公路隧道工程應(yīng)用濕噴混凝土的實踐分析

趙燁祥

摘要：現(xiàn)如今我國的科技發(fā)展十分迅速，高性能濕噴混凝土在公路、鐵路以及建筑等多領(lǐng)域工程施工中均具有較為廣泛的應(yīng)用，且由于其性能優(yōu)勢較一般的普通濕噴混凝土工程突出，因此，在工程施工中的應(yīng)用價值意義也更為顯著。本文將結(jié)合公路隧道施工中濕噴高性能混凝土的具體應(yīng)用，從高性能濕噴混凝土施工工藝路線確定、配比設(shè)計以及質(zhì)量檢測控制等方面，對其有關(guān)技術(shù)進行研究與分析，以為實際應(yīng)用和研究提供參考。

關(guān)鍵詞：高性能濕噴混凝土；高速公路隧道；配合比設(shè)計優(yōu)化；質(zhì)量檢測

隨著我國交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，隧道工程逐漸增多，并且占有很重要的位置。在以往施工中干噴技術(shù)能到推廣，但隨著科學(xué)技術(shù)的進步，逐漸發(fā)現(xiàn)干噴技術(shù)無法適應(yīng)長大扁平隧道施工，并且施工成本較高，靈活性差。相關(guān)工作者逐漸研發(fā)出濕噴技術(shù)將之用于公路隧道施工中，但其具體應(yīng)用方法尚不明確。

1公路隧道濕噴高性能混凝土施工技術(shù)指標(biāo)及工藝路線

一般情況下，在進行濕噴高性能混凝土施工的技術(shù)指標(biāo)確定時，需要結(jié)合工程施工的環(huán)境以及水文地質(zhì)條件等綜合情況進行分析確定，與普通濕噴混凝土以及干噴混凝土相比，由于高性能混凝土的各項性能指標(biāo)要求更高，多需要滿足以下幾點：混凝土施工的回彈量較小且粉塵濃度較低；混凝土結(jié)構(gòu)性能良好；早期強度突出且后期強度變化符合工程要求、耐久性高等。此外，在進行公路隧道的濕噴高性能混凝土施工工藝路線確定，應(yīng)注意結(jié)合國內(nèi)外的濕噴高性能混凝土施工工藝研究結(jié)論，同時根據(jù)其在公路隧道施工中的有關(guān)工藝參數(shù)要求與標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合實際情況，進行工藝參數(shù)的設(shè)計確定。其次，進行濕噴高性能混凝土施工中，由于有關(guān)研究結(jié)論顯示，采用水泥裹砂/石工藝進行施工應(yīng)用，不僅能夠有效改進和提升濕噴混凝土的各項性能效果，而且對其結(jié)構(gòu)強度以及耐久性的實現(xiàn)具有較好的作用效果，因此，在公路隧道濕噴高性能混凝土施工中可以采用水泥裹砂/石工藝，通過水泥漿體在砂石表面的完全包裹實現(xiàn)，控制漿體不發(fā)生離析，同時結(jié)合工藝要求對砂石含水量進行合理控制，以促進其施工性能與質(zhì)量效果的改善和提升。最后，進行公路隧道濕噴高性能混凝土施工中，其工藝路線的選擇與確認(rèn)，還可以采用工藝參數(shù)與路線試驗，結(jié)合公路隧道及周圍巖性環(huán)境，對其工藝路線及各項參數(shù)進行試驗驗證，其中包括噴射施工中噴嘴與噴射面之間的距離、噴射角度以及風(fēng)壓、公路隧道的圍巖面處理等，以對其噴射施工效果以及質(zhì)量進行保障，從而為整個施工開展提供可靠的依據(jù)支持。

2公路隧道濕噴高性能混凝土施工配比設(shè)計與技術(shù)分析

2.1高性能濕噴混凝土的降塵減彈控制特性

通過對高性能濕噴混凝土的配比優(yōu)化設(shè)計可得知普通噴射混凝土也可以仿制濕噴混凝土，同時還能起到降塵減彈的良好效果?；谶@一點來看，其主要技術(shù)控制要點就有三點。首先，高性能濕噴混凝土擁有降塵減彈作用可有效控制噴射角度，將噴射角度范圍控制在75°～105°范圍內(nèi)；其次，一般可通過降塵減彈試驗減小風(fēng)壓；第三，在配比優(yōu)化設(shè)計濕噴混凝土過程中應(yīng)該嚴(yán)控速凝劑的基本用量，避免由于濕噴混凝土用量增大而減少回彈效果。

2.2濕噴混凝土的質(zhì)量試驗檢測

在完成對高性能濕噴混凝土的配比優(yōu)化設(shè)計后可得到質(zhì)量更好的濕噴混凝土，此時要利用抗壓強度合格標(biāo)準(zhǔn)對混凝土強度進行檢測。選擇高性能濕噴混凝土試驗試件10塊，看其抗壓強度均值是否小于1.05倍，保證任何一組試驗試件抗壓強度都在0.9倍以上才能證明高性能濕噴混凝土的配比優(yōu)化設(shè)計是成功的。對噴射混凝土的厚度進行檢測，首先利用激光斷面儀。光帶攝影設(shè)備對噴層厚度進行檢查分析；其次對斷面數(shù)量進行檢查，保證做到每10延米檢查一次，從高速公路的隧道拱頂中線到斷面進行全面檢查。

2.3材料選擇與配合比設(shè)計優(yōu)化

利用普通噴射混凝土仿制高性能濕噴混凝土，需要采用普通的硅酸鹽水泥（強度等級42.5），然后選擇細骨料（細度模數(shù)2.66）、河砂、粉煤灰（粒徑5～10mm）、減水劑、速凝劑。展開普通噴射混凝土的基礎(chǔ)配合比設(shè)計。一般來說要首先進行初步的試拌混凝土，看普通混凝土配合比效果，主要是觀測配比好混凝土的強度。

2.4濕噴工藝

（1）混凝土混合比濕噴料的混合比影響著混凝土質(zhì)量、外觀平整度、噴涂速度等，濕噴料性能影響因素主要涉及粗骨料尺寸、速凝劑與含泥比例。若含泥比例過大極易速凝劑用量較大，效果不好并且費用增加。粗骨料碎石粒徑為4～10mm，若尺寸過大，增加噴料口堵管幾率。速凝劑初凝時長最佳是2.5min左右，終凝時長最佳是8min左右。初凝時長過長，極易引起混凝土掉落現(xiàn)象或因等待時間增加，影響噴漿速度?；炷列阅苡绊懸蛩剡€有混凝土的和易性、坍落度與速凝劑用量等。所以在工程實踐前，需要多次試驗獲得混凝土性能指標(biāo)?；炷磷罴烟涠确秶鸀?0～120mm，混凝土輸送合理，保證最佳初凝時長以實現(xiàn)噴涂不間斷。（2）操作關(guān)鍵點在操作機械手中，噴涂混凝土質(zhì)量、回彈模量、噴涂時長等受噴涂次序、角度風(fēng)壓、距離等因素的影響。①噴涂次序噴涂次序應(yīng)該按照先墻后拱、由下到上的原則，并以5m2作為噴涂單元，噴涂完5m2即可返后噴涂第二遍，單次噴涂厚度約2.5cm，最后的封閉位置應(yīng)選在拱頂部分。②噴涂角度在噴涂工程中，噴涂交角大小影響著噴涂效果。若交角過小會導(dǎo)致浪費風(fēng)壓，噴涂料極易斜向彈出，混凝土回彈概率增大，導(dǎo)致噴涂密實度低，所以噴頭應(yīng)盡量與噴涂面成直角。對于巖面噴涂在保證直角噴涂的前提下，為了達到噴涂厚度可加噴一次。

3公路隧道濕噴高性能混凝土的施工質(zhì)量控制與檢測要點

濕噴高性能混凝土施工中，其質(zhì)量控制與檢測主要以混凝土結(jié)構(gòu)的降塵減彈以及結(jié)構(gòu)抗壓強度、噴射混凝土厚度等檢測和控制為主。其中，對濕噴高性能混凝土施工的降塵減彈控制，首先，應(yīng)注意結(jié)合工程施工情況與具體要求標(biāo)準(zhǔn)，從混凝土噴射施工中噴射角度的控制，來提升其降塵減彈效果。上述公路隧道施工中，結(jié)合具體情況與有關(guān)要求，噴射高性能混凝土施工中，其噴射角度要求控制在75°～105°之間，以避免對混凝土的降塵減彈效果產(chǎn)生影響；其次，實現(xiàn)混凝土降塵減彈效果控制，還需要從混凝土噴射施工中風(fēng)壓的合理選擇設(shè)計以及混凝土配制中速凝劑使用量的有效控制等方面，對其整體施工質(zhì)量與效果進行確保。

4結(jié)語

綜上所述，高速公路隧道工程中應(yīng)用濕噴混凝土可有效改善混凝土噴射速度、噴射質(zhì)量并減輕施工人員的施工作業(yè)壓力，對隧道現(xiàn)場的施工條件也有改善。更重要的是，它可基于普通噴射混凝土進行配比優(yōu)化調(diào)節(jié)，模仿高性能濕噴混凝土提高混凝土性能指標(biāo)，節(jié)約噴射作業(yè)成本，對高速公路隧道良性建設(shè)起到促進作用。

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（作者單位：浙江省大成建設(shè)集團有限公司）