自下而上進行噴射，噴嘴需對受噴巖面作均勻的順時針方向的螺旋轉動，一圈壓半圈的橫向移動，螺旋直徑約為20～30cm，或采用S形往返移動前進。噴射時分段長度不應超過6m，分部為先下后上，分塊大小為2m×2m。初噴厚度一般控制在4～5cm，第二次噴射厚度可達10cm以上。

施工注意事項

嚴格控制噴嘴氣壓，使其在0.15～0.20MPa范圍內。嚴格控制噴嘴與受噴面的距離和角度，無鋼筋網噴射時，噴嘴應與噴面垂直，有鋼筋網時可適當放偏，噴嘴離受噴面的距離控制在0.8～1.0m范圍內。嚴格控制水灰比，以剛噴射的混凝土表面有一層黯淡光澤為宜。對于滲漏水地段，在噴射混凝土前須用壓縮空氣吹掃。當水量不大時，噴射混凝土配料及拌料按正常施工程序進行；當水量較大時，開始噴射時要適當減小用水量，噴射時由遠而近，臨時加大速凝劑摻量(不大于5％)逐漸合攏，水止住后，必須恢復用正常速凝劑摻量的噴射混凝土封閉；噴射混凝土必須進行砂子的含水率試驗，用以校正加入的水量，以取得期望的坍落度；配料時骨料與水泥的溫度不應低于5℃。

由于我國勞動力成本低，人們的環境意識尚待提高，同時由于采用濕式噴射混凝土作業時，設備投資較高，設備操作和維修要求有一定的技術水平，因此濕式噴射混凝土的施工成本高于干式噴射混凝土的施工成本，使濕式噴射混凝土技術在國內的推廣受到一定程度的限制。但是，從施工的整體效益上來看，濕式噴射混凝土的總費用比任何形式干式噴射混凝土低30％～40％，濕式噴射技術又具有明顯的優勢。隨著人們環保意識的加強、施工技術水平的提高以及對噴射混凝土施工質量要求的提高，濕式噴射混凝土技術必將逐步地取代干式噴射混凝土技術。