中铁十一局集团第四工程有限公司 湖北武汉 430070
摘要：湿喷混凝土施工技术具有效率高、质量高、成本低等优势，因此在隧道工程施工中普遍应用。针对隧道支护施工中常用的混凝土喷射方法，在对比湿喷和干喷两种喷射方法的基础上，对湿喷的施工工艺进行深入分析，提出湿喷施工中需要注意的要点，旨在为实际的湿喷作业提供技术参考，保证湿喷质量和效果。
关键词：高铁隧道；湿喷混凝土；工艺
引言
湿喷混凝土施工技术的应用，极大改善了隧道施工环境，可实现高效施工作业，是现代化隧道建设中不可或缺的技术手段。通过湿喷混凝土施工技术的应用，可有效控制回弹量，施工期间各项操作的灵活性强，所得混凝土结构稳定可靠，且粉尘污染较小，彰显出良好的环保效益。
1喷射混凝土特性
1.1喷射混凝土和易性
喷射混凝土首先要有足够的流动性，才能具备较好的可泵性，同时使得喷射后形成的结构物或构件密实均匀。混凝土坍落度试验是测量混凝土流动性的主要手段，辅以经验判断粘聚性和保水性，综合判定混凝土的和易性。通过这一量化指标来判断生产的喷射混凝土是否可用于正常施工。此外，为保证混凝土拌和物在高流动性条件下不泌水、离析，还应测定喷射混凝土坍落的扩展度，一般情况下混凝土的扩展度与其流动性呈正有关。
1.2喷射混凝土平整度
喷射混凝土由于灵活性较强，在开挖施工后表面状态容易坑洼不平，或形成钢骨架外观。一方面既影响了防水层的平顺铺设，又使得浇筑后的二次衬砌背后产生脱空。通过对7个工点中隧道边墙、拱腰，起拱线和拱部位置喷射混凝土的平整度测试可以发现，受重力以及顶部喷射均匀性和难度较大，导致拱部平整度比边墙较差，同一断面不同部位的平整度最大差异可达50%。例如在隧道中，原材料指标不稳定，粗骨料有超粒径现象；湿喷设备机械故障时有发生；开挖断面超欠挖控制不严，平整度控制困难。对比现场的施工方法可以看出，良好的爆破轮廓线与合适的进尺是使得喷射混凝土表面平整度较好的基础。特别是后期的轮廓标志，对于控制纵向平整度十分重要。
1.3喷射混凝土回弹率
对比现场的回弹率测试结果可以发现影响湿喷混凝土回弹率的影响因素较多，但总体上拱部的回弹率要比边墙的回弹率大。边墙的回弹率均小于15%，拱部回弹率除甘家山隧道外均小于25%，满足规范要求。一般情况下初期喷层较薄时，回弹率往往较大。混凝土拌和料以及外加剂的组合，特别是水灰比的控制对于喷射混凝土回弹影响明显。此外，围岩接触面应保持吹扫干净，降低渗水影响以增加喷混凝土粘结作用。整个喷射过程应保持平顺流畅，拌和料准备充分。在保持机械设备性能完善的前提下，宜选用熟练工人自下往上呈S型扫喷，并控制好喷射参数进行分层复喷。
2湿喷混凝土施工工艺
2.1施工准备
以断面检测仪为主要工具，对施工区域展开全方位检测，准确掌握施工现场的实际情况。若存在局部欠挖现象，应通过有效措施处理到位。受地质因素的影响，部分区域超挖明显，应在该处布设双层钢筋网片，将松动的岩石清理干净；加强对施工设备的检查，例如湿喷机是否工作正常；做好喷层厚度标识，为质量控制提供依据；渗水严重区域应加强防排水措施，减少积水对施工的影响。
2.2喷射机风压
使用喷射机时，初始风压值超过0.5MPa后方可开机。喷射全流程中，喷嘴风压应稳定在0.2MPa左右，可避免混凝土回弹异常问题。各喷射部位的施工条件具有差异性，风压传送距离随之变化，因此需根据实际情况调整工艺参数，包含喷嘴出料、现场风压等，以便营造良好的施工环境，高效完成湿喷混凝土施工。
2.3喷射角及距离
喷射期间严格控制好喷嘴的姿态，其必须与施工面保持垂直的关系。对于边墙结构的施工，需合理调整喷嘴，使其呈略微下俯的姿态，并保证混凝土可喷射在最前端的位置，避免交角过小的情况，否则易导致混合料具有过强的流动性，进而引发局部平整度不足的问题。喷射距离的确定应综合考虑最小回弹量及最高强度，以1～1.5m较为合适。施工期间应重点关注混凝土的性能表现，保证混凝土材料的集中性。
2.4喷射方法
喷射施工以分层的方式有序推进，单次喷射厚度控制在4～6cm。首次喷射前需做好准备工作，即清理待喷射面的杂物，于该处设厚度测量组件；完成本层喷射作业且硬化后，方可组织下一层喷射，按照此流程有序推进，避免混凝土稳定性不足的问题；若发现前一层混凝土的表层附有杂质，应利用高压气枪深度清理，恢复洁净状态后方可正式喷射施工；避免喷射厚度过大的情况，否则材料的回弹将偏离正常范围；为避免喷射后混凝土存在空鼓问题，每次喷射时均要控制好厚度，至少要达到骨料最大粒径的2倍。
2.5喷射顺序及时间间隔
按先墙后拱的顺序有序喷射施工，且要自下而上逐步推进。每片喷射施工都应从下部开始，若岩面存在坑洼现象，需增加喷射次数，将该部分填补平整；喷射期间遇到凹凸不平的区域时，需严格控制喷头的姿态，以螺旋形式缓慢移动，单层喷射长度的控制要考虑的是表面的平滑性；在不影响上一层喷射质量的前提下，尽可能缩短相邻两层的间隔时长，否则易导致相邻层粘结不稳定，难以形成完整的结构体系。
3质量控制
3.1原材料质量控制
湿喷混凝土施工质量易受到所用混凝土性能的影响，其中各类原材料的质量控制工作应落实到位。水泥用量较多，以普通硅酸盐水泥较为合适，为提高混凝土凝结速度并有效减少收缩量，可在其中掺入适量速凝剂；对于砂材料，主要控制指标为含泥量，要求该值不超过3%，且细度模数不宜超过2.6；骨料方面，以碎石材料为宜。3.2配合比控制。在确保各类原材料质量达标的前提下，应按照特定的配比拌制，从而生产出高性能的混合料。对于配合比控制，首要前提就是调整水泥用量，若用量过多，则会加剧混凝土硬化收缩；若用量过少，将导致混凝土出现较明显的回弹现象。根据现场情况以及工程施工要求，认为水泥用量不超过390kg/m3较为合适。对于砂的用量控制，以混合料总量的50%为宜。水灰比应稳定在0.4～0.45区间内，在此条件下可减少表面粉尘量，经施工后混凝土表面的平整度良好。
3.3回弹量控制
回弹量不宜超过20%，为避免回弹量异常的情况，施工期间需做好控制工作：调整喷嘴角度以及喷射距离，要求喷嘴与喷面保持垂直的位置关系，间距以0.7～1.3m较为合适；加强对压力的控制，相较于风压而言，水压可适当加大。
3.4加强施工管理
隧道工程的工作量较大，需加强隧道施工管理，项目管理人员应成为管理工作的先行者，将管理覆盖至每处细节中，做好宣传工作，向每位施工人员讲解技术要点以及安全防控措施，引导施工人员养成正确的工程意识，依据规范做好日常工作，在保证本道工序施工质量的前提下方可进入下道工序，避免因某道工序不到位而引发的大范围返工问题。
结束语
高铁隧道施工中，湿喷混凝土施工技术的应用，有助于提高施工质量和施工效率。以高铁隧道工程实例为背景，围绕湿喷混凝土施工技术展开分析，梳理技术要点，以期给类似工程提供参考。
参考文献：
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