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摘要:隨著我國基礎設施建設的加強，公路橋梁工程的建設里程數不斷增加，隧道工程也越來越多。現代技術的快速提升使得很多新技術、新工藝應用到了隧道工程建設中，混凝土噴射施工技術就是應用最為廣泛的技術之一，其具有施工靈活方便、施工工序較少、具有較高的強度和密實度等方面的優勢，得到了各方的認可。本文主要闡述隧道工程混凝土噴射施工技術和質量控制方面的內容，希望能夠對相關人士有所幫助。
關鍵詞::隧道工程;混凝土噴射;施工技術;質量控制
0前言
隧道工程是我國鐵路運輸以及公路運輸最為重要的組成部分，近些年隨著我國公路鐵路工程建設的加快，隧道工程也有了較大發展。圖1所示為近些年我國隧道工程里程統計，從中可知我國隧道工程發展速度較快。隧道施工過程中混凝土噴射施工技術是開挖初期支護非常關鍵的部分，主要是通過噴射設備形成壓縮空氣將混凝土噴射到支護面上，混凝土快速凝結硬化之后形成隧道圍護結構?；炷羾娚涫┕ぜ夹g水平直接影響著隧道支護質量以及施工的安全，所以對于隧道工程混凝土噴射施工技術和質量控制內容進行分析研究，對于隧道工程建設具有非常重要的意義。
1隧道工程混凝土噴射施工技術
1．1相關準備工作
對受噴面輪廓尺寸進行檢查，確保其滿足設計標準要求，否則要對其進行必要的修整。清理掉受噴面松動的巖石等物質，同時通過高壓水或者風機清理掉噴面的灰塵。如果混凝土噴射區域存在滴漏和滲水的問題，要及時對其進行封堵或排水，確保噴射面的干燥性，從而確?；炷梁蛶r面具有較好的粘結性。
1．2隧道噴射混凝土配合比設計
1)原材料的選擇。(1)水泥。一般情況下，混凝土所用水泥為硅酸鹽水泥，其具有凝結快、保水性好、強度高、收縮小等特點。(2)砂。最好采用中粗砂作為原料，確保其細度模數在＞2．5，含泥量＜5%，含水率5%～7%。(3)碎石。噴射混凝土可以采用卵石或者碎石進行制備，但是要控制最大粒徑≤15mm，同時可以選擇連續級配骨料。(4)水。和普通混凝土的水相同即可，避免使用污水。(5)外加劑。外加劑主要是速凝劑。2)混凝土配合比設計。(1)灰骨比。要將其控制在1∶4～1∶4．5范圍內，水泥摻量要適中，水泥摻量較多就會造成粉塵較大，硬化后收縮較快;水泥摻量較少，回彈量相對較大，早期強度較低。一般情況下水泥摻量在400kg/m3。(2)水灰比。一般情況下需要將水灰比控制在0．4～0．5，這樣的混凝土表面相對平整并且具有水亮光澤，能夠很好的控制回彈和粉塵。(3)砂率。骨料中所具有的砂量在很大程度上影響著噴射混凝土的力學性能以及施工情況，一般情況下將其控制在45%～55%。3)混凝土噴射機操作。(1)開機時要先通風再通電，設備正常運行之后送料。完成噴射之后需要將拌合料輸送干凈之后再停電，最后關閉通風;完成噴射之后需要將輸料管內部積料清理干凈。(2)完成相應準備工作后可以向攪拌機料斗以及速凝劑料斗中加料。先要將上風路閥打開1/3圈，之后調整下風路到0．5～1kg/cm2。之后啟動攪拌機，同時打開供水閥門向料斗內噴水，攪拌機自行攪拌以及準確供料，若是噴射機料斗內有料，就可以啟動噴射機進行作業(一般情況下工作壓力控制在0．4～0．5MPa)。(3)完成旋流器風壓調整之后將上風路閥門打開，直到噴射余氣口沒有多余物料流出為止。施工作業過程中，如果存在混合料堆積在攪拌機料斗篩網的情況時，需要及時打開振動器閥門，促使振動篩下料，之后將雜物清理干凈，如果必須采取停機攪拌那么需要將供水閥門關閉。4)施工控制和養護。(1)風壓控制。為了有效控制噴射的距離和壓力，需要將輸料管長度控制在20m左右，且確保噴嘴和出料口高差≤5m。一般情況下噴嘴位置風壓控制在0．1～0．2MPa時(此時風源風壓控制在0．4～0．65MPa)能夠更好地控制回彈。在實際施工過程中，若是壓送距離、軟管以及配管直徑出現變化，那么需要根據噴射情況以及粘附程度調整空氣壓力情況，防止回彈。(2)水壓控制。要確保噴水嘴位置水壓高出輸料管風壓0．1～0．15MPa左右，同時要控制噴水作業區域系統水壓＞0．4MPa，這樣能夠得到最佳的噴射混凝土效果。(3)噴射角度控制。對于相對平整的受噴面來說，要確保噴嘴和受噴面的垂直性。若是噴射混凝土射流無法和受噴面相垂直，那么就會導致回彈量增加以及密實度下降，從而影響最終的強度。(4)噴射距離控制。一般情況下施工時采取如下方式控制噴射距離:在噴頭上連接Φ100mm、0．8～1．0m長的塑料管，以此來提升水泥和水的拌和度，確?；炷潦约盎貜椆橇系陌踩?。調整到合理的風壓之后，噴嘴和受噴面的距離控制在0．8～1．2m。(5)噴射方法控制。為了能夠避免混凝土受到重力影響而發生活動或者脫落問題，噴射時需要采取分段、分部、分塊、從下到上、先邊墻后拱角最后拱頂的方式來進行。要確保噴頭對準受噴巖面，按照順時針的方向均勻緩慢移動，這樣能夠形成較為均勻的噴射面，并且回彈量相對較小。(6)噴射厚度控制。一般情況下混凝土一次噴射厚度控制為:水平方向7～10cm、向上5～6cm、向下10～15cm。各個噴層之間要參照水泥品種、施工溫度、速凝劑質量等控制時間間隔，一般情況下間隔時間控制在20～30min范圍內。(7)混凝土的養護。在混凝土終凝之后的2小時就要進行灑水養護，灑水的次數要能夠確保混凝土充分的濕潤，養護的時間≥14天。
2噴射混凝土質量控制以及安全防護
2．1噴射厚度的檢查
在進行混凝土噴射之后需要通過PVC管固定到巖體上，確保外露長度超出設計噴層厚度5cm。隧道間隔10m進行一次斷面檢查，縱橫方向間隔1～2m設置一根PVC管，用于施工控制以及檢查。要對每個斷面所有檢查孔和PVC管位置噴層厚度進行檢查，要確保60%以上≥設計厚度，剩余要≥1/2設計厚度。
2．2強度檢查
對于噴射混凝土來說，主要通過抗壓強度試驗的方式進行強度檢查。要在混凝土噴射過程中收集并制作試件，一般情況下可以通過噴大板切割法、鑿方切割法等方法進行抗壓強度試驗試件的制作。1)噴大板切割法。首先要制作出不同規格的模板(一般為45cm×35cm×12cm的尺寸以及45cm×20cm×12cm的尺寸)，在進行混凝土噴射過程中向模板內進行噴射，之后馬上將表面抹平，凝結到相應強度后通過切割機將周邊切除掉，最終制成10cm×10cm×10cm的立方體試塊，在標準條件下養護28天后進行試壓。2)鑿方切割法。在具有相應強度的噴射混凝土層上，通過鑿巖機進行密排鉆孔，通過切割機將35cm長、15cm寬的混凝土塊加工成為10cm×10cm×10cm的立方體試塊，在標準條件下養護28天后進行試壓。
2．3安全防護措施
1)噴射過程中需要采取相應措施來最大程度降低粉塵濃度，例如增強通風、噴霧灑水、砂石含水率的控制、進行水灰比控制等。對于相應機械設備來說，在正式使用前需要對其壓力表和安全閥進行必要的耐壓試驗，確保其合格后才可以使用。2)在混凝土噴射過程中產生的粉塵會對周邊環境以及相關工作人員造成影響?；炷羾娚溥^程中所產生的粉塵主要是水泥，并且含有一定量的二氧化硅，這些物質都容易引發肺氣腫等疾病，需要采取相應措施進行控制，包括:①增強通過，從而快速排出施工中產生的粉塵;②一定程度上增加砂的含水量，將其控制在6%～8%，這對于有效降低粉塵具有非常顯著的作用;③可以一定程度上增加骨料的含水量，通過潮式干噴的方式來降低粉塵污染;④增加噴嘴管的長度，一般情況下將其控制在400～1000mm，從而增加水和干料混合的概率，確保水泥顆粒得到最大程度的潤濕以減少粉塵污染;⑤可以采用雙水環供水的噴嘴，能夠提升干料的潤濕程度，從而減少粉塵污染;⑥嚴格控制拌合機拌和加料的順序，具體為:加入一半碎石→加入砂→加入水泥→加入速凝劑→加入另一半碎石。
3結束語
隧道工程是公路鐵路工程的重要組成部分，其施工質量直接決定著整個公路鐵路工程的建設質量。本文主要分析了隧道工程混凝土噴射施工技術，在此基礎上提出了隧道噴射混凝土質量控制和安全管理方面的相應措施。期望通過本文的介紹能夠對隧道工程噴射混凝土施工提供一定參考和幫助。
參考文獻:
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作者:卿尚辰 單位:四川公路橋梁建設集團有限公司公路二分公司
