隧道施工中減小噴射混凝土回彈率控制技術探討

周鋼鋒

中鐵一局集團有限公司廣州分公司 廣東廣州 510000

由于隧道施工中，噴射混凝土回彈率過高會造成原材料的極大浪費、施工作業時間延長，增大施工成本，并且使施工現場空氣中粉塵含量過高，造成施工環境污染。因此在施工管理過程中，減小噴射混凝土回彈率控制技術就顯得尤為關鍵。

1 噴射混凝土的概念及作用

噴射混凝土作為新奧法施工的三大要素之一，是錨噴支護的重要組成部分。所謂噴射混凝土是指用噴射法施工的混凝土。噴射混凝土有“干拌”和“濕拌”兩種施工法，一般采用“干拌”法。它是漿水泥、砂及最大公稱粒徑小于12mm的石子按一定比例拌合后，裝入噴射機，用壓縮空氣將干混合料沿管路輸送至噴頭處,與水混合并以40-60m/s的高速噴射至作業面上。濕拌法則是將原材料預先加水拌和后噴射。噴射混凝土施工時，由于水泥顆粒與集料互相撞擊，連續擠壓，以及采用較小的水灰比，從而使混凝土具有足夠的密實性、較高的強度和較好的耐久性。噴射混凝土之所以能在隧道工程中廣泛應用，是由它的作用決定的，其主要作用是：（1）支撐圍巖：噴層與圍巖密貼和粘貼，并與圍巖表面以抗力和剪力，從而是圍巖處于三向受力的有力狀態，防止圍巖強度惡化；此外，噴層本身的抗沖切能力阻止不穩定塊體的滑塌；（2）“卸載”作用：噴層屬柔性，能有控制地使圍巖在不出現有害變形地前提下，進行一定程度地變形，從而使圍巖“卸載”，同時噴層中地彎曲應力減小，有利于混凝土承載力地發揮；（3）填平補強圍巖：噴射混凝土可射入圍巖張開地裂隙，填充表面凹穴，使裂隙分割地巖層面粘聯在一起，保護巖塊間地咬和、鑲嵌作用，提高其間地粘結力、摩阻力，有利于圍巖松動，并避免或緩和圍巖應力集中；（4）覆蓋圍巖表面：噴層直接粘貼巖面，形成風化和止水地保護層，并阻止理裂隙中充填物流失；（5）阻止圍巖松動：噴層能緊跟掘進進程后及時進行支護，早期強度較高，因而能及時向圍巖提供抗力，阻止圍巖松動；（6）分配外力：通過噴層把外力傳給錨桿、鋼拱架等，使支護結構受力均勻分擔。

2 噴射混凝土回彈率產生的原因

2.1 噴射距離不符合規范要求

在噴射混凝土施工時，噴射工人沒有經過專業培訓，對噴射距離不清楚。隨便找個位置進行噴射施工，結果導致兩種結果。第一種結果：噴射距離太近，噴射搶風壓太大，噴射混凝土在作業面的反力作用下，大部分回彈下來；另一種結果：噴射距離太遠，噴射搶風壓太小，噴射混凝土因為壓力太小，無法粘貼在作業面上。由此可見，噴射距離在噴射混凝土施工中起著重要的作用，也是噴射混凝土回彈率產生的原因之一[1]。

2.2 噴射的角度不符合規范要求

在生活中，每個人都在照像，攝影師的角度不同，照片的效果就不同。噴射混凝土也是同樣的道理。噴射混凝土施工時，噴射角度如果不符合要求，則會導致噴射混凝土回彈率加大。因此，噴射角度也是回彈率產生的原因之一。

2.3 噴射工人技術不熟練

在噴射混凝土施工時，如果噴射工人技術不熟練，他對噴射的距離、角度、順序都不熟練，不清楚。不規范的操作會造成不規范的結果。噴射工操作技術不熟練也是造成噴射混凝土回彈率產生的原因之一。

2.4 噴射混凝土性能不滿足要求

噴射混凝土性能是決定噴射混凝土施工的重要因素。以濕噴法為例，如果坍落度太大，會造成混凝土離析，摻加規定的速凝劑后，會造成回彈率大大增加；如果坍落度太小，會造成無法施工。因此，噴射混凝土拌和物性能也是產生回彈率的原因之一[2]。

3 減少噴射混凝土回彈率的措施

3.1 嚴格控制噴射距離

在噴射混凝土施工時，為保證最小的回彈率和最高的強度，必須嚴格控制噴嘴與受噴面的最佳距離。根據噴射方式不同，選擇合適的噴射距離。采用干噴方式，人工噴射距離宜為0.8-1.2m；采用濕噴方式，人工噴射距離宜為1.0-1.5m，機械式噴射距離宜為1.0-2.0m。只有嚴格控制噴射距離，才能減小噴射混凝土回彈率。

3.2 嚴格控制噴射角度

在噴射混凝土施工前，先進行試噴，確定噴射角度。根據規范要求，噴射混凝土施工時，噴嘴指向與受噴面應保持90度夾角。這樣才能保證噴射混凝土的厚度、平整度、密實度，減小回彈率。因此，噴射混凝土施工時，必須嚴格控制噴射角度。

3.3 加強對噴射工人的技術培訓

為了保證噴射混凝土施工質量，對新進場的噴射工人進行技術培訓。通過培訓讓工人了解噴射混凝土施工工藝、施工順序、相關參數。并且工程技術人員要進行書面的交底。在初期支護工序開始前，要對所有施工人員進行技術交底及技術培訓。只有所有人員都能掌握操作技術要點、規范操作，噴射混凝土施工質量才能保證，噴射混凝土的回彈率才能減小。

3.4 加強對噴射混凝土性能指標控制

原材料質量決定噴射混凝土性能的質量。因此，我們要把好原材進場質量關。尤其要加強速凝劑與水泥適應性指標的檢測，速凝劑與水泥適應性的好壞，嚴重影響噴射混凝土的質量。因此為了減小噴射混凝土回彈率，不但要對新進場速凝劑進行常規的檢測，而且還要加強對速凝劑常規指標的復檢工作[3]。只有這樣，才能減小噴射混凝土回彈率，保證噴射混凝土施工質量，降低施工成本。

4 結語

綜上所述，噴射混凝土回彈率的高低直接決定施工的成本。因此各施工單位為了企業的利益，要高度重視減小噴射混凝土回彈率的問題。本文中所闡述的觀點，希望對同行在以后的工作中有所幫助。