浅谈新型湿喷工艺在隧道锚中的应用

谭洋，扆飞

（中铁大桥局集团第八工程有限公司，重庆 400020）

1 项目概况

1.1 桥梁概况

虎跳峡金沙江大桥为独塔单跨地锚式悬索桥，主跨766m，丽江岸为重力锚，香格里拉岸为隧道锚。其中该跨径是世界上此类结构形式的最大跨径，滚轴式复合索鞍结构在国内外大跨悬索桥上也是第一次采用。隧道锚处两根主缆最不利荷载组合下最大缆力为3.73×105KN。

1.2 设计概况

隧道锚锚塞体轴线长度30m，倾角20.2°，锚塞体前锚面断面尺寸为9.8m（宽）×11.2m（高），拱顶半径4.9m；后锚面断面尺寸为15.2m（宽）×18m（高），拱顶半径7.6m。初期支护采用25cm 厚C30 喷射混凝土，并安装锚杆和钢架进行联合支护。

1.3 地质情况

香格里拉岸地形陡峭，岩体风化层较薄，锚锭附近岩体为硬质块状玄武，岩层倾角较陡与山坡呈反倾状，卸荷带发育，岩质较均匀；根据钻探、平硐、物探等资料显示，坡体卸荷带较发育。

2 现场喷射混凝土施工情况

2.1 干喷施工

在洞口段施工阶段，因每次喷射方量少，运输时间长等原因，故采用干喷工艺进行喷射作业。所用机械为glz-21联合自动上料喷浆机，作业人员为9 人。拱部每循环（2 榀）需拌制砼约30～34m³，喷射作业时间约10～14h，单机单管喷砼20～25min/m³，回弹率约100%～110%，时有堵管现象发生；边墙每循环（4 榀）需拌制砼约9～10m³，喷射作业时间约3～4h，单机单管喷砼20～24min/m³,回弹率约80%～100%，时有堵管现象发生。因粘结力低及砼自重原因掉块现象比较严重。

2.2 普通湿喷施工

在隧道锚前锚室开挖阶段，因隧道锚锚体需承受巨大的主缆拉拔力，考虑到隧道锚锚塞体受力的特殊性，改为湿喷工艺。所用机械为GYP-90 液压湿式混凝土喷射机，作业人员为5 人。拱部每循环（2 榀）需拌制砼约26～29m³，喷射作业时间约7～9h，单机单管喷砼16～19min/m³,回弹率约30%～50%，偶尔有堵管现象发生；边墙每循环（4 榀）需拌制砼约7～9m³，喷射作业时间约2～2.5h，单机单管喷砼16～18min/m³，回弹率约25%～40%，经常发生堵管现象，堵管原因主要有二，一是坍损严重，二是砼中有大粒径粗骨料。因黏结力低及砼自重原因掉块现象比较严重。

2.3 新型湿喷施工

在隧道锚锚塞体开挖阶段，采用新型湿喷工艺。采用国内新型的湿喷高性能化掺合料YG-CC，试验室和现场技术人员积极配合进行喷射试验，调整适合隧道锚现场以及满足设计和规范要求指标的配合比，并对喷射效果进行检查。所用机械为GYP-90 液压湿式混凝土喷射机，作业人员为5 人。拱部每循环（2 榀）需拌制砼约22～25m³，喷射作业时间约3.5～4h，单机单管喷砼9～10min/m³，回弹率约2.5%～5%，尚未发生堵管现象；边墙每循环（4 榀）需拌制砼约6～7m³，喷射作业时间约0.8～1.2h，单机单管喷砼8～10min/m³，回弹率约2%～4%，尚未发生堵管现象。由于黏结力大不会发生因砼自重及爆破影响产生掉块。

3 三种工艺对比分析

3.1 对比分析

对三种喷射工艺的实施效果进行对比分析，分析结果详见表1。

3.2 新型湿喷工艺的优点

（1）早期强度高、黏结力强，1 天强度能达到30MPa 及以上，通过提高掺量，各个龄期强度均高于设计及规范预期，相当于在掌子面施作了比同期二次衬砌更强的支护结构，各道工序的距离控制要求可大大降低，这将极大地释放现场生产力，并提高工效及降低成本。

表1 喷射混凝土工艺对比分析

（2）由于掺合料YG-CC 具有减水、增强、防腐的效果，可完全解决了有碱速凝剂的降强问题，同时，保坍性强、抗渗指标高达22，使得喷射混凝土的耐久性和自防水能力极强。

（3）可以起到减少裂缝、补偿收缩的作用，提高喷射混凝土性能，同时在作业人员数量、作业时间、喷射回弹率方面明显优于干喷和普通湿喷工艺，提高了喷浆料利用率，在同等投入条件下，可以降低成本，加快施工循环，加快施工进度。

4 结语

新型湿喷工艺以其“高强度，高效率，绿色环保经济”的特点超越了其他喷射工艺，将会越来越多地应用在隧道工程的喷射混凝土施工中，同时不断地深入研究，对其优化是促进湿喷技术不断进步的必要手段。