湿喷聚酯纤维混凝土的施工工艺及质量控制

王 益

(山西长兴路桥工程有限公司，山西 长治 046011)

湿喷聚酯纤维混凝土的施工工艺及质量控制

王 益

(山西长兴路桥工程有限公司，山西 长治 046011)

分析了湿喷混凝土所具有的工艺简单、效应独特、经济合理、节约环保等特性，介绍了湿喷聚酯纤维混凝土的施工工艺及技术要点，并研究了提高施工质量的具体措施，指出湿喷混凝土技术具有广阔的发展应用前景。

湿喷混凝土，纤维，施工工艺，质量

在隧道建设中，喷混凝土支护是一种能够有效发挥围岩的自承作用，以最小的支护抗力取得最大的稳定效果的支护方式，在地下工程中占据十分重要的位置。它不仅是初期支护的主要构件，也逐渐成为永久支护的重要构件。

在我国，喷射混凝土施工普遍采用的是干喷和潮喷方法。随着技术的发展，湿喷混凝土法在隧道建设领域得到了重视和应用。湿喷工艺使喷射混凝土使用预拌混凝土有了可能，是符合我国正在大力推广实施的节能减排、绿色施工的重大举措。近年来已在建筑、铁道、公路隧道施工、矿山井巷建设、边坡加固等领域广泛应用，具有广阔的应用发展前景。

湿喷混凝土具有质量容易控制，实现了机械化上料，利于提高作业效率，具有工艺简单、效应独特、经济合理、施工速度快捷的特性，且施工过程中粉尘和回弹量很少，具有极大地应用发展前景。

1 湿式喷射混凝土技术的优越性

湿式喷射混凝土技术，是将骨料、水泥和水按设计比例拌和均匀后，使用湿式喷射机压送到喷头处，在喷头上添加速凝剂后喷出。

在部分国家，喷射混凝土作业中干喷和湿喷所占比例见表1。

表1 部分国家喷射混凝土作业中干喷和湿喷所占比例 %

湿喷混凝土在西方发达国家得到了广泛应用。与干喷、潮喷技术相比，湿式喷射混凝土实现了机械作业，回弹度低，不仅喷射混凝土质量好，还极大地降低了粉尘浓度，消除了粉尘对工人健康的危害，具有明显的优越性。

1)湿喷混凝土质量易于控制。在施工中，湿喷混凝土生产输送至湿喷机进行喷射，其配合比一直处于受控状态，这对保证混凝土质量是十分关键的。干(潮)喷由于其水灰比带有随意性，混凝土质量由喷射手根据经验及肉眼观查调控，其喷射混凝土质量受喷射手操作影响较大。

2)湿喷混凝土回弹率低，能有效控制成本。干拌法喷射拱墙平均回弹率约为15%～20%，湿拌法喷射拱墙平均回弹率约为5%～10%。回弹率和外加剂消耗是影响喷射混凝土成本的关键因素，较低的回弹率对进行成本控制，提高工程效益是十分有利的。

3)湿喷混凝土环保优势显著。采用喷射混凝土时，喷射区粉尘量大幅降低。这对节约原材料，消除粉尘对工人健康的危害是有益的。

4)湿喷法生产率高。采用干式混凝土喷射机作业效率一般不超过5 m/h，而湿喷工艺使喷射作业实现了集中搅拌与自动计量、机械化运输与上料，采用喷射机械手的作业效率可达15 m/h～18 m/h，施工效率提高了3倍。干喷、湿喷混凝土的对比见表2。

表2 干喷、湿喷混凝土的对比

由图1可以看出，喷射混凝土减轻了对喷射手技艺的依赖，喷射混凝土的匀质性好，质量易于控制，生产效率高，这对提高隧道施工进度，确保工程质量和经济效益具有重要意义。

2 湿喷混凝土的施工工艺

在混凝土中加入纤维，能够大幅度的改善混凝土的弯曲韧性，防止混凝土发生脆性破坏。在隧道施工中，在洞口段和断层破碎带或膨胀性围岩等位置，支护构件受到多向应力的地点，采用纤维喷混凝土是有效的，纤维的分散效果也可以适应这些复杂的情况。

2.1 喷射混凝土施工流程

喷射混凝土施工流程见图2。

2.2 湿喷聚酯纤维混凝土施工流程

湿喷聚酯纤维混凝土施工工艺见图3。

2.3 施工要点

在正式喷射前，先进行试验，测定实际初凝及终凝的时间，制作试件，检测试件强度，以选取最优的配合比及验证操作工艺。

放炮时间，应通过试验确定，一般不小于4 h。放炮后，应对混凝土进行检查，如出现裂纹，应调整放炮间隔时间或爆破参数。

在施工中，为确保隧道洞体稳定，喷射作业应紧跟开挖作业面。

在喷射前，将岩面冲洗干净。对较硬的岩面使用高压水冲洗，对软岩面用高压风将粉尘清除，将松动的小块石人工敲除，超长的杆体进行切除，确保受喷面干净清洁。

分两次喷射，一次封闭岩面，喷射厚度3 cm～5 cm，二次喷到厚度。在喷射中，控制骨料的粒径、施工配合比和速凝剂加入的数量。喷射混凝土终凝2 h后，应喷水养护，养护时间一般不少于7 d。

喷射作业应分区段进行(见图4)，长度一般不超过6 m。喷头应作连续不断的圆周运动，并形成螺旋状运动，后一圈压前一圈1/3。喷射路线应自下而上，呈“S”形运动。隧道内的喷混凝土应先边墙后拱部。

3 确保施工质量的措施

1)分层喷射时，后一层喷射在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1 h后再进行喷射时，必须先用水清洗喷层表面。

2)风压控制。在喷射中，若风压控制不好，会造成回弹量增大。喷射前应对工作风压进行试验，先取最优稳定工作风压，确保最优喷射效果。

3)喷射中的喷头角度控制。喷头应与受喷面垂直，距离受喷面1 m为宜。受喷面被格栅、型钢、钢筋网覆盖时，可将喷头稍加偏斜，但不小于70°，否则会产生凹凸不平的波形喷面。

4)在有水地段喷射混凝土时，应改变混凝土配合比，增加水泥用量。先喷较干混凝土，待其与涌水融合后，再逐渐加水到湿喷混凝土配合比设计。喷射时，先从远离出水点处开始，逐渐向涌水点逼近，将散水集中，安设导管，将水引出，再向导管逼近喷射。

5)聚酯纤维混凝土拌和时，先将砂石、少量水与聚酯纤维投入搅拌机干拌90 s，再投入水泥搅拌90 s，以确保纤维分散均匀，避免结团。

6)聚酯纤维混凝土喷射时，喷射轨迹作环形旋转水平移动并一圈压半圈，环形旋转直径约为0.3 m。

7)在有钢架支撑时，钢架与岩层之间的间隙必须用喷混凝土填充密实；先喷射钢架与岩层之间间隙，后喷射钢架与钢架之间混凝土；钢架应全部被混凝土所覆盖，保护层厚度不得小于4 cm。

4 结语

在隧道施工中，湿式喷射混凝土技术具有喷射速度快、施工效率高、喷射范围广，加快施工进度的优势，混凝土更好地满足早强、抗渗、高性能等方面的要求。随着无线控制技术的发展，实现了通过无线操作喷射臂，避免了隧道施工中石块掉落、喷射反弹料伤人等事故的发生，减少操作人员与混凝土的接触。在隧道施工中，推广和使用湿喷聚酯纤维混凝土，对于提高隧道支护，确保隧道施工安全具有重要意义。

随着隧道复合式衬砌结构成为主流，单层衬砌也得到重视和发展，喷射混凝土设计基准强度将提高，环保要求将越来越严，湿喷工艺将逐步取代干喷工艺。近年来，在中国龙滩、三峡电站隧道和地下洞室、武广专线铁路隧道等工程中，以及深圳、厦门等地各类工程的应用中均取得了良好效果。

湿喷法的不足之处在于对潮湿或含水地层适应性差，由于施工机组庞大，对使用量较少或难以进出区域的工程欠灵活性。随着技术的发展，这些不足会逐渐得到解决。

[1] 赵立财.铁路隧道断层破碎地段TK600湿喷机喷聚酯纤维混凝土施工工法[J].价值工程,2011(23)：66.

[2] 吴 智.湿喷聚酯纤维混凝土在客运专线隧道中的使用[J].四川建筑,2007(4)：73-75.

[3] 程良奎.喷射混凝土[Z].

On construction craft and quality control of wet blasting polyester fiber concrete

WANG Yi

(Shanxi Changxing Road and Bridge Engineering Co., Ltd, Changzhi 046011, China)

The paper analyzes the wet blasting concrete is economical, reasonable and environment-friendly with simple craft and unique effect, introduces the construction craft and technical requirements of the wet blasting concrete, researches some measures to enhance the construction quality, and points out the technique has broader application future.

wet blasting concrete, fiber, construction craft, quality

1009-6825(2014)31-0194-02

2014-08-26

王 益(1968- ),男,工程师

TU528.53

A