隧道初支湿喷施工工艺阐述 孔丽娜

隧道初支湿喷施工工艺阐述孔丽娜

发表时间：2018-04-08T10:26:43.350Z 来源：《建筑科技》2017年第24期作者：孔丽娜[导读] 本文从湿喷施工工艺对设备的选型入手，分析了湿喷工艺配合比设计及对原材料及速凝剂的要求，并对湿喷工艺对环境及围岩的适应性及特点进行了探讨，最后就湿喷工艺发表了一点自己的见解，以供参考。

孔丽娜

江苏省苏州市中铁二十局集团第一工程有限公司 215012 摘要：本文从湿喷施工工艺对设备的选型入手，分析了湿喷工艺配合比设计及对原材料及速凝剂的要求，并对湿喷工艺对环境及围岩的适应性及特点进行了探讨，最后就湿喷工艺发表了一点自己的见解，以供参考。

关键词：隧道；初支；湿喷；施工工艺引言

兰新铁路甘青段LXS-7标承担祁连山及大梁两座Ⅰ级风险隧道，在施工中为确保初期支护的质量，积极推广应用湿喷混凝土工艺，现就隧道初支湿喷施工情况阐述如下。

一、湿喷工艺对设备选型要求

湿喷就是将水泥、骨料和水计量搅拌后再喂入专用机械，经软管输送至喷嘴，藉助压缩空气喷射至受喷面。湿喷设备选型原则：易操作、施工方便、机动性强、可靠性、耐久性、送料连续性好、维修方便、价格合理、尽量为电动、风动设备。按照这个原则，经综合比较，可选用意大利CSS-3喷浆机械手及成都岩峰TK-500型湿喷机。

二、湿喷工艺配合比设计及对原材料及速凝剂的要求

1、原材料质量要求

①水泥：选用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，标号不低于42.5号；

②细骨料：砂子过细，会使干缩增大；砂子过粗，则会增加回弹，因而湿喷混凝土用砂宜选择中粗砂，细度模数2.5-3.0为宜，含泥量不超过3%，泥块含量不超过0.5%，其它指标符合TB10753-2010标准要求（注：砂子中小于0．075颗粒不应超过20％）。

③粗骨料：5-10mm连续级配坚硬耐久清洁碎石或碎卵石，最大粒径不超过16mm，为了减少回弹量尽量采用碎石或破碎卵石，质量指标符合TB10753-2010标准要求。

④粉煤灰：质量指标符合TB10753-2010标准要求。

⑤速凝剂：初凝时间不超过3min，终凝时间不超过8min；一等品；1天抗压强度不小于7MPa，28天抗压强度比不小于75%，速凝剂与水泥要相适应，做相关适应性试验。现场采用液态无碱速凝剂，测试PH值在4-6之间，或检测NaO2、KO2碱含量不超过10%，即在人体健康安全允许范围内。我们采用山西黄河外加剂厂Hj-1型液态速凝剂，掺量为胶凝材料用量的4%。

⑥水：符合TB10753-2010标准要求。

2、配合比设计

①胶凝材料不宜小于500Kg/m3，

②水胶比0.30-0.45

③砂率50%-60%

④胶骨比1：3-1：4

⑤坍落度80±20mm

兰新铁路甘青段LXS-7标使用湿喷配合比（C30）

3、拌合施工

1原材料计量准确。

2严格按配合比施工拌合，搅拌时间180s. 3根据坍落度控制用水量，控制水胶比，水胶比过大，速凝效果愈差，回弹量增大，混凝土强度偏低；水胶比小，施工喷射困难，水泥水化不充分，强度较低，而且回弹增大。尽量使用小坍落度的砼，以砼顺利从罐车中能卸出来为原则。 4必要时可掺0.5-0.8%的早强型高效减水剂，减少单位用水量，改善砼和易性。

三、湿喷工艺对环境及围岩的适应性

1、富水围岩

对于滴水或渗水较大的岩面，采用湿喷工艺喷射混凝土，由于渗水稀释了速凝剂浓度，改变了混凝土的水灰比，使得喷射混凝土粘贴不上去，也无法保证喷射混凝土品质。

2、Ⅴ级围岩

Ⅴ级围岩上台阶每次要求只能开挖1榀，喷射混凝土方量较少，同时要求尽快及时封闭确保施工安全，但湿喷混凝土动用的设备较多，喷射前准备期较长，很难达到迅速及时封闭岩面的要求。

3、洞内环境温度对湿喷工艺的影响

洞内环境温度较低，会使混凝土初凝时间较长，液态速凝剂速凝效果变差，湿喷混凝土回弹较大，当洞内环境温度低于5℃，湿喷混凝土效果开始变得非常差，喷射混凝土温度宜在15 ～ 25℃为好。

四、湿喷工艺的优缺点

1、优点

①能确保混凝土品质

湿喷能对混凝土的水灰比准确计量、能使速凝剂掺量准确，从而确保喷射混凝土的品质，使其强度高、匀质性好。

②对纤维材料适应性好

在混凝土中可添加纤维材料，不影响喷射作业。

③回弹率低、施工时的粉尘浓度低，有利于环境和劳动保护。

④机械化程度较高、生产率高

2、缺点

①容易堵管

湿喷作业时，容易堵管，主要原因：骨料中有大块混入，搅拌前需要对细集料过10mm筛，粗骨料过16mm筛；混凝土搅拌不均匀，泵送性差；管路内有积水或残留物，需要每次施工完成后，加强清洗；成品混凝土搅拌后留置时间较长，必须在1.5小时内使用完毕。

②对操作手要求较高，设备操作和维修要具有一定的技术水平

湿喷的操作手必须要经过厂家的培训、具有丰富的施工经验，尤其是机械手的操作人员，必须要熟练操控机械并掌握湿喷技巧，这样的操作人员数量少、要价高。

③所需设备较多、操作维护麻烦

混凝土采用拌合站拌合，罐车运输，湿喷机或机械手喷射，这么多机械设备，操作保养麻烦。喷浆机械手国内产品不成熟，多为国外进口产品，对施工电压要求很高，洞内电压必须达到额定电压，方能启动，而且一旦有损坏，配件需从国外进口，进货时间长、维修困难，造成机械停用时间较长，现场需要一用一备，但机械手价格昂贵，长期备用一台很不经济。

④施工组织能力要求高

要保证湿喷施工质量，需抓好混凝土原材料、拌合、运输及喷射设备的操作、保养等环节，那个环节出了问题，都会直接影响到湿喷的效果，对施工组织管理能力要求高。

⑤施工成本高

动用设备较多，操作养护成本高，喷射设备较贵，液态速凝剂较贵、使用碱性速凝剂对作业人员伤害较大，采用无碱速凝剂价格高，综合这些因素，造成湿喷施工成本高。

五如何推广湿喷工艺的意见和建议

六、 1、项目管理领导要重视初支喷射混凝土施工质量，努力提高管理水平，积极推广应用湿喷工艺。

2、富水围岩、Ⅴ级需要及时迅速封闭岩面的围岩，洞内环境温度低于5℃时，可以采用其他喷混凝土工艺，其它围岩，要尽量采用湿喷工艺

参考文献：

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[2] 张文泽. 公路隧道初期支护中湿喷与潮喷工艺对比研究[J]. 公路交通科技：应用技术版，2017（1）.

[3] 崔学民. 无碱湿喷混凝土在隧道施工中的应用[J]. 价值工程，2015（17）：157-159.