公路隧道工程应用湿喷混凝土的实践分析

赵烨祥

摘要：现如今我国的科技发展十分迅速，高性能湿喷混凝土在公路、铁路以及建筑等多领域工程施工中均具有较为广泛的应用，且由于其性能优势较一般的普通湿喷混凝土工程突出，因此，在工程施工中的应用价值意义也更为显著。本文将结合公路隧道施工中湿喷高性能混凝土的具体应用，从高性能湿喷混凝土施工工艺路线确定、配比设计以及质量检测控制等方面，对其有关技术进行研究与分析，以为实际应用和研究提供参考。

关键词：高性能湿喷混凝土；高速公路隧道；配合比设计优化；质量检测

随着我国交通基础设施的建设，隧道工程逐渐增多，并且占有很重要的位置。在以往施工中干喷技术能到推广，但随着科学技术的进步，逐渐发现干喷技术无法适应长大扁平隧道施工，并且施工成本较高，灵活性差。相关工作者逐渐研发出湿喷技术将之用于公路隧道施工中，但其具体应用方法尚不明确。

1公路隧道湿喷高性能混凝土施工技术指标及工艺路线

一般情况下，在进行湿喷高性能混凝土施工的技术指标确定时，需要结合工程施工的环境以及水文地质条件等综合情况进行分析确定，与普通湿喷混凝土以及干喷混凝土相比，由于高性能混凝土的各项性能指标要求更高，多需要满足以下几点：混凝土施工的回弹量较小且粉尘浓度较低；混凝土结构性能良好；早期强度突出且后期强度变化符合工程要求、耐久性高等。此外，在进行公路隧道的湿喷高性能混凝土施工工艺路线确定，应注意结合国内外的湿喷高性能混凝土施工工艺研究结论，同时根据其在公路隧道施工中的有关工艺参数要求与标准，结合实际情况，进行工艺参数的设计确定。其次，进行湿喷高性能混凝土施工中，由于有关研究结论显示，采用水泥裹砂/石工艺进行施工应用，不仅能够有效改进和提升湿喷混凝土的各项性能效果，而且对其结构强度以及耐久性的实现具有较好的作用效果，因此，在公路隧道湿喷高性能混凝土施工中可以采用水泥裹砂/石工艺，通过水泥浆体在砂石表面的完全包裹实现，控制浆体不发生离析，同时结合工艺要求对砂石含水量进行合理控制，以促进其施工性能与质量效果的改善和提升。最后，进行公路隧道湿喷高性能混凝土施工中，其工艺路线的选择与确认，还可以采用工艺参数与路线试验，结合公路隧道及周围岩性环境，对其工艺路线及各项参数进行试验验证，其中包括喷射施工中喷嘴与喷射面之间的距离、喷射角度以及风压、公路隧道的围岩面处理等，以对其喷射施工效果以及质量进行保障，从而为整个施工开展提供可靠的依据支持。

2公路隧道湿喷高性能混凝土施工配比设计与技术分析

2.1高性能湿喷混凝土的降尘减弹控制特性

通过对高性能湿喷混凝土的配比优化设计可得知普通喷射混凝土也可以仿制湿喷混凝土，同时还能起到降尘减弹的良好效果。基于这一点来看，其主要技术控制要点就有三点。首先，高性能湿喷混凝土拥有降尘减弹作用可有效控制喷射角度，将喷射角度范围控制在75°～105°范围内；其次，一般可通过降尘减弹试验减小风压；第三，在配比优化设计湿喷混凝土过程中应该严控速凝剂的基本用量，避免由于湿喷混凝土用量增大而减少回弹效果。

2.2湿喷混凝土的质量试验检测

在完成对高性能湿喷混凝土的配比优化设计后可得到质量更好的湿喷混凝土，此时要利用抗压强度合格标准对混凝土强度进行检测。选择高性能湿喷混凝土试验试件10块，看其抗压强度均值是否小于1.05倍，保证任何一组试验试件抗压强度都在0.9倍以上才能证明高性能湿喷混凝土的配比优化设计是成功的。对喷射混凝土的厚度进行检测，首先利用激光断面仪。光带摄影设备对喷层厚度进行检查分析；其次对断面数量进行检查，保证做到每10延米检查一次，从高速公路的隧道拱顶中线到断面进行全面检查。

2.3材料选择与配合比设计优化

利用普通喷射混凝土仿制高性能湿喷混凝土，需要采用普通的硅酸盐水泥（强度等级42.5），然后选择细骨料（细度模数2.66）、河砂、粉煤灰（粒径5～10mm）、减水剂、速凝剂。展开普通喷射混凝土的基础配合比设计。一般来说要首先进行初步的试拌混凝土，看普通混凝土配合比效果，主要是观测配比好混凝土的强度。

2.4湿喷工艺

（1）混凝土混合比湿喷料的混合比影响着混凝土质量、外观平整度、喷涂速度等，湿喷料性能影响因素主要涉及粗骨料尺寸、速凝剂与含泥比例。若含泥比例过大极易速凝剂用量较大，效果不好并且费用增加。粗骨料碎石粒径为4～10mm，若尺寸过大，增加喷料口堵管几率。速凝剂初凝时长最佳是2.5min左右，终凝时长最佳是8min左右。初凝时长过长，极易引起混凝土掉落现象或因等待时间增加，影响喷浆速度。混凝土性能影响因素还有混凝土的和易性、坍落度与速凝剂用量等。所以在工程实践前，需要多次试验获得混凝土性能指标。混凝土最佳坍落度范围为80～120mm，混凝土输送合理，保证最佳初凝时长以实现喷涂不间断。（2）操作关键点在操作机械手中，喷涂混凝土质量、回弹模量、喷涂时长等受喷涂次序、角度风压、距离等因素的影响。①喷涂次序喷涂次序应该按照先墙后拱、由下到上的原则，并以5m2作为喷涂单元，喷涂完5m2即可返后喷涂第二遍，单次喷涂厚度约2.5cm，最后的封闭位置应选在拱顶部分。②喷涂角度在喷涂工程中，喷涂交角大小影响着喷涂效果。若交角过小会导致浪费风压，喷涂料极易斜向弹出，混凝土回弹概率增大，导致喷涂密实度低，所以喷头应尽量与喷涂面成直角。对于岩面喷涂在保证直角喷涂的前提下，为了达到喷涂厚度可加喷一次。

3公路隧道湿喷高性能混凝土的施工质量控制与检测要点

湿喷高性能混凝土施工中，其质量控制与检测主要以混凝土结构的降尘减弹以及结构抗压强度、喷射混凝土厚度等检测和控制为主。其中，对湿喷高性能混凝土施工的降尘减弹控制，首先，应注意结合工程施工情况与具体要求标准，从混凝土喷射施工中喷射角度的控制，来提升其降尘减弹效果。上述公路隧道施工中，结合具体情况与有关要求，喷射高性能混凝土施工中，其喷射角度要求控制在75°～105°之间，以避免对混凝土的降尘减弹效果产生影响；其次，实现混凝土降尘减弹效果控制，还需要从混凝土喷射施工中风压的合理选择设计以及混凝土配制中速凝剂使用量的有效控制等方面，对其整体施工质量与效果进行确保。

4结语

综上所述，高速公路隧道工程中应用湿喷混凝土可有效改善混凝土喷射速度、喷射质量并减轻施工人员的施工作业压力，对隧道现场的施工条件也有改善。更重要的是，它可基于普通喷射混凝土进行配比优化调节，模仿高性能湿喷混凝土提高混凝土性能指标，节约喷射作业成本，对高速公路隧道良性建设起到促进作用。

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（作者单位：浙江省大成建设集团有限公司）