淺析Sika濕噴機與巖鋒濕噴機的使用效能

劉浩

摘 要：本文對隧道施中噴錨支護工序采用的兩種設備的性能及使用效能的優劣性進行比較。

關鍵詞：回彈損失 濕噴機 職業健康 速凝劑

中圖分類號：U45 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（c）-0065-02

目前，隧道施工中噴錨支護對整個隧道施工質量和二襯前的安全保障是十分重要的，之前多采用的干噴法施工由于施工過程中產生的粉塵過大嚴重危害操作人員的健康和支護效果不達標已基本被禁止使用，現在廣泛采用的是濕噴法，也就是通過設備將拌合好的混凝土添加合好速凝劑后進行施工，通過中南通道10標隧道施工中采用的沈陽產巖峰濕噴機和進口Sika濕噴機的兩種濕噴設備的具體使用情況，筆者對它們的各項性能及使用效能的優劣性進行對比分析。

1 設備基本性能介紹

SIka濕噴機是德國大象公司生產的先進設備，通過操作有線遙控器（也可以請大象公司專業人員改裝成無線控制）來控制噴射頭進行噴混凝土作業，噴射臂的所有動作均由液壓驅動，最大噴射高度和最大噴射寬度分別為16.9 m和14.5 m，噴射最大方量為每小時30方，設備上配備有專用的螺桿空壓機提供風能。

巖鋒濕噴機是沈陽壹隧隧橋公司生產的，中南10標工地使用的是TK500型，工作風壓0.5 MPa，生產能力是每小時5 m3/h，需要另外的空壓機提供風能。

2 使用效能分析

2.1 人工工費對比

巖鋒濕噴機進行作業時需要三臺濕噴機同時作業，每臺機器需要配置6人，共18人。而SIka濕噴機只需4人，按目前每人月工資4000元計算，使用Sika濕噴機每月可節約人工費5.6萬元。

2.2 速凝劑用量

速凝劑的作用是使用噴射混凝土速凝快硬，減少回彈損失，防止噴射混凝土因重力作用所引起的脫落，巖鋒濕噴機安裝的速凝劑添加系統是通過轉動旋轉按鈕到調節柱塞式變量泵的輸出量，精確度有限。

Sika濕噴機配有液態添加劑計量輸送裝置，不僅能對混凝土和速凝劑流量同步程序控制，還可通過噴射情況實時調整速凝劑添加量和混凝土噴射量。

通過Sika濕噴機噴混凝土施工數據記錄得出使用Sika濕噴機時速凝劑添加量為 4.8%。通過巖鋒濕噴機噴混凝土施工數據記錄可得出使用巖鋒濕噴機時速凝劑添加量為7.6%。

巖鋒濕噴機采用速凝劑價格為3200元/T，Sika濕噴機采用速凝劑的價格為4700元/T，通過則每方噴射混凝土使用Sika濕噴機可機節省38元。（計算公式為2.2（混凝土比重）×0.076×3200-2.2×0.048×4700）

2.3 噴射混凝土的回彈損失

濕噴工藝決定了施工過程中一定會有混凝土從工作面上脫落下來，造成回彈損失，下邊通過實際混凝土實際用量對比兩者的區別。

要控制回彈損失，選取恰當的噴射距離和垂直于工作面噴射是降低回彈率和保證噴射質量的先決條件。在使用巖鋒濕噴機噴射時，噴射距離和角度取決于操作人員的經驗及認真程度，隧道里的作業臺架、惡劣的工作環境等因素，使操作人員只能在較小的作業范圍內保持穩定的距離垂直墻面施噴，多數情況會在噴射角不能垂直于工作面，因而，回彈率較高，濕噴機全液壓控制，操縱方便，操作人員可在利于觀察的位置通過有線遙控器來控制噴嘴對目標面的距離，并且在其特別大的作業范圍內，通過自動平行保持機構使噴嘴自動平行于事先調定的垂直于目標面的大方向，噴嘴本身的全方位可調可操作性能，使操作人員能作噴射方向的細微調整，從而大大降低回彈率。Sika濕噴機的供風量和風壓可由操作人員在風源的最大供風能力范圍內隨時調節而獲得恰當的噴射速度，使回彈率和噴射質量獲得最佳匹配，而巖鋒濕噴機由于是外供風，無此功能。2010年9月份中南10標的范家山隧道（使用Sika濕噴機）和南溝口隧道（使用巖鋒濕噴機）回彈損失分別為9.2%和26%，也就是每方可減少0.168方的回彈，節約混凝土費用0.168×362=60.81元。

2.4 設備效率

SIka濕噴為輪胎式，自身配備有發動機，機動靈活，無需借助其他工具即能行駛至噴射地點，僅需要20 min的準備時間即可進行噴混凝土作業，噴混凝土作業完成后，直接行駛至洞外進行日常維修保養工作，該過程僅需40 min。

巖鋒濕噴機自身無驅動裝置，配置有吊架，每次進行噴混凝土作業時需用裝載機吊送至噴射地點，然后安裝風水管，才能進行噴射作業，該過程一般需要1 h，噴混凝土作業完成后，需要清理現場，拆卸風水管，然后用裝載機將其吊運至洞外進行日常維修保養工作，該過程一般需要1.5 h，工序銜接較差。顯然，使用Sika濕噴進行噴混凝土作業時，能夠縮短工序銜接時間，進而縮短整體施工時間，提高工作效率，而且沒有裝載機的臺班費用。

2.5 機械配件、折舊攤銷、電力使用費用對比

通過分析2010年兩種濕噴機的使用費用情況，Sika濕噴機每方的折舊費用為 47.5元，配件消耗為25.1元，電力消耗為9.3元，合計81.9元。

巖鋒濕噴機每方的折舊費用為10.7元（給濕噴機配套的空壓機計算了一半的折舊費，因為還可以利用來給掌子面開挖供風），配件消耗為28元，電力消耗為23.6元，合計62.3元。

使用Sika濕噴機進行噴混凝土作業，與巖鋒濕噴機相比多消耗18.8元。

2.6 作業人員職業健康

使用Sika濕噴機進行噴混凝土作業時，粉塵較少，噪音較小，作業人員可站在距噴射面的位置，通過操作有線遙控器來控制噴射頭進行噴混凝土作業，工作環境較為舒適，勞動強度較小，通過佩帶防塵裝置，對作業人員身體健康基本沒有損傷（每半年我公司均對濕噴機操作人員進行了身體檢查），巖鋒濕噴機進行噴射作業時，粉塵濃度大，且作業人員必須手持噴頭，站在距噴射面較近的位置進行噴混凝土作業，粉塵大，工作環境較差，雖然佩帶防塵裝置，但對作業人員損害仍然有些影響，從職業健康的角度講，采用巖鋒濕噴機進行噴混凝土作業時，工人患矽肺病的機率較高，使企業存在較大的潛在風險。

2.7 噴錨支護效果

SIka濕噴機采用的是自供風，機械臂作業，噴射混凝土工作風機達到了1 MPa，比巖鋒濕噴機高了近一倍，高風壓具有類似于震動棒的搗固作用，噴射的密實度好，具有良好的支護作用，在中南10標，四級、五級圍巖較多，在遇到這些破碎巖層的時候，都會緊急抽調這臺Sika濕噴機前往作業，保證隧道施工安全進行。SIka濕噴機機械臂操作靈活可靠，噴錨支護非常平順，給后邊的二襯作業打下了良好的基礎。

3 效能對比結論

通過以上效能對比可以看出，Sika濕噴機在人工工費支出、設備作用效率、噴錨支護效果、減少速凝劑添加量、保護工人職業健康這些方面具有明顯的優勢，在施工單位進行長大隧道施工時使用該設備，可以有效縮短噴錯支護的循環時間、控制人工費用，值得推廣使用。

參考文獻

[1] 張碩.談隧道濕噴混凝土施工工藝[J].山西建筑，2009（8）：176-177.

[2] PM500-PC型混凝土噴射機組培訓手冊上海：普茨邁斯特機械（上海）有限公司技術服務部[Z].