噴射混凝土施工的質量控制措施

羅成

摘要：隧道噴射混凝土施工是隧道早期施工的重要部分，按照圍巖級別的此外分歧，可采取不同的施工方式，即：Ⅳ級圍巖采取上下臺階法施工，無超前支護，噴射20cm混凝土。Ⅴ級圍巖采取單側壁導坑法，超前注漿小導管支護，25cm噴射混凝土。噴射混凝土質量控制是跟著施工同時進行的，施工中每榀75cm，分部位施工每一個部位每榀檢查噴混厚度和噴混浮泛的環境，每10cm分4個部位噴射大板檢測混凝土的強度是不是合格。檢測錨桿拉力值。檢測混凝土強度和錨桿拉力試驗能及時控制施工質量?；炷翉姸葯z驗和施工現場監控量測的同時進行，為二次襯砌的參數提供了根據，把經過整理和分析得到的數據得以及時的反饋到設計和施工中，以便進一步優化設計和施工方案，來為此達到安全、經濟、快速施工的目標。

關鍵詞：隧道;初期支護;噴混凝土

一、引言

由于科學技術的發展，大量的新原料、新工藝、新設備、新技術不停地應用到了工程之中。與此同時，隧道施工技術也在超長、大跨度、放水、穿過不良地層等方面取得了久遠的前進，涌現出了大量的科技成果，特別是錨噴構筑法作為新奧法施工工藝標志更是如此[1]。噴射混凝土是借助壓力噴槍將摻有速凝劑的粗細骨料混凝土以得當壓力高速噴射隧道巖壁表面從而固結而成的混凝土?；炷令w粒是在高速噴射猛烈地沖刷進擊下，被不停地搗固和壓實，如此循環，形成密實且力學機能良好的結構。作為隧道的關鍵工序之一的噴射混凝土，它的施工質量直接影響著隧道布局受力性能、耐久性和安全性，對確保圍巖的穩定性起著至關重要的作用[2]。

新奧法（NATM）是新奧地利隧道施工方式的簡稱，新奧法的理論基礎是隧道工程經驗和巖體力學，而將錨桿和噴射混凝土組合在一起來作為主要支護手段的一種施工手段。新奧法的核心思想是最大限度的發揮圍巖自承的能力。以“愛護圍巖、庇護圍巖”的理念，極力降低圍巖產生的荷載作用，充分發揮圍巖結構作用，盡可能消減對巖體的擾動，不損傷或少損傷圍巖的固有支護能力：通過使用各種手段和方法，提高圍巖物理力學性質，監測控制圍巖變形，增強圍巖的自承能力[3]～[4]。

二、噴射混凝土的支護作用

噴射混凝土是能夠與圍巖大面積、牢牢穩固接觸的一種支付方法，能傳達徑向應力和切向應力;噴射混凝土與巖層的附著力能夠把作用在噴射混凝土上的外力分散到圍巖上[4]，并且也供應了隧道周邊的裂縫和借力等以剪切阻力來保持塊體的均衡，可以防止局部的掉塊，在隧道壁面旁邊形成了一個承載環的樣子，起到撐持的作用，通常有如下方面[5]：（a）支撐圍巖作用;（b）“卸載”作用;（c）填平補強圍巖;（d）覆蓋圍巖表面;（e）阻止圍巖松動;（f）分配外力。

三、噴射混凝土施工

混凝土噴射機安置并調試好后，在料斗上振動篩（篩孔10mm），是為了避免超粒徑骨料會進入噴射機;將表面沖刷潔凈，然后開始噴射混凝土。用噴射機械手在隧道拱部和邊墻高的地方舉行噴射，在送風的前面先打開計量泵（這個時侯噴嘴的方向變為向下，為了避免速凝劑駛向輸送管內），為了避免高壓混凝土拌合物堵住速凝劑環噴射孔[7];送風之后調整一下風壓，把它控制在0.45MPa～0.7MPa之間。噴射分段、分片、分層，由下向上，從無水、少水向有水、多水地段集中，多水處安放導管將水排出[8]。

（一）混凝土的施工工藝

（1）干式噴射混凝土：a、在干燥的情況下，噴射混凝土混合料充實拌合，隨后使用送料軟管考壓縮空氣送到專用噴嘴的地方，噴嘴內裝有多空集流腔，水在壓力下通過多孔集流腔與混淆料拌合。b、噴射混凝土中的運輸、加水拌和、振搗三個工藝程序，都是運用空壓機產生的壓縮空氣通過噴射機使用混凝土以持續高速噴向受噴面，并且和受噴面形成整體一次完成的形式。

（2）潮式噴射混凝土：將水灰比在0.25-0.35間的混合料和速凝劑按相應比例混合后攪拌均勻，然后運用潮式混凝土噴射機，憑借壓縮空氣為動力，經輸料管輸送至噴嘴的地方與添補的壓力水混合后噴射與受噴面上。

（3）濕式噴射混凝土

（4）水泥裹砂噴射混凝土

（5）纖維噴射混凝土：之前隧道施工碰到不太好的地質時，就用鋼纖維噴射混凝土支護，及時避免了坍塌現象，使得施工的順利，嘗到了甜頭。但摻鋼纖維也有其難度：資本比較高、配料攪拌的時侯容易結成一團、噴射的時侯會造成堵管和鋼纖維回彈造成傷人，而且因為鋼纖維的銹蝕會使混凝土外表呈現銹斑等。目前也有采納新型原料超混雜纖維代替鋼纖維噴射混凝土的研究，它的各項物理性能和摻鋼纖維混凝土相當，但是因為噴射效果比摻鋼纖維混凝土好，而且成本不高、經濟效果更加顯著，所以很有推廣的意義.

（二）噴射混凝土配合比設計的基本要求

噴射混凝土配合比具有自身的工藝特征，需要按照多種因素來概括選擇。在保證原材料合格的前提下，配合比設計既要統籌對強度等主要指標的要求，又要兼顧到施工工藝的要求。一般應滿足如下幾方面：（1）噴射混凝土配合比應滿足設計強度等級要求;（2）回彈量少;（3）粉塵少;（4）粘附性好，能獲得密實的牢固的噴射混凝土;（5）能滿足施工要求，輸料順暢，不發生堵管等。

（三）隧道噴射混凝土技術特點

噴射混凝土在隧道工程中被普遍運用，是因為它凝結而成的結構層對圍巖起了到支護的作用。實踐經驗表明隧道噴射混凝土具有如下特征：

（1）提高施工效率? 噴射混凝土施工工藝較簡單，操作較方便，對勞動力需求較小，勞動強度小，機械化水平高，施工效率高。

（2）為圍巖變形提供了空間? 噴射混凝土施工初期，是柔性的支護結構，與圍巖一起變形，而不是一直抑制圍巖變形[9]。

四、結論及建議

隨著西部大開發戰略和擴大內需戰略的實施，我國加大了對交通在內的基礎設施的建設。尤其在我國中西部山區，隧道工程的建設以前所未有的速度向前發展。在軟弱破碎圍巖段，采取如下施工原則和施工方式：

1）施工原則：早預告、先治水、管超前、短進尺、弱爆破、強支護、緊封鎖、勤量測，以防為主，平穩前進。在開挖之前確切實了解軟弱破碎帶段圍巖的情況，當中包含了寬度、填充物及地下水等地質特征特性，使得更好的采取相應的措施。2）施工方式：針對軟弱圍巖有可能會發生重大的變形，最好能夠采取增大預留變形量和噴射混凝土、錨桿、鋼筋網及可縮性的U型鋼拱架復合式襯砌的手段，采納在分部開挖的方式，讓初期支護快速關閉，分2～3次來施工噴射混凝土，增強監控量測，利用反饋信息指導施工。而濕噴混凝土施工故障的預防和處理也是極其重要，在施工中可以避免很多不必要的麻煩，且較少重大的損失。

參考文獻：

[1]何曉燁.隧道噴射混凝土施工的質量控制[J].中國高新技術業.2008（09）

[2]王紅珺.關于隧道噴射混凝土施工中如何控制質量的分析[J].中國高新技術企業， 2008（10）： 178-179.

[3]李緒云.王剛.隧道工程施工中的工序質量控制[J].吉林交通科技， 2007（04）：56-57.

[4]徐華生.淺探隧道工程實例中的施工技術及質量控制[J].科技資訊，2008（9）：63.

[5]朱云飛.試析隧道大體積混凝土施工質量控制[J].科技資訊，2008（14）：57.

[6]紀為祥.壩陵河大橋西岸隧道錨錠施工技術研究[J]. 貴州大學學報（自然科學版）.2011（04）

[7]朱廣兵.噴射混凝土研究進展[J].混凝土.2011（04）

作者單位：重慶交通大學