砂卵石地层明挖深基坑网喷回弹量控制技术研究

娄成君 易秋雨 崔震 张曾强

摘 要：网喷技术急需迅速的转型，改良和优化现有的网喷技术是工程单位在未来长期发展中要走的必经之路， 通过对喷射实验对空压、速凝剂、距离、角度进行控制比对，找出了影响喷混回弹率的主因，选取了合理的控制参数优化了回填率控制。

关键词：空压;速凝剂;角度;距离;砂率

随着我们国家交通基础建设投资力度的加大和大家对环境保护的日益重视，在工程施工中网喷施工难度呈现较大增长的趋势，随着工程建筑行业的快速发展因为回弹率控制不当导致众多安全质量事故时有发生，为了解决这个问题许多行业专家都在一直摸索、一直探究，究竟如何才能通过有效的控制回弹率来减少乃至杜绝这类工程安全质量事故的发生呢。下面以成都地铁17号线明挖区间为例，通过对空压、速凝剂、距离、角度这这几个方面来对砂卵石地层明挖基坑网喷回弹量控制关键技术的施工进行探究，这项控制性技术能让更多的工程单位，更多的施工作业人员受益匪浅。

一、工程概况

本研究依托明光站～九江北站明挖区间开展。区间所处地段处于砂卵石地层，受地理条件和地质构造的影响，该地段地下水非常丰富，其下为全新统冰水沉积、冲积层粉质粘土、冲积层卵石土、还有少量的强风化花岗岩，卵石含量约占60～70%，砾石含量约占10～15%，其余为细中砂填充，由于地处九江镇与海滨城与蛟龙港之间，地下各种管线交错纵横，管道走向曲折多变，其中就包括了110KV高压电线、通信电缆、数条天然气管道、污水管道和下水道、九江镇自来水管等众多重要管道管线。

为了保持桩间土稳定，在桩间进行挂网喷砼支护，从而对桩间土进行封闭。目前地铁工程支护中普遍采用的是喷射混凝土支护。

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，一般工程的利润主要来自开挖和支护的喷射混凝土。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。我们通过调查研究得知，现在地铁工程中喷射混凝土回弹量普遍在25%以上，损失较大，通过技术改进和加强管理可将喷射混凝土的回弹量控制在20%左右。

二、施工工艺

1.工艺选型

地铁工程喷射混凝土施工工艺流程一般分为湿喷、干喷、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。

在上述几种喷射工艺种，湿喷法对喷射混凝土回弹率控制最好。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土中分布不均匀，容易发生堵管故障，因此经综合考虑，潮喷法在地铁施工中较为适用，且能较好控制喷射混凝土回弹率。

2.准备工作

喷射混凝土前应对受喷两侧护壁进行处理。一般护壁面可用高压水冲洗受喷基坑围护桩面的浮尘、碎屑，当桩面遇水容易潮解、泥化时，宜采用高压风吹净岩面。若为泥砂质地层或砂卵石地层时，应挂设钢筋网（网格宜不大于20×20mm，线径宜小于4mm），用纵向钢筋和竖向钢筋将网片固定，使其密贴受喷面，以提高喷射混凝土的附着力。

喷射混凝土前，宜先喷一层水泥砂浆，待终凝后再喷射混凝土。地铁工程中一般将喷射工艺简化，没有对受喷面进行处理，将受喷桩面冲洗后可有效降低回弹量。

3.喷射混凝土时应分段分块进行

喷射混凝土应采用分段、分片、分层依次进行，喷射顺序应自下而上，分段不宜超过10m，分块大小不宜超过2m×2m，按照先两边后中间、自下而上、呈S形走向进行喷射。

（1）分段喷射混凝土施工时，上次喷的混凝土应预30cm不喷，方便下一次焊接网片。

（2）分片喷射要自下而上进行，并先围护桩与护壁面间的混凝土，再喷两桩之间其他受喷面的混凝土。侧墙混凝土应从墙脚开始向上喷射，从而降低喷射混凝土的回弹量。

（3）分层喷射时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1h后再进行喷射时，应先用高压水清洗喷层表面。侧墙第一次喷射混凝土厚度控制在1-5cm，第二次控制在5-10cm，并保持喷层厚度均匀。若时间间隔太短喷射混凝土未初凝会被风压冲击掉落，若时间间隔较长喷射混凝土早已经初凝彼此之间不能完美的相互镶嵌密合。

4.喷射角度要求

喷射混凝土时喷浆操作手应该选择合适的喷射角度，通过研究，喷浆手可选择距受喷面1m-1.5m的喷射距离，喷嘴与受喷面呈10度-90度角来喷射混凝土，并且喷浆手在喷射操作时应该缓慢均匀的摆动（喷嘴沿喷射导管60cm-100cm）呈圆形、椭圆形或S形线路喷射，摆动距离横向50-70cm，纵向20-30cm，使其受喷面受力均匀、使混凝土均匀依附在护壁钢筋网片上且颗粒与颗粒之间镶嵌密实，减少因重力影响而下落的混凝土量，从而控制喷射混凝土的回弹量。

5.喷射参数分析

喷射速度、喷嘴与受喷面的距离的合理性直接影响回弹量。喷射混凝土时，喷射速度要适当，以利于混凝土的压实，从而提高混凝土强度，减少回弹量。一般工作风压：0.5-1MPa，。黄土护壁喷射混凝土时喷射机的压力一般不宜大于0.2MPa。喷射混凝土的水压一般控制在稍高于风压即可。施工现场可以按水压高于输料管风压10-15N/cm2进行控制，其目的是为了保证高压水能够从喷枪混合室（喷头处）内壁小孔高速射出，把拌合料迅速拌和均匀，从而减少回弹量。

6.速凝剂影响分析

速凝剂是一种非常重要的混凝土外加剂，它可以让混凝土由浆体变为固态状，速凝剂对回弹率有直接的影响，同时也是影响喷射混凝土回弹率的重要因素之一，速凝剂加入太多，会加剧混凝土的凝固，使得喷射面强度提高而变硬，喷射出去的混凝土聚合物具有一定的能量，与硬化的喷射面撞击并未减小其冲击能量从而使回弹率增加，速凝剂加得太少，使得混凝土太软，强度较低，加之通过空压机传送过来的风压对喷混面有一个风压冲击力导致混凝土坠落量增加，使得更多的骨料回弹，所以一般在15～19Kg/m3

7.含沙率影响分析

顾名思义就是指单位体积当中砂的重量占混凝土总体积的百分比，它是混凝土配合比的重要参数之一，砂率可以影响混凝土的密实性和孔隙率。一般砂率在50%～60%之间。

三、總结

通过以上的探究得知，我们可以通过控制混凝土喷射距离、喷射角度、速凝剂、风压、砂率来对喷射时间以及添加外加剂的时间的把控来控制混凝土的回弹量。

喷射混凝土的回弹量在施工中是非常重要的一项技术和经济指标，我们在施工中药经常观察混凝土的回弹率，通过控制回弹率来控制回弹量，才能取得很好的效果。

通过控制这些关键控制性技术来降低回弹量，减少原材料的浪费，减少施工成本，缩短喷射工作时间，推进施工进度，创建一流品牌工程。

参考文献：

[1]《喷射混凝土用速凝剂（JC477-2005）代替JC477-1992》

[2]JGJ/T372-2016.喷射混凝土应用技术规程

[3]JC477-2005.喷射混凝土用速凝剂.代替（JC477-1992）

[4]水工喷射混凝土试验规程（DL/T 5721-2015）

作者简介：

娄成君（1987--），女，山东临沂人，助理工程师，主要从事工程经营管理工作。