湿喷工艺在隧道施工中应用

湿喷工艺在隧道施工中的应用

摘要：重点阐述湿喷工艺施工的技术特点，在提高湿喷混凝土的生产效率，减少回弹率等方面进行总结。

关键词：湿喷试验配合比回弹

目前在隧道施工中，初期支护的混凝土采用湿喷技术，湿喷工艺存在湿喷混凝土回弹量大及操作不便等问题，通过实验和多次实际操作，在提高湿喷混凝土的生产效率、减少湿喷混凝土的回弹率等方面进行总结，并在具体操作中得到改善。

1、设备选用

选用岩峰tk500湿喷机，该机是tk系列转自活塞式湿喷机。它有两套传送系统，一套是混凝土输送系统，经混凝土拌和站拌和好的成品混凝土从喷射机料斗进入，通过喂料系统均匀送至气料混合仓，与高压风混合后呈稀薄状通过喷射管至喷嘴；另一套是液体速凝剂添加系统，根据液体速凝剂掺量调定计量泵的流量。本机器的缺点是单位效率低，每h喷射量3~3.5m3；

2、湿喷混凝土施工的基本方法

2.1、喷射混凝土配合比优化

水泥、细骨料、粗骨料、外加剂及速凝剂均经过试验合格，满足设计配合比中各种原材料要求，并符合国家标准。细骨料采用级配合理且细度模数在2.2~3.2之间的中粗砂或机制砂，石粉含量控制在5%~10%以内，粗骨料宜选用5~15的碎石或卵石，其针片颗粒应控制在5%以内，特别要控制10~15mm的粗骨料，最大粒径不超过

15mm。塌落度控制在80~130mm，并根据现场受喷面的湿润成都调整塌落度。

2.2、对喷射手进行培训

加强对喷射手的培训，使其熟练掌握湿喷机的性能和操作要领。理解湿喷工艺是一个动态的施工过程，应根据现场实际情况调整混凝土施工时的风压、喷射距离和速凝剂的掺量调整等。喷射手掌握喷嘴是应尽量控制喷嘴与受喷面垂直，距离在0.5~1.2m范围内。

2.3、风压、水灰比控制

软管长度不应超过20m。隧道拱顶湿喷作业时的风压应控制在0.3~0.5mpa，边墙湿喷作业时的风压宜控制在0.2~0.4mpa，不得超过0.5mpa。

2.4、钢架间的混凝土喷射方法

为了确保初期支护安全、可靠，对于v级围岩，设计大多采用v 级i型加强复合衬砌，i20钢架，间距0.6m，20cm*20cm钢筋网片，要求在操作过程中，采用低风压近距离变化喷射角度的方法，风压控制在0.2~0.3mpa，距离0.5m，调整角度先喷实拱架背部，再喷实钢筋网背后，然后恢复正常喷射施工方法。

3、湿喷试验

试验设备：2台岩峰tk500湿喷机；实验材料：机制砂，细度模数2.9；碎石（5~10mm）；速凝剂掺量4%；竖直喷射面，喷射面积400m3，喷射厚度13cm，6m3混凝土搅拌运输车，混凝土塌落度130mm。

试验结果：喷射时间为55min，回弹率为8%，混凝土一天强度

达到10mpa以上。

4、影响湿喷质量的因素

4.1、现场喷射混凝土配合比的确定根据现场的地质情况和混凝土的实际性能，掺入速凝剂的比例要进行适量调整。为保证质量，对局部渗水或滴水较大的岩面，改变配合比，仅用细骨料不用粗骨料，先喷2~5cm厚再按正常配合比喷射。

4.2、岩面整洁度的影响在喷混凝土前必须保持待喷岩面无松动岩石且干净和无油污杂物，同时在围岩节理较发育段有必要采用挂钢筋网和锚杆，以加强喷混凝土层与围岩的整体支护效果。

4.3、原材料的影响原材料的洁净度对喷射混凝土质量影响非常大。用水冲洗过的原材料较未冲洗原材料喷射的混凝土强度高，粘结力大，回弹小。4.4、水灰比的影响

对湿喷混凝土，水灰比过大，速凝效果愈差，回弹量增大，混凝土强度偏低；水灰比小，施工喷射困难，水泥水化不充分，强度较低，回弹增大。施工现场水灰比应结合使用材料并通过试验确定。

4.5、喷射层厚的影响一次喷射层太厚，在自重作用下，喷射混凝土会出现开裂而引起大片坍落：太薄时大部分粗集料会回弹，喷射层仅留砂浆，将影响喷射效果和质量。经现场试验，第一次喷射厚度为：拱部6cm，边墙8cm 。4.6、风压的影响风压过大会造成喷射速度太高而加大回弹量，风压过小会使喷射力减弱，使混凝土密实性差影响强度。风压的确定要根据机械性能及混凝土湿喷试验进行现场确定。

5、喷射后的质量检查5.1、湿喷完成后要跟踪检查，观测表面是否有裂纹产生。喷射面可能会出现麻点，主要原因是湿喷时的工作风压高，料束速度高造成的，麻面较多处混凝土的有效厚度不足，因此在混凝土初凝后进行补喷，使混凝土表面达到平整。。5.2、检查混凝土表面有无明显的水迹，通过凿孔调查，喷射厚度达到设计要求时防水效果较好，若喷射厚度过小，就形成漫渗，若漫渗范围较大时可采用补喷混凝土处理。5.3、对喷射混凝土试件切开检查，其表面气孔多呈椭圆状，闭合相互不连通，不会形成渗水通道而降低抗渗性能。28d试件强度符合要求。

6、湿喷混凝土优点：

4.1、喷射面平整，利于悬挂防水材料；

4.2、喷射时烟尘少；

4.3、混凝土强度高，强度损失少，能更好的满足风险隧道施工要求。