浅析高速铁路隧道混凝土湿喷技术

浅析高速铁路隧道混凝土湿喷技术

余小杰

中铁广州工程局第三工程有限公司 广东省肇庆市 526020

摘要：近年来，我国的高速铁路隧道施工对隧道复合式衬砌比较重视，对喷射混凝土施工技术要求有所提高，施工环保监管力度越来越强。因此，混凝土湿喷技术在不断进行更新和完善，以满足高速铁路隧道施工的要求。隧道施工过程中，对混凝土湿喷施工技术要求较高，需要控制喷射的回弹量与粉尘量，从而确保混凝土喷射质量。混凝土湿喷回弹量大是目前施工过程的常见问题，需要根据隧道的实际情况，有效地控制施工过程的回弹量，提高混凝土湿喷的质量。

关键词：高速铁路；隧道混凝土；湿喷技术；质量 

引言

随着高速铁路施工技术的提高，铁路隧道混凝土湿喷技术被广泛应用。湿喷混凝土施工技术相对于传统的施工技术手段而言，其工艺手段更为新颖，在施工中效率相对较高，且工程费用相对较低，可以有效地降低资金投入。在高铁隧道施工中应用湿喷混凝土施工须加强对回弹量的控制，进而提升资源的利用效率，改善隧道的施工环节，提升施工安全性。分析在高铁隧道施工中湿喷混凝土施工的应用以及施工技术手段，可为相关研究提供参考。

1混凝土湿喷技术介绍

信息化时代背景下，我国的科技水平不断提升，传统的干喷工艺已经无法满足需求，高速铁路隧道施工对混凝土湿喷的质量要求在不断提高，因此，混凝土湿喷技术的应用十分重要。混凝土湿喷技术是一种新型施工技术，其智能化与自动化水平较高，能够实现自动搅拌、机械化上料、自动测量等功能，混凝土喷射的速度较快、机械化程度高，并且可以有效地控制回弹率。可以弥补传统干喷技术的不足，改善施工环境，降低劳动强度与材料的损耗，提高施工效率。近年来，混凝土湿喷技术已成为高速铁路隧道施工的主要技术，并且取得了显著的应用效果。为提高混凝土湿喷质量，需要在施工前进行湿喷工艺试验，做好相关设备准备，并对施工人员进行培训，从而确保施工质量。

2湿喷混凝土施工技术分析

2.1合理选择原材料

2.1.1砂

必须要选择干净且硬度相对较大的中粗河砂，保障砂的细度模数为（2.5%）左右。

2.1.2碎石/卵石

在施工过程中为了避免输料管堵塞问题，平衡施工难度，在进行碎石/卵石的选择过程中，要保障其最大直径为输料管直径的1/4左右，要选择硬度较大且耐久性良好的碎石/卵石。

2.1.3水泥

在应用湿喷混凝土施工工艺过程中，必须要选择凝结速度较快，且凝结后硬度相对较高的水泥。对此可以应用硅酸盐水泥。同时在应用湿喷混凝土施工过程中必须要合理地控制温度，保障其低于30℃，在施工过程中必须要加强对水泥防潮控制，保障水泥质量，要尽可能地应用生产不超过15d的水泥。

2.1.4速凝剂

速凝剂的选择直接影响湿喷混凝土施工质量与效果，对此须合理应用。要综合具体状况及既往经验，合理选择。同时可通过减水剂提升混凝土自身的强度及和易性，改善不透水性以及渗透性等问题。

2.2湿喷混凝土施工配比选择

在高速铁路隧道施工中，必须要保障其可以满足湿喷混凝土施工技术对早期强度以及可喷性的要求，要保障湿喷混凝土粉尘量相对较少，具有良好的强度特征，且耐久性以及防渗透性能良好，以保障其满足施工要求。配合比直接影响混凝土自身的性能，在配合比控制工程中，加强对水泥应用量的控制，避免因为水泥应用过小导致混凝土回弹量过高的问题出现；而回弹量过大则会导致混凝土出现较为显著的硬化收缩问题。同时要合理地控制灰骨比例，保证其在1/4范围之内，并保证水泥应用量（不宜小于400kg/m3），且砂要控制在50%范围之内；水灰比则要保证在0.4~0.45，这样可有效降低混凝土回弹量以及表面粉尘等问题，进而提升其整体的平整度。

2.3特殊部位的喷层厚度控制

钢架处与下一循环搭接处的喷射厚度需要特别注意。钢架部分混凝土平整度最难控制，其喷射厚度往往比其他部位偏厚，会直接影响二衬厚度。对该部位喷射时，要及时清除钢架表面残留的混凝土及凸出过大的受喷面，避免钢架部分混凝土堆积过厚终凝后不易处理。喷射混凝土厚度与钢架内表面齐平后，整平凹凸过大的喷射面，最后统一进行扫面整平，扫面厚度约3～4cm。与一下循环搭接处30cm范围内喷射厚度减少2cm，在下一循环搭接时补喷，避免在下一循环因补喷而增加该段喷射厚度。

3喷射混凝土施工过程控制

3.1混凝土强度检查

混凝土强度是提升湿喷混凝土施工质量的重要指标，主要就是粘结强度、抗拉强度及抗压强度、抗疲劳强度等性能指标。最为关键的就是抗压强度，混凝土的抗压强度可以直接反映混凝土的耐久性及物理特征。在实践中主要是通过回弹法、大板切割、钻芯法等方式，应用最为广泛的就是大板切割，在实践中当混凝土凝结到特定强度时，就可对其进行钻孔作业，并制成相关试件，在混凝土养护标准规定下进行养护，然后进行抗压强度的测试，分析具体的结果数据；对没有达到既定规定要求的混凝土，须进行系统分析。

3.2湿喷设备

小型湿喷机操作较传统，工人操作容易，喷射距离和角度受到限制，一般工人操作时会本能选择合适的位置和角度，减少对身体的伤害。湿喷机械手，是自动化遥控操作，可以使喷射口始终和岩面垂直且保持最佳喷射距离，喷射距离控制在0.8-1.2m,能有效控制混凝土回弹率。喷射时机械臂移动速度均匀连续，混凝土面平整度好。机械手速凝剂掺量调节方便快捷，0～10%每间隔0.5%为一个档位，拱部一般速凝剂掺量较高，边墙速凝剂掺量较低，有效控制了喷射回弹率的同时保证了混凝土强度和节约了速凝剂用量。

3.3回弹量的控制

回弹量是影响混凝土湿喷质量的因素，同时回弹量大小对施工成本影响较大。为了降低回弹量，需要加强对混凝土湿喷技术的研究，从而提高湿喷技术水平。我国的混凝土湿喷技术正处于发展阶段，对回弹量的控制已趋于正常化和较高的水平，能够有效地控制喷射回弹量。

3.4混凝土厚度检查

湿喷混凝土施工中混凝土厚度主要就是表面以及围岩接触面积距离的大小，在实践中主要就是通过凿孔法及激光法对其进行监测。在进行混凝土的厚度检查过程中，每间隔11m的距离就要选择一个检查点，然后在拱顶中线部位对其进行监测，其监测的间距要保持在3.5m范围内；若应用的是钢拱架支护，在混凝土的喷层就会出现纵向的波浪，而其厚度检查必须要在断面喷射完成之后再进行。在完成厚度检测之后，如果其没有达到既定的要求，则应通过补喷的方式对其进行处理；对于存在的裂缝问题、漏筋问题、渗水问题及脱落等问题，须及时了解成因，通过针对性的方式对其进行处理，进而保障整体质量。

结语

从以往工程实施效果表明，喷射混凝土工艺在隧道施工中的应用较为广泛，其施工便捷、施工效率高、提高了喷射混凝土质量。文章通过结合笔者工程实践经验，认为对于隧道采用喷射混凝土施工，应当首先选择好原材料、确定好配合比，然后从施工前的准备工作以及施工过程中的各施工环节控制入手，从而有效确保了喷射混凝土的施工质量。

参考文献

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[2]谭飞.湿喷混凝土在高铁隧道施工中的实践应用探析[J].中国标准化，2016（13）：239-240.

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