濕噴技術在長大扁平公路隧道施工中的應用研究

肖永燦

（中交第三公路公路工程局， 北京 100000）

0 前言

公路隧道建設主要的施工工序為開挖、初期支護、鋼拱架支護、二襯襯砌模鑄、隧道路面、隧道內部裝修，本文主要討論初期支護的混凝土噴射方法。隧道初期施工常用的方法為干噴工藝，該工藝具有很多的缺點，如粉塵污染嚴重，對施工人員的身體健康有影響；回彈的量比較大，無法保證噴射混凝土的質量，無法提高公路隧道的質量保障。現今在公路隧道建設中常采用濕噴技術，利用濕噴技術可以提高公路隧道建設的速度，減小回彈量，提高噴射混凝土的質量，降低工作對員工身體健康的影響，因此濕噴工藝得到了大量的推廣。

1 濕噴技術在長大扁平公路隧道項目中的施工工藝

材料的質量嚴重影響著隧道的質量，企業的管理制度也影響著公路建設的項目結果，下文主要介紹應用濕噴技術修建公路隧道時所使用的主要材料及方法。

1.1 主要原材料的選擇

在長大扁平公路的隧道項目建設中所采用的原材料主要有：水泥，細集料，粗骨料及速凝劑。其中水泥應采用符合工程質量要求的物質，如硅酸鹽水泥，可以提高施工的質量。采購人員也應按照相關的標準要求采購細集料及粗骨料，公路隧道的質量嚴重影響著人們的交通安全，原材料是保障工程質量的第一要求，因此管理人員應嚴格把關原材料的質量。

1.2 濕噴機

利用濕噴技術建設隧道所用的機械裝置主要為濕噴機，濕噴機只要用于噴射混凝土。根據實驗測試的結果，選擇最佳的原材料分配方法,混合成混凝土，再利用濕噴機進行施工（不同的工程原料的配比不一樣，本文以兩個項目為例進行闡述，比例在下面的項目中會介紹到）。

1.3 施工流程

其施工過程主要有以下三點，第一，確定好原材料的配比比例，然后進行混合。第二，混凝土運輸到濕噴機中，設定好濕噴機的儀器參數。第三，利用濕噴機進行噴射混凝土，并遙控控制噴射后的隧道的混凝土的質量，完成濕噴工作。

2 實踐項目

本文研究分析陜西省與甘肅省交界處的長大扁平隧道施工項目及京滬高速濟南連接線漿水泉隧道的實踐項目，詳細闡述濕噴技術在公路隧道建設中的作用及施工要求。

2.1 陜西省與甘肅省交界處的某長大扁平隧道施工項目

陜西省與甘肅省交界處的某長大扁平隧道其長約為 3000m,地質較復雜，以生物碎屑灰巖及白云質灰巖等為主，建設該隧道的過程中使用機械手濕噴技術，其中使用的主要原料為碎石，泥沙等等，其比例為水泥∶砂∶石子∶水∶減水劑∶速凝劑 = 446∶ 852∶ 832∶ 190∶ 5∶ 26，將攪拌好的泥漿填充到機械手的進料口中，利用機械裝置進行噴射，噴射時，噴射交角過小會造成風壓浪費，噴射料容易斜向彈出，增加混凝土的回彈率，也降低了噴射密實度，因此噴頭應盡可能保持與受噴面垂直。垂直于巖面噴射可以降低回彈率，增加一次噴射厚度，但在剛拱架噴射時，需先噴射剛拱架肋兩側的混凝土，否則會造成剛拱架兩側空洞增加，因此取適宜角度為75°噴完拱架兩側后垂直噴射巖面混凝土。機械手自身配備空壓機，工作風壓在0.2～0.5 MPa比較適宜，過大過小均能造成回彈量增加；另外噴射距離也對混凝土的回彈量有較大影響，距離太近會導致既有的混凝土被吹掉，距離太遠又導致混凝土不能全部吹黏上去，因此建議機械手濕噴作業時，噴頭距巖面的距離宜為0.7～1.5m 。在該項目中，濕噴技術大大地降低了施工的強度及難度，該隧道地質復雜，如若不使用機械裝置，極易發生危險。在建設過程中機械手起到了重要的作用，在該項目中使用的機械手為TKJ -13車載式機械手，價格較低，但與其他型號的機械手相比，實際的工作效率低于理論值，且受外界影響較大。

圖1 噴射效果

2.2 京滬高速濟南連接線隧道施工項目

京滬高速濟南連接線隧道全長約為3500m,其地質特點為：以奧陶系和寒武系灰巖，白云質灰巖及生物碎屑灰巖為主，地質復雜。建設該隧道極其困難，地質混亂，若用傳統的干噴技術，施工人員的安全難以保證，且施工緩慢。因此在該隧道建設中采用濕噴技術，原料配比為配合比為水泥∶砂∶石∶水∶減水劑= 1∶1.82∶1.69∶0.54∶0.92%，選用的機械裝置為TKJ-15車載式機械手，該機械手成本較低，但對混凝土的質量要求嚴格，且易受環境的影響，容易破壞隧道的質量。基于隧道的實質狀況，在隧道建設中采用臺階式的噴射方法，層層遞進，逐步噴射，以便保障隧道的質量，加快建設的速度。

3 保障隧道項目安全的相關建議

3.1 嚴格控制施工前的準備工作

在項目進行前應充分調查該區域的地質狀況及氣候特點等等，研究分析原材料的配置比例，通過實驗，應用最佳的原材料比例，保障混凝土在隧道建設中的作用。根據隧道的規劃圖，標記精確的噴射位置及厚度。在隧道噴射開始之前應嚴格檢查施工中使用的工具的數量及質量，防止在噴射過程中造成影響，且應清理好施工現場的衛生，避免雜質對混凝土質量的影響。

3.2 嚴格控制噴射過程中的噴射質量

在噴射過程中應選擇合適的機械裝置，將混合好的原料裝進噴射的機械裝置中，按照提前規劃的噴射線路及方向進行噴射工作，其噴射的厚度應嚴格控制在設定的范圍內，噴嘴應均勻的移動，避免噴射的墻體的泥漿不均勻。應逐次進行噴射，先進行整體的噴射，將墻體中的坑填滿，再將混凝土噴射到一定的厚度，最后找平。

3.3 嚴格操控噴射的機械裝置

在噴射過程中操控機械裝置的工作人員應按照安全的操作規定操控機械裝置，如在伸縮支腿的過程中禁止使用外源的電源，必須使用內燃機產生的動力進行工作，發生堵塞問題時應立刻停止工作，清除堵塞物等。

3.4 重視材料及工具管理

在隧道建設中混凝土的質量嚴重影響著隧道的質量，不同地區的隧道其所適用的混凝土及機械裝置不同，因此在施工前應充分的做好準備，選擇最佳比例的材料及機械裝置，同時應注重日常的材料及工具的管理，良好的管理制度可加快生產，但我國公路建設的過程中管理意識比較差，尤其是對機械的管理，機械裝置只用來工程建設，少有保養，長此以往對機械的損耗較大，機械的壽命較短，項目的成本提高。

4 結束語

隨著科技的進步，我國公路建設的方法也發生了巨大的改變。本文研究探索濕噴技術在長大扁平公路隧道施工中的應用現狀，以兩個實踐項目為例加以分析，提出相關問題的改善建議，希望對完善濕噴技術進行隧道建設有所幫助。