高速公路隧道施工中濕噴混凝土工藝的實踐研究

張孝錢

保利長大工程有限公司，廣東 廣州 510000

1 高速公路隧道施工中濕噴混凝土工藝的基本技術指標

在實際施工前，施工人員需要結合混凝土的相關數據標準對高速公路隧道所處地理環境進行詳細且全面的水文地質勘察，其主要目的是掌握地下水和地表水的成因、分布及運動規律，為工程設計和施工提供準確的依據。

與普通噴射混凝土相比，高性能濕噴混凝土技術有著極為嚴格的工藝標準：（1）應具備較小的回彈量；（2）要保證施工過程中的粉塵濃度；（3）應具備良好的施工性能；（4）要保障混凝土的強度；（5）后期強度保障率高；（6）具有極強的耐久性。

現階段，無論是在國內還是在國外，濕噴混凝土技術都得到了有效的實施與應用，但同時也對濕噴混凝土技術提出了一定的工藝控制參數指標。因此，在實際高速公路隧道施工過程中，相關施工單位以及施工人員必須貫徹執行國際濕噴混凝土工藝控制參數指標，針對相關施工環節與施工內容進行一定的優化。

首先，應注重水泥裹砂石效應分析，這樣才能夠很好地避免實際施工過程中發生漿體離析現象。國內外大量的實踐研究表明，水泥裹砂石效應分析不僅能夠有效改善普通噴射混凝土，還能夠在一定程度上有效保障濕噴混凝土工藝中混凝土的強度與耐久性。更重要的是，水泥裹砂石效應分析還能夠對砂石的含水量起到一個最為基本的保障作用。

其次，施工人員應進行不同工藝參數的噴射試驗。在這一過程中施工人員可以充分結合高速公路隧道中圍巖工藝參數來進行，且在噴射試驗過程中應充分考慮噴嘴與噴射面的距離以及噴射角度和針對隧道中圍巖表面的處理等方面的內容。

一定程度上而言，噴射試驗的效果直接決定了最終的高速公路隧道濕噴混凝土工藝的噴射效果以及最終高速公路隧道的施工質量。

2 高速公路隧道施工中濕噴混凝土工藝的設計配合比優化

2.1 材料選擇與配合比設計優化

在實際施工過程中，絕大多數施工單位的成本資金有限，根本不支持其進行高性能濕噴混凝土的采購，因此大多數施工單位都會選擇使用普通噴射混凝土進行高性能濕噴混凝土的仿制，而在這一過程中就需要充分掌握好配合比中各材料的選擇及用量。例如，選擇強度等級為42.5的普通硅酸鹽水泥，就需要選擇細度模數為2.6的細骨料，粒徑為5～10mm的河砂、粉煤灰以及減水劑、速凝劑等，從而才能夠進行普通噴射混凝土的配合比設計。通常情況下，在進行混凝土配合比設計的過程中，施工人員應進行初步的混凝土試拌，這樣才能很好地觀測到所配好的混凝土強度，從而有效保障噴射混凝土的施工效果。如果在混凝土試拌過程中發現混凝土的強度較低，那么施工人員可以按照一定比例在混凝土中加入硅灰，這樣能夠在一定程度上提高混凝土的強度。硅灰是高性能噴灑混凝土中的一種重要摻合料，其本身就屬于一種高性能材料，因此在進行高性能濕噴混凝土仿制的過程中，加入一定比例的硅灰和粉煤灰都能夠有效提高普通噴射混凝土的強度，從而有效保障最終的施工質量與噴射效果。

2.2 高性能濕噴混凝土的降塵減彈控制特性

如前文所述，運用普通的噴射混凝土能夠實現高性能濕噴混凝土的仿制，而通過高性能濕噴混凝土的仿制，同樣能夠使普通噴射混凝土具有高性能濕噴混凝土良好的降塵減彈效果。在進行實際濕噴混凝土的過程中，如果想要充分發揮出高性能濕噴混凝土的巨大優勢，必須注重以下三個方面的噴施技術控制：

（1）降塵減彈作用的發揮需要基于一定的噴射角度，因此在實際施工過程中施工人員需將噴射角度控制在75°～105°；

（2）在降塵減彈的同時也能夠實現風壓的減??；

（3）在進行高性能濕噴混凝土配合比優化設計時，施工人員需要對速凝劑的基本用量進行嚴格的控制，避免因用量過多或用量過少而對濕噴混凝土的回彈效果造成影響。

2.3 濕噴混凝土的質量檢測試驗

當相關施工單位在有效完成高性能濕噴混凝土配合比優化設計工作之后，就能夠按照一定配比進行高性能濕噴混凝土的制作，從而得到高質量的濕噴混凝土。但在完成一系列工作之后，相關施工單位還需要采用抗壓強度合格標準對濕噴混凝土進行強度檢測，檢測其強度是否符合國家相關規定與標準。在檢測過程中，施工人員需選取10組高性能濕噴混凝土試驗材料進行試驗，查看其抗壓強度均值是否都小于1.05倍且大于0.9倍，這樣才能夠表明當次的高性能濕噴混凝土配合比優化設計完全成功。相反，如果試驗結果強度均值低于1.05倍，則表示當次的高性能濕噴混凝土配合比優化設計失敗。

除了進行濕噴混凝土抗壓強度檢測，施工單位還需要對濕噴混凝土的厚度進行檢測。濕噴混凝土厚度的檢測分為兩個方面：首先，需要利用激光斷面儀對濕噴混凝土的厚度進行全面的檢查和分析；其次，應全面掌握斷面數量，每10延米就需要進行一次檢查，且應注重隧道拱頂中線到斷面的檢查，在這一段距離中要進行全面且詳細的檢查。

3 高速公路隧道施工中濕噴混凝土工藝的施工應用

3.1 混凝土的拌制與運輸

在進行濕噴混凝土拌制的過程中，需要嚴格按照一定材料的投放順序來進行相關材料的投放，正常的材料投放順序為砂、碎石、水泥、水、外加劑。通常情況下，在加入減水劑后施工人員至少還需要攪拌2min以上，但最多不能夠超過4min。多年實踐經驗表明，在加入外加劑之后，如果拌制時間小于2min，則會導致混凝土中的外加劑分布不均勻；如果拌制時間大于4min，則會對減水劑的性能造成一定的破壞，從而影響到濕噴混凝土的最終質量。另外，在運輸濕噴混凝土時，運輸人員不僅要保持一定的行車速度，還需要讓罐體保持運轉，這樣才能夠很好地避免混凝土出現離析現象。

3.2 混凝土噴施工藝

在進行實際高速公路隧道施工濕噴混凝土工作之前，施工人員應對隧道的巖面進行沖洗，沖洗的方式有兩種，即高壓風槍以及高壓水槍。沖洗時，施工人員應按照從上往下的順序進行，先拱頂后側壁。實踐經驗表明，在進行濕噴混凝土之前，沖洗過后的巖面與混凝土結合得更為緊密。與巖面沖洗正好相反，濕噴混凝土時應從隧道最低處開始，是一個由下往上的噴射原則，因為這樣能夠有效避免噴射出的混凝土回彈的雜質對潔凈的巖面造成污染，從而對最終的噴射質量造成影響。在實際濕噴混凝土的過程中施工人員應保持一個固定不變的噴射距離（噴嘴與隧道巖面的距離為1m），且在噴射的過程中施工人員不僅要注意速凝劑以及混凝土成股狀流體噴出的關系，還需要注意風壓以及速凝劑摻量的控制。如果風壓過小，無法使混凝土與巖面黏結緊實；如果風壓過大，則會使所噴射到巖面上的混凝土被后續強大的風壓吹走或是將上一層所噴射的混凝土吹走。如果速凝劑摻量過大，就會導致所噴射的混凝土瞬間凝結，從而導致后噴的混凝土無法與前一層所噴射的混凝土相互滲透與鑲嵌。

3.3 特殊情況下的混凝土噴射工藝

通常，高速公路隧道施工分為兩種，一種是沒有鋼拱架支護只有鋼筋網的隧道面，另一種是設有鋼拱架的隧道。針對沒有鋼拱架設置的隧道進行濕噴混凝土時，為有效保證噴射質量與效果，可以采用噴嘴垂直于巖面的方式進行噴射，這樣能夠使混凝土得到均勻的噴射。針對設有鋼拱架的隧道濕噴混凝土時，施工人員應從鋼拱架與巖面之間的縫隙或者是巖面之間的裂隙進行噴射，且在實際噴射的過程中應將噴嘴從鋼拱架的拱腳向拱頂移動。在進行鋼拱架兩側噴射時，施工人員需要進行一次或兩次的補噴，且需要用混凝土將鋼拱架包裹嚴實。

4 結束語

總而言之，高速公路隧道施工中濕噴混凝土工藝的應用有著十分積極的現實意義，不僅能夠有效降低混凝土粉塵對施工人員的身體傷害，還能夠顯著提高高速公路隧道的施工質量與施工效率，相信未來濕噴混凝土工藝會得到更加廣泛的應用與發展，在建筑施工領域大放異彩。