中铁二局第一工程有限公司 贵州省贵阳市 550000
摘要：隧道工程建设中应用喷射混凝土技术进行复合支护施工，使工程结构得到有效的防护，为铁路的承载性提供良好的基础。由于高铁隧道的建设要求较多，为保证隧道工程的质量和性能，需要加强混凝土喷射施工技术的效果，提升工程的施工质量。同时，喷射混凝土具有较高的强度，可以提升隧道结构的稳定性，因此应重视混凝土喷射施工的质量。本文就郑万铁路重庆段土建1标项目中所遇到的实际问题对施工的相关工艺要求进行阐述，为今后的工程实施提供技术经验。
关键词：喷射混凝土；施工工艺；质量管理；探讨
1 工程概况
郑万铁路重庆段土建1标线路全长20.28km，被巫山隧道和小三峡隧道截分成三段。隧址区洞身段岩层总体平缓，节理裂隙发育，岩体破碎较为严重。其中香树湾隧道和朱家岩隧道主要存在顺层、顺层偏压等不良地质，根据风险评估结果为二等级风险隧道。
2 混凝土原材料的选择及强度控制措施
2.1 原材料的选择
通过特细砂和机制砂按照一定比例混合，组成混合中砂，中和了机制砂和天然砂的优点，改善了机制砂的颗粒级配，配制出和易性良好、易于泵送的混凝土，而且有效降低了混凝土的成本。
2.2 混凝土强度控制措施
1）按照配合比拌制混凝土，严格控制搅拌时间和计量误差，混凝土坍落度宜控制在160～200㎜，严禁私自改变配合比。
2）混凝土运至现场后，滞留时间不能超过1h，当混凝土坍落度损失较大不能满足施工时，可掺加适量外加剂并高速搅拌5min，严禁加水。
3）严格按规范取样进行喷射混凝土强度检测，分别检测1d、3 d、7 d、28 d强度，并掌握速凝剂掺量和混凝土各龄期强度对应关系。
3 喷射混凝土施工中存在的问题
3.1 喷射工艺控制不到位
3.1.1 喷射角度及喷射距离控制不到位，导致回弹量较大
喷射手作业时，始终停留在原地，不注意角度，自下而上进行喷射作业。且选择的喷射距离较随意，从而导致回弹率较大。
3.1.2 喷射作业时风压控制不当，造成混凝土不密实或回弹量较大
喷射作业时，喷射手控制风压很随意。风压太小，使喷射力减弱，无法满足喷射粘结密实要求；风压太大，喷射混凝土一触及岩面或上一喷射层就会被强大的冲击力吹走，加大骨料的反弹，直接造成回弹量增加。
3.1.3 未按照分层喷射的工艺和合理的顺序进行喷射作业
1）施工中未选用分层喷射的方法，而是一次喷射成型，喷射混凝土是“堆”起来的。2）喷射手作业时，未将喷头按螺旋形或S形均匀移动，而是自下而上逐点依次喷射至设计厚度。
3.1.4 喷射钢拱架作业不规范，易导致拱架背后脱空或有间隙
按照岩面喷射混凝土工艺进行钢拱架处混凝土施工，未降低风压，缩短喷射距离，调整喷射角度，导致拱架背后脱空或有间隙。
3.1.5 喷射混凝土厚度、平整度控制不到位
现场喷射混凝土厚度不到位，完全靠喷射手按经验进行控制，未在喷射断面上设置混凝土厚度标志，造成厚度不足或偏大。
3.2 养护不到位或根本不进行养护
喷射混凝土表面粗糙，进行养护非常必要，同时由于拌合物水泥用量较大，砂率较高，为使水泥充分水化以防止混凝土不正常收缩裂纹的产生。现场未严格按照养护要求对混凝土进行充分的养护。
3.3 质量检测控制不到位
现场未按规范要求制作喷射混凝土大板试件，有时即使制作了大板试件也不进切割和抗压试验，无法掌握喷射混凝土实际抗压强度，也不熟悉喷射混凝土强度发展规律和速凝剂掺量的关系。
4 混凝土施工工艺控制与质量管理
4.1 加强喷射工艺控制
4.1.1 合理控制喷射角度及喷射距离，降低回弹量
喷射手作业时，喷头应保持与受喷面垂直，并偏向刚喷射部位（倾斜角度控制在10°以内）；若受喷面被格栅、钢筋网覆盖时，可将喷头稍加偏斜，但不宜小于70º。在设有盲管的区段，必须正对盲管喷射，使盲管后面形成透水空隙。在配有钢筋网片的岩面喷射时，喷嘴应靠近受喷面，并与垂直方向有一个小角度，使钢筋后面的混凝土能喷射更加密实，防止钢筋后漏喷，以获得较好的包裹效果。
同时，喷射手要把喷射距离控制在1.5～2.0m，此时回弹量较小，喷射距离过大或过小都会增加回弹量。
4.1.2 严格控制风压，避免造成混凝土不密实或回弹量较大
喷射作业时，喷射手要把起始风压控制在≥0.5MPa，才能开机进行喷射作业，并根据喷头出料情况调整风压，边墙风压应控制在0.3～0.5MPa之间，拱部控制在0.4～0.65MPa之间。
4.1.3 分层、分段、分片进行喷射
混凝土喷射时，应按设计厚度分层喷射，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。第二次施喷时，需在第一次喷混凝土终凝后进行。钢筋网喷射混凝土的最小厚度应不小于100mm（最大不宜超过250mm）。若终凝1h后再进行喷射时，应先用风水清洗喷层表面。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。
喷射顺序为先墙后拱，自下而上，分段、分片进行，按纵向3～4m为一段，分片宽约2m，每片均自下部起水平方向选择移动往返一次喷射，往后向上移行，当岩面有较大的凹处时，应先将凹处填平，将喷头成螺旋形或S形均匀移动，每圈压前面半圈，绕圈直径一般控制在30㎝左右。
4.1.4 控制好钢拱架处的混凝土喷射施工
钢拱架处的喷射作业应采用低风压、近距离、变化喷射角度的方式进行，风压应控制在0.2～0.3MPa左右，距离约为1m左右，先调整角度将拱架背后喷密实，再喷实钢筋网背后，然后以正常的喷射方式将拱架之间喷密实。否则，钢筋网和拱架表面易形成混凝土壳，钢筋网和拱架背后易形成空洞。
4.1.5 合理控制喷射混凝土厚度及平整度
混凝土喷射作业时，每一作业循环检查一个断面，每个断面应从拱顶起，每间隔２ｍ布设一个检查点作为喷射混凝土厚度的标志，一般采用预埋钢筋接头作为标志，喷射作业时均不能超过该标志，亦可凿孔或无损检测测量厚度，用自动断面仪或摄影仪等仪器测量断面轮廓检查表面平整度。
4.2 加强混凝土养护工作
养护的温度、湿度、时间是保证混凝土养护质量的关键，及时有效的养护是提高隧道混凝土强度和耐久性的必要手段。应在其终凝后及时进行养护工作，推荐喷雾养护（非雾炮车）和喷淋养护作为主要养护手段，每天3～4次，以保证混凝土有足够的湿润状态，龄期不少于7天；当温度低于5度时，严禁洒水养护。
4.3 加强质量检测
施工单位应每一作业循环检验一次，每个循环至少在拱部和边墙各留置一组检验试件。用于检查喷射混凝土强度的试件，应采用大板切割法制取；当不具备切割条件时也可采用边长150mm的立方体无底试模，在其内喷射混凝土制作试件，试件成型的喷射方向应与边墙相同，喷射混凝土标准养护试件的试验龄期为28d。喷射混凝土的早期（1d）强度大于10MPa，28d抗压强度不低于设计强度。
结语
喷射混凝土施工在隧道工程建设中比较常见，对工程的施工质量具有重要影响，应采取有效的措施加强混凝土喷射施工的效果，使结构更加稳定，为工程的后期应用奠定良好的基础。在混凝土喷射施工中，应注意施工的标准要求，控制好施工中的操作，保证施工的质量达到实际的要求，并应加强质量控制，使隧道工程的施工具有更好的效果，进而提升施工的整体水平。
参考文献：
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[2]祝云华. 隧道钢纤维喷射混凝土施工技术[J]. 建筑技术开发，2015，42（1）：50-52.