公路隧道施工中喷射混凝土的质量控制

袁 永 青

(山西路桥第二工程有限公司，山西 临汾 041000)



公路隧道施工中喷射混凝土的质量控制

袁 永 青

(山西路桥第二工程有限公司，山西 临汾 041000)

结合喷射混凝土的性能和特点，从拌合用水、水泥、骨料、外加剂四方面，分析了公路隧道施工中喷射混凝土原材料的质量控制，并提出了相对应的具体措施，以提升工程的整体质量。

喷射混凝土，公路隧道，水泥，外加剂

在科学技术水平不断进步和发展背景下，交通运输行业获得了前所未有的发展，但同时作为我国社会经济持续增长的支柱性产业，受到了社会各界广泛的重视。在公路隧道施工中，由于喷射混凝土技术自身优势，被广泛应用在公路隧道施工中，但施工效果将直接影响到工程整体建设质量，这就需要结合实际情况，提出合理的控制对策，把握喷射混凝土质量。由此看来，加强对公路隧道施工中喷射混凝土的质量控制研究十分关键，有助于为后续工程建设提供一定参考价值。

1 喷射混凝土的性能和特点

喷射混凝土技术是一种在公路隧道施工中广泛应用的技术，主要是借助混凝土喷射机，根据工程混凝土施工要求，对细石混凝土拌合料同高压水按照一定的配合比例进行搅拌，借助喷嘴喷射到岩层表面，以此来实现对岩层表面的加固处理，形成一层支护结构，起到对围岩加固支护的作用[1]。喷射混凝土是一种新型支护结构，根据工程建设要求，动态的控制喷射混凝土厚度，同其他的钢筋网和钢拱架配合支护，构建成一种复合式支护结构。结合大量的工程实践经验来看，在应用喷射混凝土技术中，其性能主要表现在以下几个方面：

1)喷射混凝土自身强度较高，粘结力和抗渗性较强，在实际应用中可以有效改善岩层中的裂隙，有助于提升岩层结构整体稳定性和安全性，与围岩协同作业。

2)喷射混凝土施工中，有机整合混凝土输送、浇筑和振捣工序，促使施工活动更加便捷高效。软弱围岩隧道施工中应用复合式衬砌施工结构，较之整体式模筑混凝土衬砌结构而言，在满足工程建设要求的同时，还可以有效降低工程造价，创造更大的经济效益。

3)喷射混凝土有助于提升结构承载作用，10 min左右即可凝结，8 h后即可达到2 MPa左右，满足工程建设要求。

4)喷射混凝土的物理性能较之模筑混凝土而言得到了显著的提升，尤其是混凝土抗压强度和抗渗性能，可以更好的满足工程建设要求，提升工程施工质量[2]。

2 原材料的质量控制

2.1 拌合用水

在工程施工中，混凝土的拌合用水质量控制是首要前提，保证拌合水中的pH值控制在4以内的酸性水，硫酸盐含量在高于水量1%，如果水中含有影响水泥凝结的物质禁止使用，避免对后续的混凝土浇筑质量产生不良的影响。

2.2 水泥

为了确保喷射混凝土施工质量，应该对混凝土的凝固时间予以控制，确保速凝剂相容性，这就需要在选择水泥种类时尽可能的考虑抗渗性和强度高的，以425号以上的硅酸盐水泥为主，其次是矿渣硅酸盐水泥材料。对于一些地质条件较为复杂的喷射混凝土施工，应该采用早强水泥，并且在施工前做好水泥材料性能和质量的检验，尤其是要控制好水泥的存放地点避免潮湿、结块，保证水泥材料质量[3]。

2.3 骨料

喷射混凝土施工质量的控制，除了骨料强度以外，更多的是水泥浆和骨料凝结强度，为了可以有效提升混凝土粘结强度，应该尽可能选择表面粗糙的碎石骨料。经过大量实践证明可以发现，骨料粒径越小，混凝土强度越高，在增加粘结面积的同时，更加均匀的拌合混合料，降低混凝土中包含的有害气体，切实提升混凝土材料的强度和质量。

2.4 外加剂

为了能够有效降低回弹率，促使喷射混凝土可以尽快进入到凝结期，可以适当的加入速凝剂，在满足质量要求的同时，尽可能降低对环境和人体健康的危害。在加入速凝剂前，需要做好前期的相容性实验，初凝时间在5 min以内，终凝在10 min以内，确保速凝剂日常的存储管理，保证环境干燥、不潮湿，以此来满足喷射混凝土回弹量要求，提升喷射混凝土施工质量[4]。一般情况下，在喷射混凝土中加入的速凝剂应该在水泥重量4%以内，实际应用中拱部同样在4%以内，如果加入的速凝剂量过多，影响到喷射混凝土的性能，主要是由于速凝剂尽管可以有效提高喷射混凝土凝结速度，但同时也会抑制水分在喷射混凝土中的流动和扩散，混凝土硬化后可能形成不均匀的气孔，进而导致部分水泥未能获得充足水分支持逐渐干缩，进而在后续使用中出现裂缝现象，影响到工程施工质量。

3 喷射混凝土施工的关键技术质量控制

3.1 喷射混凝土回弹量控制

在公路隧道施工中应用喷射混凝土技术，在满足工程建设质量的前提下，还应该注重对环境的保护，保证施工人员身体健康，多数情况下是选择潮喷方法，回弹量大于30%，带来不同程度上的资源损失[5]。在公路隧道施工中，工程效益主要是源于工程开挖和初期喷射混凝土支护，如何能够有效降低喷射混凝土回弹量，有助于带来更大的经济效益。具体表现在以下几个方面：

1)分段分块喷射。分段分块喷射施工中，施工人员应该控制长度在6 m以内，严格遵循先下后上的顺序进行喷射施工，尽可能避免混凝土受到重力作用而出现脱落问题。

2)喷嘴距离和角度。为了有效降低混凝土回弹量，应该控制喷射距离在0.5 m～1.3 m之内，如果喷射距离不在这个范围内都可能增加回弹量。喷头长度大概在0.6 m左右，确保喷射质量。同时，还要控制好喷嘴和喷岩之间的垂直，倾斜角控制在10°以内，降低回弹量的同时，还可以有效提升喷射效果，为后续施工打下坚实的基础和保障。

3)控制风压和水灰比。如果风压过大，可能造成喷射速度过快，增加回弹量，但是可以有效保证混凝土密实性能。如果压力较小，混凝土密实性将无法得到有效保证，难以有效满足施工要求。一般情况下，喷射混凝土的水压在风压之上，而水灰比的控制则较为复杂，难度高，通过喷射混凝土表面光滑度可以判定水灰比大小，理论上是将其控制在0.4～0.5之间是最为合理的，有助于降低喷射混凝土回弹量，保证喷射混凝土施工质量。

3.2 喷射混凝土厚度的控制

1)喷射混凝土施工中，应该将厚度控制在可接受范围内，尽可能降低喷射混凝土厚度不足的安全隐患出现。在施工前期，支护和围岩直接影响围岩具体的变形情况，承受主要作用力，直接关乎到隧道整体工程结构稳定性和施工质量。如果喷射混凝土存在裂缝问题，可以通过补强措施予以解决，这样可以有效控制围岩变形情况，避免围岩结构自由释放。

2)初期支护下，钢拱架处喷射混凝土厚度较大，而拱架之间的喷层较薄，可能在后续使用中出现纵向波浪型，这种现象将直接影响到围岩整体结构稳定性，由于喷层厚度不足导致裂缝的出现，严重情况下可能出现坍塌事故。故此，为了解决此类问题，应该在喷射混凝土过程中，及时对钢拱架之间进行补喷处理，以此来提升结构整体稳定性。

4 结语

喷射混凝土施工效果将直接影响到工程整体建设质量，这就需要结合实际情况，做好原材料质量和关键技术质量的控制，提出合理的控制对策，把握喷射混凝土质量。

[1] 陈 生.机械手湿喷技术在高天隧道中的应用[J].建筑机械(上半月),2014,12(6):42-44.

[2] 贾 非.隧道工程喷射混凝土施工的质量控制[J].山西建筑,2014,36(33):227-228.

[3] 刘 锋,邱雪利.喷射混凝土施工技术及养护技术的探讨[J].中国科技财富,2014,22(6):158.

[4] 刘兴友,艾建华.浅谈隧道初期支护湿喷混凝土施工[J].城市建设理论研究(电子版),2013,21(35)：21-22.

[5] 高振彪.浅谈隧道洞口新奥法施工质量控制[J].甘肃科技纵横,2012,41(1):95,104-105.

On quality control of sprayed concrete in road tunnel construction

Yuan Yongqing

(ShanxiNo.2RoadandBridgeEngineeringCo.,Ltd,Linfen041000,China)

Combining with the performance and features of the sprayed concrete, the paper analyzes the quality control over the raw materials of the sprayed concrete in the road tunnel construction from the mixing water, cement, aggregate, and additive agent, and points out respective measures, so as to promote the overall quality of the projects.

sprayed concrete, road tunnel, cement, additive agent

1009-6825(2017)18-0202-02

2017-04-06

袁永青(1974- ),男，工程师

O213.1

A