喷射混凝土回弹量.docxVIP

关于隧道工程喷射混凝土回弹量控制的实 践与研究 随着国家基础建设投资力度的加大以及城市交通压力的不断增长， 高 速铁路与地铁工程建设呈现较大的增长趋势， 因此隧道工程量也大大 增加。据有关资料显示，我国已建成铁路隧道 5300 余座，总长度约 4000Km；公路隧道 1800 余座，总长度约 750Km，是世界上隧道工程 最多的国家。 目前隧道工程支护中普遍采用的是喷射混凝土支护， 喷 射混凝土具有支护及时、强度高、密实性强、操作简单、灵活性大等 优点，特别是在软弱围岩地质条件下， 配合钢拱架和系统锚杆作为联 合支护，其优点更为明显。 喷射混凝土的回弹量控制是喷射混凝土中较为重要的研究课题， 一般 隧道工程的利润主要来自开挖和初期支护的喷射混凝土。 因此回弹量 的控制不仅关系到喷射混凝土的支护质量， 对工程的成本控制也有着 重要作用。 笔者通过调查研究得知， 现在隧道工程中喷射混凝土回弹 量普遍在 30%以上，损失较大， 通过技术改进和加强管理可将喷射混 凝土的回弹量控制在 20%左右。 一、隧道工程中应优先选用潮喷工艺 隧道工程喷射混凝土据工艺流程一般分为干喷、 湿喷、潮喷和混合喷 四种。主要区别是各工艺的投料顺序不同， 特别是加水和速凝剂的时 机不同。干喷是将骨料、水泥和速凝剂按一定比例干拌均匀，然后装 入喷射机， 用压缩空气使干集料在软管内呈悬浮状态压送到喷枪， 再 在喷嘴处与高压水混合， 以较高速度喷射到岩面上。 潮喷是将骨料预 加少量水，使之呈潮湿状，再加水泥拌合，从而降低上料、拌合和喷 射时的粉尘。湿喷是将骨料、水泥和水按一定比例拌和均匀，用湿式 喷射机压送到喷头处，再在喷头上添加速凝剂后喷出。 在上述几种喷射工艺种， 湿喷法对喷射混凝土回弹率控制最好。 但湿 喷法对称量及湿拌的工艺要求较高， 设备昂贵， 而且速凝剂在喷射混 凝土中分布不均匀，容易发生堵管故障，因此经综合考虑，潮喷法在 隧道施工中较为适用，且能较好控制喷射混凝土回弹率。 二、喷射前有效的准备工作可降低喷射混凝土回弹量 喷射混凝土前应对受喷岩面进行处理。 一般岩面可用高压水冲洗受喷 岩面的浮尘、岩屑，当岩面遇水容易潮解、泥化时，宜采用高压风吹 净岩面。若为泥砂质岩面时， 应挂设钢筋网 （网格宜不大于 20*20mm, 线径宜小于 3mm），用环向钢筋和锚钉或钢架固定， 使其密贴受喷面， 以提高喷射混凝土的附着力。喷射混凝土前，宜先喷一层水泥砂浆， 待终凝后再喷射混凝土。 隧道工程中一般将喷射工艺简化， 没有对受 喷面进行处理，将受喷面冲洗后可有效降低回弹量。 三、喷射混凝土时应分段分块进行 喷射混凝土应采用分段、 分片、分层依次进行，喷射顺序应自下而上， 分段不宜超过 6m，分块大小不宜超过 2m*2m ，严格按照先墙后拱、 自下而上的顺序进行喷射， 以减少混凝土因重力而滑动或脱落， 从而 控制喷射混凝土的回弹量。 （一）分段喷射混凝土施工时，上次喷的混凝土应预留斜面，斜面宽 度为 20-30cm，斜面上需用压力水冲洗润湿后再行喷射混凝土。 （二）分片喷射要自下而上进行，并先喷钢架与壁面间混凝土，再喷 两钢架之间混凝土。 边墙喷混凝土应从墙脚开始向上喷射， 从而降低 喷射混凝土的回弹量。 （三）分层喷射时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，若终 凝 1h 后再进行喷射时，应先用风水清洗喷层表面。边墙一次喷射混 凝土厚度控制在 7-10cm，拱部控制在 5-6cm，并保持喷层厚度均匀。 顶部喷射混凝土时，为避免产生堕落现象，两次间隔时间宜为 2-4h， 控制喷射混凝土的回弹量。 四、喷射速度、 喷嘴与受喷面的距离、喷射角度的合理性直接影响回 弹量 喷射混凝土时，喷射速度要适当，以利于混凝土的压实，从而 提高混凝土强度，减少回弹量。风压过大，喷射速度增大回弹增加； 风压过小，喷射速度过小，压实力小，影响混凝土强度。因此在开机 后要注意观察风压，其始风压达到 0.5Mpa 后，才能开始操作，并据 喷嘴出料情况调整风压。一般工作风压：边墙 0.3-0.5MPa，拱部 0.4-0.65MPa。黄土隧道喷射混凝土时喷射机的压力一般不宜大于 0.2MPa。喷射混凝土的水压一般控制在稍高于风压即可。 施工现场可 以按水压高于输料管风压 10-15N/cm2 进行控制，其目的是为了保证 高压水能够从喷 枪混合室（喷头处）内壁小孔高速射出，把拌合料迅速拌和均匀，从 而减少回弹量。 喷射距离在 0.6-1.2m 时回弹量较小，喷射距离过大或过小都会增加回 弹量。喷头长度一般只有 0.5-0.6m。喷射手因担心骨料反弹，将喷射 距离控制在 0.6-1.2m 较困难。因此在隧道工程喷射混凝土施工时可将 喷头加长到 1.2-1.5m，这样喷射手站在距离受喷岩面 2.0m 左