谢东平
中铁一局集团第三工程有限公司 陕西宝鸡 721006
摘要：喷射混凝土回弹量的控制在隧道施工中一直是一个需要重点关注的问题。回弹量指的是在进行喷射混凝土过程中，集料、水（干喷）或已经拌好的混凝土（湿喷）喷射到围岩上，由于不能及时凝结以及避免的回弹，部分掉落的就是喷射混凝土的回弹量。减小回弹量的主要方法主要是从工艺和材料选择上，调节集料等配比，改善施工时喷射角度，减少回弹。本文根据作者多年工作经验，对隧道喷射混凝土回弹量控制谈了一些自己的看法和意见，供大家学习和借鉴。
关键词：隧道；混凝土喷射回弹量；控制
1、引言
目前，喷射混凝土在隧道施工中已广泛使用,但施工中回弹率普遍较大,平均在30%以上。回弹率过高不但造成原材料浪费较大,而且增大了施工成本。同时，过大的回弹率使施工现场空气中粉尘含量过高,严重威胁到施工人员的健康安全。弹量过高直接延长了喷射混凝土的工作时间，延长了喷射时间，影响了施工进度。如何通过技术改进和加强管理来降低喷射混凝土的回弹率是施工企业必须面对的研究课题。
2、隧道喷射混凝土回弹量控制
2.1喷射混凝土技术控制
（1）水灰比水灰比是影响喷射混凝土强度的主要因素。一般来说,当喷射混凝土出现流淌、滑移、拉裂时,表明水灰比太大;若喷射混凝土表面出现斑作业中粉尘大、回弹多,则表明水灰比太小。适宜的水灰比为0.4-0.5,在这一范围内,混凝土表面平整,呈水亮光泽粉尘和回弹量均较少,偏离这一范围,不仅减低喷射混凝土强度,也使回弹量增大。
（2）配料：各种材料的称量偏差为：水泥±3%，砂石±2%，向搅拌机的投料顺序：先装砂，再装水泥，最后装石子。搅拌时间不小于90S。
（3）灰骨比(即水泥与骨料之比)适宜的比例为1:4-1:5,水泥过少,回弹量大,初期强度增长慢;水泥过多,不仅粉尘量增多,且硬化后的混凝土收缩也增大,也影响混凝土后期强度的增大
（4）骨料的含水率：控制在4-6%，砼宜随拌随用。
（5）供料：石子和砂通过过筛并按质量配合比过称，然后进入混凝土搅拌机中，水泥也可同时装入，砂、石、水泥干料经搅拌机充分拌合后，把其混合料倒入运料小车中，由小车运至作业面，再把混合料卸入喷浆机内，然后进行喷射。
（6）供水：靠高位水池形成压力水，通过水管压送至喷头。
（7） 供风：由空压机出来的压缩空气进入贮气罐，经风管再入混凝土喷射机，喷射机内的混合料在压缩空气推动下，连续均匀地沿输料管送到喷头，并在该处与压力水混合，以较高的速度喷射至受喷面，水泥颗料与骨料受到反复冲击和压实，而形成致密的混凝土。
2.2喷射混凝土施工技术要求
（1）喷射应分段、分片由下而上螺旋顺序进行，每段长度一般不超过6m。喷射时，喷嘴要正对受喷面作均匀顺时针方向的螺旋转动，螺旋直径20-30cm，以使混凝土喷射密实。当岩面有较大坑洼时，应先喷凹处，然后找平。
（2）一次喷射厚度（掺速凝剂），拱部为5-7cm，墙部6-9cm。喷射时按间距1-2m插入长度比设计厚度大5cm的铁丝，作施工控制用。
（3）后一层喷射应在前层砼终凝后进行，若终凝后间隔1小时，受喷面应用高压风、水清洗。
（4）喷射砼的回弹物不能重复利用，所有回弹物应从工作面清除。当喷射面有水时，应在砼中根据试验结果添外掺剂。
（5）开挖断面有金属杆件或钢支撑时，其背面要喷射密实，粘结紧密、牢固。
（6）喷射砼须紧跟开挖时，下次爆破距喷射砼完成时间间隔不得小于4小时，使喷射砼的强度不致因爆破震动而受影响。
（7）已完成喷射砼的表面上，不允许有开裂、漏水，也不允许钢筋、锚杆外露和砼侵占巷道净空。
（8）保证喷射砼施工之时的温度，同进在砼终凝后2小时开始洒水养护，养护时间应在14天以上。
2.3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。在上述儿种喷射工艺种,湿喷法对喷射混凝回弹率控制最好。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上中分布不均匀,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回弹率。
2.4合理的喷射方法
喷射前，应修整受喷面轮廓，使其基本圆顺。在土质隧道中，进行初喷十分必要，初喷的厚度不宜小于4cm。隧道开挖后如果放置时间过长，就容易崩塌。初喷后，可以填塞围岩裂缝，封闭围岩，防止围岩过度风化，在围岩表面形成一个坚硬的商品混凝土壳，还可以起到支撑加固围岩的作用。由于减少了围岩掉块, 因而也就可以减少喷射商品混凝土的用量。
一次喷射厚度应控制在10cm～20cm 范围内，分层过多会造成工序复杂。喷浆需要高水平的喷浆手，应事先对其进行培训。喷射过程中要注意以下事项:
（1）开机前检查电压是否正常，并检查压力表、安全阀是否正常，并要试运行；用高压风清理受喷面；
（2）只有系统风压高于0.5MPa 时才能开机操作，否则易造成喷射管堵塞，要严格按以下顺序操作:打开速凝剂辅助风缓慢打开主风阀送风依次启动速凝剂计量泵、主电机和振动器向料斗内连续加料；
（3）开机后注意观察工作风压表的数值变化，并根据喷嘴出料情况调整主风阀开关，以控制高压风的风量和风压，喷边墙时工作风压一般为0.2MPa～0.4MPa，喷拱部时一般为0.3MPa～0.5MPa；
（4）喷射手在操作喷嘴时，应尽量使喷射方向与岩面垂直，距离控制在lm～1.5m 范围内，距离过近或过远回弹量都容易增加；
（5）喷射时应自下向上进行，否则喷射回弹料堆积在墙脚，会造成下部商品混凝土不密实，每层喷射时喷嘴应均匀地呈螺旋形运动，由于每次只喷以减少喷射商品混凝土的用量射1 榀钢架，即0.6m～0.8m 宽，喷嘴的抖动范围不会超过20cm，故喷射时要分片进行，一般每片长4m；
（6）停机严格按以下顺序操作: 关主电机、振动电机，关速凝剂计量泵关主风阀用水清洗速凝齐管路通知喷射手将喷嘴从受喷面移开依次打开主风阀、计量泵电机、主电机清洗气料混合仓和砼管路关闭主风阀、计量泵、速凝剂辅助风。
2.5结合循环工序,对各工艺要点加强管理
(1)严控材料配比。强化速凝剂进场检测和搅拌站水灰比控制管理,设立专人负责和问责机制，制定规范的记录表。
(2)提高开挖质量,减少超挖。结合现场施工情况对炸药使用量进行优化，改善超挖情况，对于局部小范围极不平整区域应在喷混凝土前进行人工抹浆修补,可大幅度减少回弹。
(3)规范喷射作业操作工艺。对于湿喷机械手的操作人员,应进一步加强培训,规范其操作工艺尤其注意喷射顺序喷射距离、喷射角度及泵送压力等细节,降低回弹。
(4)进一步落实喷前冲洁,完善防水排水。喷射前应落实高压风(水)冲洗岩面,清除松动岩块和墙脚岩碴,吹干岩面的冷凝水;若岩面有涌水情况,应在制射作业前做好引流排水等措施。
3、结束语
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上。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。
参考文献：
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2 周彪;;隧道喷射混凝土回弹量控制浅析[J];中小企业管理与科技(下旬刊);2012年01期
3 刘俊峦;;隧道喷射混凝土回弹率控制措施[J];交通世界;2017年30期