隧道工程喷射混凝土施工质量控制--中国期刊网

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隧道工程喷射混凝土施工质量控制

发表时间：2020/10/21 来源：《基层建设》2020年第19期作者：王战胜刘伟陈兴强

[导读] 摘要：现阶段，随着施工技术体系的日益完善，锚喷构筑法逐渐成为隧道工程中的一项核心施工技术，可以满足工程超长、大跨度结构的建设要求，对工程施工水平的全面提高有重要意义。

        中国水利水电第五工程局有限公司四川成都 610066
        摘要：现阶段，随着施工技术体系的日益完善，锚喷构筑法逐渐成为隧道工程中的一项核心施工技术，可以满足工程超长、大跨度结构的建设要求，对工程施工水平的全面提高有重要意义。但在工程实际施工中，却存在诸多质量问题有待解决，在不同程度上影响了隧道结构的性能质量及使用安全。因此，本文围绕隧道工程喷射混凝土施工中的常见质量问题进行分析，提出施工质量控制措施，希望可以为同类工程提供参考。
        关键词：隧道工程；喷射混凝土；施工质量控制
        一、隧道工程喷射混凝土施工中常见问题
        1.材料质量不达标
        在一些隧道工程中，由于材料管理力度薄弱，使用施工材料的良品率有待提升，常出现使用劣质材料，或是材料潮湿受损等问题，如水泥材料潮湿损坏等。这类问题的存在，对最终所制备混凝土材料质量、隧道混凝土结构性能造成影响干扰，引发混凝土凝结速度过快过慢、混凝土结构强度下降、混凝土开裂等一系列问题的出现。
        2.喷射混凝土质量通病
        在喷射混凝土施工环节，受到工艺、人为、环境、材料等多方面因素影响，偶尔出现各类混凝土质量通病，包括混凝土裂缝、形成施工缝、骨料含泥量超标，水泥安定性，混凝土收缩、内部孔隙等。例如，在局部所喷射混凝土层厚度与其他部位存在明显差异时，初期支护与二次衬砌结构接触点、混凝土层厚度差异点有较高可能产生应力集中现象，混凝土层承受过大应力而出现表面开裂质量问题。同时，在混凝土材料中速凝剂用量过大时，将对水泥扩散效果起到抑制作用，导致混凝土凝结硬化后，内部结构中形成大量气孔、或是无法开展水化反应在结构上形成干缩裂缝。
        二、隧道工程喷射混凝土施工质量控制措施
        1.加强材料质量管理力度
        根据隧道工程质量事故调查报告统计结果显示，多数混凝土质量问题的主要出现成因在于，所使用施工材料质量不达标、或是材料品种与施工情况不符，映射出企业在材料管理方面中存在的问题漏洞。因此，企业必须加强材料质量管理力度，结合工程实际情况做好选材工作，遵循实际出发、经济适宜的选材原则，在保证施工材料质量达标、与工程施工要求相符的前提基础上，配置采购价格较为低廉的材料，以控制工程造价成本。例如，在选择拌合水时，禁止配置酸碱值在4以内、硫酸盐含量过大的水体，避免后续混凝土凝结硬化过程中形成空隙。在选择水泥材料时，尽可量采购标号在42.5以上的硅酸盐水泥、或是火山灰质硅酸盐水泥。在选择骨料时，为保证浆料的粘结强度，需要配置表面较为粗糙的碎石作为骨料，明确骨料粒径要求。如若骨料粒径过大，将对混凝土搅拌质量、强度造成影响。现阶段，在隧道工程中，普遍选择配置粒径在15mm以内、质地较为坚硬的碎石作为骨料。同时，在材料入场环节，管理人员必须对各类施工材料的数量、规格参数进行检查，审核材料质检报告、厂商生产许可证等文件。同时，随机抽取少量材料作为样品，送至实验室进行检测。例如，对水泥开展强度检测实验。此外，在确定材料质量无误后，将各类施工材料在现场进行分类堆置管理，做好标记信号，禁止出现不同种类材料混合堆置的问题。随后，根据材料特性营造适宜的现场储存环境。例如，将水泥材料在干燥室内环境中进行堆置，配置除湿机等设备，避免水泥潮湿受损。
        2.喷射混凝土拌制控制
        在制备混凝土时，科学制定喷射混凝土配合比方案，明确各类原材料与外加剂用量，随后，开展混凝土试拌作业，根据试品检测结果对配合比方案进行调整。在冬季施工等特殊情况下，需要提高防冻剂等外加剂用量。同时，采取机械搅拌方式，使用电子计量设备对各类原材料的用量进行计量控制，消除人为因素对混凝土搅拌质量造成的影响。技术人员综合分析现场情况、气候条件等因素，合理设定混凝土搅拌时间，并对搅拌过程进行观测，重点检查是否存在混凝土离析、搅拌不均、颗粒过度集中等问题。确定混凝土材料质量无误后，方可将材料投入使用、开展后续施工活动。

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        3.科学制定施工方案
        技术人员综合分析各项施工因素与现场情况，科学制定喷射混凝土施工方案，包括喷射方式的选择、喷射速度及混凝土用量的设定、混凝土层厚度、初期支护结构等等，为后续喷射混凝土施工作业的开展提供明确参照。同时，在隧道工程实际施工中，受多方面因素影响，偶尔出现各类突发问题与工程事故，如围岩变形松动、混凝土喷层开裂掉块等等。因此，应在喷射混凝土施工方案中，制定各类突发问题的预防措施。例如，在搭建钢拱架初期支护结构时，禁止将钢拱架支护结构设计为纵向波浪型结构，避免混凝土喷层无法向围岩结构提供充足抗力而出现喷层掉块现象。
        4.混凝土喷射质量控制
        首先，喷射混凝土施工环节，为保证施工过程与方案相符、施工成果质量达标，企业需要加强现场监管力度，开展旁站监理工作，持续对混凝土施工过程进行监督管理，及时发现、处理施工问题。例如，工作人员以钢筋头等配件作为标志物，直观显示喷层厚度是否达标。同时，对钢筋头等配件进行加固处理，避免配件受到混凝土喷射作用力影响而出现偏移、脱落问题。其次，施工准备环节，需要提前做好机械设备调试检测、隧道轮廓面及现场实地考察、岩面冲洗、回弹物回收等工作。在施工现场中如果分布着松动危石时，需要对松动岩块加以清理。随后调整喷射角度和风压经过试验确定参数进行、一次性喷射厚度符合设计及规范要求，喷嘴与受喷岩面的间隔距离。
        5.施工缝处理
        现阶段，隧道工程施工受到很多因素影响，例如一些施工现场存在软弱土层时，混凝土喷层中易形成施工缝，进而对隧道混凝土衬砌结构性能质量造成影响，引发喷层裂缝、隧道渗漏等施工问题的出现。因此，为预防施工缝问题的出现，技术人员必须对施工现场地质勘察报告进行分析，提前处理所存在的地质问题，如软弱地层、加固松散围岩结构等等。同时，重点控制混凝土喷射时间，在混凝土初凝前需要完成喷射作业，加设接头钢筋，避免混凝土结合面形成施工缝。也可选择对接缝处混凝土喷层表面开展凿毛处理，高压冲洗表面，以消除混凝土喷层环向渗漏问题。
        6.混凝土养护质量控制
        在混凝土养护环节，应根据现场情况营造适宜的养护空间，保证养护环境温湿度稳定、具有良好的通风条件。合理选择养护技术，如自然养护法、花管养护、蒸汽养护法等等，保证所制定养护方案满足技术要求。为避免混凝土水分蒸发速度过快、提前停止水化反应，应定期开展混凝土洒水养护作业，根据环境温度、空气湿度来调整单次洒水量与洒水频率。在混凝土表面覆盖塑料薄膜、麻布片等材料，降低混凝土水分蒸发速度。定期对混凝土温度进行测定，将内外温差控制在合理范围内。在混凝土终凝2h后即可开展养护作业，将养护时间控制在14d以上。
        结语：
        喷射混凝土技术在隧道工程中得到广泛应用，混凝土喷射质量与隧道衬砌结构受力情况密切相关，是控制工程施工质量的关键所在。所以，企业必须对各工序环节质量进行严格控制，制定操作规程，加强质量管理力度。
        参考文献：
        [1]孙永旺，董巍.隧道工程喷射混凝土质量控制[J].珠江水运，2018（11）.
        [2]郑舜云，许雪静.浅谈隧道喷射混凝土施工质量控制[J].科技致富向导，2014（11）.
        [3]冯宝红.隧道工程喷射混凝土施工质量控制分析[J].中国新技术新产品，2010（12）.
        作者简介：
        王战胜（1989），男，陕西渭南人，中国水利水电第五工程局有限公司，工程师，本科。
        刘伟（1987，男，甘肃文县人，中国水利水电第五工程局有限公司，工程师，大专。
        陈兴强（1994）男，甘肃榆中县，中国水利水电第五工程局有限公司，助理工程师，大专。