分析挂模湿喷混凝土技术在隧道施工中的应用

分析挂模湿喷混凝土技术在隧道施工中的应用

【摘要】随着业界的不断研究和发展隧道施工中的混凝土喷射技术，研发出了许多的施工工艺，挂模湿喷混凝土技术就是其中的一种。本文主要对挂模湿喷混凝土技术的配合比设计，施工工艺和施工效果进行简单分析。

【关键词】隧道工程；挂模湿喷混凝土技术；隧道施工；应用一、挂模湿喷混凝土配合比的设计

挂模湿喷混凝土对强度的要求非常高，主要能够达到初期强度以及28d强度。如果碰到一些不规则的围岩，必须确保在添加速凝剂的同时，在几十秒至几分钟内能灌注到每个角落，以提高特殊模板的移动能力。因此，在挂模湿喷混凝土技术配合比设计时要注意一下几点：

首先，符合挂模喷射的强度要求。主要有三个方面的要求：其一，挂模湿喷后的初始期的强度要求必须在3分钟内能顺利的流动，使其能迅速的硬化，设计主要是强度的要求；其二，保证掺入钢纤维的和易性，使其附和的强度能够确保混凝土与围岩不分离；其三，回弹率不大于6%，而且粉尘浓度最好是控制在1-3mg/m3，保持管道的畅通和良好的作业环境。

其次，挂模湿喷混凝土配合比设计。其设计主要是控制八个方面的因素：其一，胶骨比，控制水泥与骨料的比例：1：4。如果过多或过少，都会对硬化后的混凝土造成一定的影响，控制好胶骨可以

控制回弹量和初期强度；其二，砂率。它主要用于支配混凝土中钢纤维的分散程度，同时也在一定程度上影响了回弹料中成分的比例。通过比对合适的钢纤维的体积含量，砂率越大则会对施工起一个很好的促进作用，一般控制骨料中砂子的比率在55%；其三，控制坍落度在175-225mm内最为适宜；其四，水灰比，混凝土的强度在很大程度上取决于水灰比。如果对水灰比进行良好的控制，可以使得硬化后的水泥石结构非常的致密，而且保证了混凝土表面的光泽度和平整度以及对回弹量的控制；其五，钢纤维。在挂模湿喷中，一般控制纤维率在7%

二、挂模湿喷混凝土的施工工艺

首先，喷混凝土的前期准备工作。前期的准备工作主要是注意五个方面：其一，在喷射前清除表面的危石以及欠挖部分，通过高压水、风对杂物进行清洗，保持围岩表面的清洁；其二，如果表面存在少量的积水，利用孔排水管对土工布进行包裹，以及采用铁丝将其固定在型钢拱架上，保证初期的支护在喷射完成后，形成永久的排水孔；其三，防止雨水冲淋骨料。分开保管粗细骨料，钢纤维和微硅粉在搅拌过程中，设置好磅秤、漏斗和下料管道；其四，合理的连接湿喷机的各管路接头以及各电路的开关；其五，计算喷射混

凝土的含量，适当的添加速凝剂和调节好计量表盘。

其次，搅拌、运输拌合料。挂模湿喷混凝土一般是采用一条线的施工作业，即“搅拌-运输-喷射”。严格根据配合比来进行配料施工，在骨料中加入钢纤维以及采用全自动的计量强制式的搅拌机对搅拌时间进行控制，一般在1分钟至3分钟内。钢纤维是通过水溶性的快速胶水进行粘结形成的，所以在加水搅拌合料的过程中，对其进行均匀分布。对于运输，采用两台以上的运输混凝土罐车，不会影响搅拌的时间，即在运输的同时又能进行搅拌，提高了运输和搅拌的效率，保证湿喷混凝土的充足供应。

第三，喷射作业。对于我们操作喷射机的作业人员，必须在上岗前经过培训，使其能够很好的理解整个湿喷机的构造原理。在实际的操作时，必须严格的按照操作标准作业。而且要预留湿喷机进料斗的储存量，确保均匀、适中、连续的上料速度，以及对振动筛的杂物和不合理的骨料进行及时的清理。在喷射的过程中，喷射的助手要保持混凝土管的通顺，避免在更换方向时，导致混凝土管由于急拐弯的憋劲而堵塞。而移动喷嘴时，要保证其成螺旋形的状态；喷射混凝土。在喷嘴处，雾化后的液态速凝剂和混合料进行混合、反应，使得喷射表面的混凝土的初凝能在3至4分钟内完成，10分钟后达到终凝。

第四，挂模湿喷。挂模的设计必须是容易拆、安装，并且能够方便的进行施工，如图2所示是模板接触喷混凝土示意图。

架立型钢拱架后，主要是对其进行初喷，密切混凝土与围岩表面，一般只安装一个模板，根据实际情况来确定高度，利用高压风的作用，对混凝土进行密实、挤压，喷嘴保持垂直的角度喷射混凝土仓面，并且设置模板的高度在100cm，进行连续性的喷射。如图3所示：

三、挂模湿喷混凝土的实施效果

首先，挂模湿喷混凝土一般都是利用搅拌机进行喷射，它能够很好的密实、均匀混凝土，而且合理的设置了坍落度。使得喷射手在具体的操作过程中对混凝土的控制影响较小，从而提高了挂模湿喷的效率，确保了隧道施工的质量。减低了粉尘含量，使得施工环境得到了很大的改善。

第二，通过严格的监控，减低了回弹率。采用挂模湿喷混凝土施工技术，边墙和拱部的回弹率有着明显的减低。传统的工艺对于拱部的喷射效率较低，通过挂模湿喷能够大大的提高喷射混凝土的速度和生产效率。

第三，经济、社会效益。一般根据隧道施工现场的实际情况，采用挂模湿喷技术，能够加快施工的进程，合理、安全的施工，保证了工程的质量，也使得事故的发生量减少。同时，也提高了混凝土的日喷射量，减低劳动强度以及节约了钢纤维、微硅粉，很好的控制了成本。

四、结束语

传统的混凝土喷射技术已经不能适应现代隧道工程的发展，所以我们必须对喷射技术进行改进。挂模湿喷混凝土技术在隧道施工中，可以很好控制各种不良的因素，从而提高生产效率，有着很好的社会效益和经济效益。当然，对混凝土喷射技术不能停留于此，我们必须进一步的对喷射技术进行创新，从而不断的提高隧道施工的工程质量。

参考文献

[1]刘生华.新型混凝土喷射机械手在隧道工程中的应用[j].建设机械技术与管理,2011,24(2):86-89.

[2]挂模湿喷混凝土技术在隧道施工中的应用[j].岩石力学与工程学报,2003,22(z1):2484-2489.