隧道施工中減小噴射混凝土回彈率控制技術(shù)探討

周鋼鋒

中鐵一局集團(tuán)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(guò)高會(huì)造成原材料的極大浪費(fèi)、施工作業(yè)時(shí)間延長(zhǎng)，增大施工成本，并且使施工現(xiàn)場(chǎng)空氣中粉塵含量過(guò)高，造成施工環(huán)境污染。因此在施工管理過(guò)程中，減小噴射混凝土回彈率控制技術(shù)就顯得尤為關(guān)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(hù)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(jī)，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(yè)面上。濕拌法則是將原材料預(yù)先加水拌和后噴射。噴射混凝土施工時(shí)，由于水泥顆粒與集料互相撞擊，連續(xù)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(shí)性、較高的強(qiáng)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(yīng)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(tài)，防止圍巖強(qiáng)度惡化；此外，噴層本身的抗沖切能力阻止不穩(wěn)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(xiàn)有害變形地前提下，進(jìn)行一定程度地變形，從而使圍巖“卸載”，同時(shí)噴層中地彎曲應(yīng)力減小，有利于混凝土承載力地發(fā)揮；（3）填平補(bǔ)強(qiáng)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(lián)在一起，保護(hù)巖塊間地咬和、鑲嵌作用，提高其間地粘結(jié)力、摩阻力，有利于圍巖松動(dòng)，并避免或緩和圍巖應(yīng)力集中；（4）覆蓋圍巖表面：噴層直接粘貼巖面，形成風(fēng)化和止水地保護(hù)層，并阻止理裂隙中充填物流失；（5）阻止圍巖松動(dòng)：噴層能緊跟掘進(jìn)進(jìn)程后及時(shí)進(jìn)行支護(hù)，早期強(qiáng)度較高，因而能及時(shí)向圍巖提供抗力，阻止圍巖松動(dòng)；（6）分配外力：通過(guò)噴層把外力傳給錨桿、鋼拱架等，使支護(hù)結(jié)構(gòu)受力均勻分擔(dān)。

2 噴射混凝土回彈率產(chǎn)生的原因

2.1 噴射距離不符合規(guī)范要求

在噴射混凝土施工時(shí)，噴射工人沒有經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)，對(duì)噴射距離不清楚。隨便找個(gè)位置進(jìn)行噴射施工，結(jié)果導(dǎo)致兩種結(jié)果。第一種結(jié)果：噴射距離太近，噴射搶風(fēng)壓太大，噴射混凝土在作業(yè)面的反力作用下，大部分回彈下來(lái)；另一種結(jié)果：噴射距離太遠(yuǎn)，噴射搶風(fēng)壓太小，噴射混凝土因?yàn)閴毫μ?，無(wú)法粘貼在作業(yè)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(chǎn)生的原因之一[1]。

2.2 噴射的角度不符合規(guī)范要求

在生活中，每個(gè)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(shí)，噴射角度如果不符合要求，則會(huì)導(dǎo)致噴射混凝土回彈率加大。因此，噴射角度也是回彈率產(chǎn)生的原因之一。

2.3 噴射工人技術(shù)不熟練

在噴射混凝土施工時(shí)，如果噴射工人技術(shù)不熟練，他對(duì)噴射的距離、角度、順序都不熟練，不清楚。不規(guī)范的操作會(huì)造成不規(guī)范的結(jié)果。噴射工操作技術(shù)不熟練也是造成噴射混凝土回彈率產(chǎn)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(huì)造成混凝土離析，摻加規(guī)定的速凝劑后，會(huì)造成回彈率大大增加；如果坍落度太小，會(huì)造成無(wú)法施工。因此，噴射混凝土拌和物性能也是產(chǎn)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(yán)格控制噴射距離

在噴射混凝土施工時(shí)，為保證最小的回彈率和最高的強(qiáng)度，必須嚴(yán)格控制噴嘴與受噴面的最佳距離。根據(jù)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(jī)械式噴射距離宜為1.0-2.0m。只有嚴(yán)格控制噴射距離，才能減小噴射混凝土回彈率。

3.2 嚴(yán)格控制噴射角度

在噴射混凝土施工前，先進(jìn)行試噴，確定噴射角度。根據(jù)規(guī)范要求，噴射混凝土施工時(shí)，噴嘴指向與受噴面應(yīng)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(shí)度，減小回彈率。因此，噴射混凝土施工時(shí)，必須嚴(yán)格控制噴射角度。

3.3 加強(qiáng)對(duì)噴射工人的技術(shù)培訓(xùn)

為了保證噴射混凝土施工質(zhì)量，對(duì)新進(jìn)場(chǎng)的噴射工人進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)。通過(guò)培訓(xùn)讓工人了解噴射混凝土施工工藝、施工順序、相關(guān)參數(shù)。并且工程技術(shù)人員要進(jìn)行書面的交底。在初期支護(hù)工序開始前，要對(duì)所有施工人員進(jìn)行技術(shù)交底及技術(shù)培訓(xùn)。只有所有人員都能掌握操作技術(shù)要點(diǎn)、規(guī)范操作，噴射混凝土施工質(zhì)量才能保證，噴射混凝土的回彈率才能減小。

3.4 加強(qiáng)對(duì)噴射混凝土性能指標(biāo)控制

原材料質(zhì)量決定噴射混凝土性能的質(zhì)量。因此，我們要把好原材進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量關(guān)。尤其要加強(qiáng)速凝劑與水泥適應(yīng)性指標(biāo)的檢測(cè)，速凝劑與水泥適應(yīng)性的好壞，嚴(yán)重影響噴射混凝土的質(zhì)量。因此為了減小噴射混凝土回彈率，不但要對(duì)新進(jìn)場(chǎng)速凝劑進(jìn)行常規(guī)的檢測(cè)，而且還要加強(qiáng)對(duì)速凝劑常規(guī)指標(biāo)的復(fù)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(zhì)量，降低施工成本。

4 結(jié)語(yǔ)

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(yè)的利益，要高度重視減小噴射混凝土回彈率的問(wèn)題。本文中所闡述的觀點(diǎn)，希望對(duì)同行在以后的工作中有所幫助。