論隧道工程中噴射混凝土施工質(zhì)量控制研究
國志強(qiáng)
摘 要：隨著隧道工程的不斷發(fā)展，噴射混凝土施工質(zhì)量控制問題也得到了更多人的關(guān)注，筆者根據(jù)自己的工作經(jīng)驗，介紹了噴射混凝土在隧道工程中的作用，并提出了控制噴射混凝土施工質(zhì)量控制的具體措施。
關(guān)鍵字：噴射混凝土；原材料控制；施工質(zhì)量控制
1 引言
近年來，我國加大了對交通基礎(chǔ)設(shè)施的投資力度，隧道工程建設(shè)隨之呈現(xiàn)出逐步增長的趨勢，據(jù)統(tǒng)計，當(dāng)前我國是世界上隧道工程最多的國家，各式各樣的隧道不斷涌現(xiàn)，施工的技術(shù)也不盡相同，噴射混凝土的施工作為隧道施工中的一鍵步驟，使得如何控制混凝土的質(zhì)量就成為施工中的一個重點，本文就是在這樣的背景之下，總結(jié)了噴射混凝土施工質(zhì)量管理中容易忽視的一些問題，主要包括噴射混凝土的原材料控制及施工過程質(zhì)量管理等，并從這兩方面入手，針對具體的質(zhì)量控制問題提出了一些自己的見解。
2 噴射混凝土在隧道工程中的作用
噴射混凝土就是采用噴射機(jī)通過管道以一定壓力將按一定配合比混合的水泥，砂，石子以及添加劑等骨料噴射至隧道巖壁表面并迅速凝結(jié)，形成堅固的混凝土表層。噴射混凝土在隧道施工中的作用主要體現(xiàn)在以下兩個方面：一方面是在噴射混凝土施作階段，噴射混凝土此時因未固結(jié)而具有較好的柔性性能，能夠較好的協(xié)調(diào)并緩解圍巖的變形。另一方面是噴射混凝土凝固之后，與錨桿、鋼性拱架組成支護(hù)結(jié)構(gòu)，限制圍巖的變形，并充分發(fā)揮圍巖自身的承載能力。當(dāng)工程地質(zhì)情況為軟弱圍巖時，按照新奧法施工原理，就需要允許圍巖發(fā)生適度的變形，但不能完全釋放，此時就必須形成圍巖的自承結(jié)構(gòu)及合理的設(shè)置混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)，以確保工程的順利施工。
3 噴射混凝土的施工工藝及其原材料控制
3.1 噴射混凝土的施工工藝
噴射混凝土的施工可參照新奧法原理進(jìn)行組織，具體做法為：在進(jìn)行混凝土噴射前，要先將隧道巖面洗刷干凈，若巖面存在弱碎層，則必須采用工具將其清除，在進(jìn)行具體的噴射作業(yè)時，要限制每次噴射的距離，噴射的順序應(yīng)始終如一，一般施工中采用自上而下的噴射方法。在前一次混凝土凝固之后，即可進(jìn)行第二次的噴射，噴射之后應(yīng)及時在混凝土表面灑水養(yǎng)護(hù)。
3.2 噴射混凝土的原材料控制
噴射混凝土施工質(zhì)量的優(yōu)劣，其根本取決于混凝土的原材料，因此，保證原材料的控制是確保施工質(zhì)量的重中之中，噴射混凝土的原材料控制要點包括以下幾方面：
3.2.1 拌和水控制
當(dāng)拌和水的PH值較小時，將會影響到混凝土的正常凝結(jié)及造成水泥形成硬塊，因此在隧道施工中，多采用較純凈的飲用水作為混凝土的拌和水。
3.2.2 水泥控制
為滿足混凝土具有適當(dāng)?shù)哪�固時間，材料所采用的水泥必須具備強(qiáng)度高及耐久性好的特點，在挑選水泥時，應(yīng)優(yōu)先選用強(qiáng)度等級不小于32R的普通硅酸鹽水泥或火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥，對于一些劣質(zhì)的水泥，如過期及受潮的水泥，應(yīng)嚴(yán)禁使用。
3.3.3 骨料控制
骨料一般包括砂子、碎石或卵石等，骨料的強(qiáng)度以及表面粗糙度決定了混凝土的強(qiáng)度，因此，骨料的粗糙度越高越好，實踐表明，石子采用碎石比用卵石要好，且石子的粒徑應(yīng)盡量小，這樣可以增加石子與水泥漿的結(jié)合面積，砂子的選取宜采用中粗砂，以減小混凝土的回彈系數(shù)。
3.3.4 添加劑控制
噴射混凝土中采用的添加劑主要是速凝劑，使用其的目的在于使噴射出的混凝土快速凝結(jié)，并提高混凝土在潮濕條件下的適應(yīng)性能，在使用添加劑前，必須把握添加劑與水的相溶性及水泥凈漿的速凝性能，控制其凝結(jié)在3~7分鐘之間，使用速凝劑摻和時，保證摻入適當(dāng)數(shù)量的水，一般工程實際中采用水泥凈重的2%~3%。
3.3.5 添加活性摻和料
噴射混凝土在凝結(jié)過程中，水泥會不斷的發(fā)生水化作用，當(dāng)?shù)竭_(dá)二十八天齡期時，水泥卻往往未得到充分利用（一般只水化了十分之六），而很多未水化的水泥與水生成熟石灰，會在混凝土內(nèi)發(fā)生膨脹放熱，不利于后期混凝土強(qiáng)度的形成，為此，可采取活性摻和料代替未水化的水泥，這樣，一方面可以降低工程成本，一方面又可生成新的水化物，提高了噴射混凝土的密實性及抗?jié)B性。
4 噴射混凝土施工中的質(zhì)量控制技術(shù)
4.1 噴射混凝土的回彈量控制
當(dāng)前隧道施工中噴射混凝土均采用潮噴方式，因此，如何控制混凝土的回彈量就成了施工質(zhì)量控制中較關(guān)鍵的一環(huán)，筆者根據(jù)自己的工作經(jīng)驗，總結(jié)出了以下幾點控制混凝土回彈量的措施，以供參考：
4.1.1 分區(qū)進(jìn)行混凝土噴射
進(jìn)行混凝土噴射時，可先對拱墻進(jìn)行分區(qū)分塊，然后按照先墻后拱，先下后上的原則進(jìn)行噴射，拱墻的分區(qū)每段要小于5米，每段的分塊大小不應(yīng)大于1.5mX1.5m，同時，考慮到噴射手的安全以及混凝土的回彈量問題，噴射機(jī)的噴嘴可控制在0.6m~1m范圍內(nèi)。
4.1.2 控制風(fēng)壓強(qiáng)度
在進(jìn)行混凝土噴射時，采取過大的風(fēng)壓會加大混凝土的回彈量，過小的風(fēng)壓又無法保證混凝土的密實性。根據(jù)實際工程經(jīng)驗，當(dāng)輸料管長度為二十米左右時，風(fēng)壓宜采用100牛每平米。
4.2 控制噴射混凝土的厚度
由于隧道初期支護(hù)需要由噴射混凝土來控制圍巖的變形釋放，以保證整個隧道結(jié)構(gòu)的安全及穩(wěn)定，因此，混凝土噴射的厚度必須要達(dá)到設(shè)計要求。在進(jìn)行噴射時，對鋼拱架間要及時進(jìn)行補(bǔ)噴。當(dāng)噴射混凝土過厚時，在安裝防水板前要將突出部分刮除，以防止防水板被頂破。
4.3 噴射混凝土的強(qiáng)度控制
噴射后混凝土形成的的強(qiáng)度必須要達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度，因此在進(jìn)行混凝土凝結(jié)之后，需要對噴射混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行檢測，應(yīng)采用切割鉆芯法取樣，以接近噴射混凝土的真實情況，若采樣的混凝土無法達(dá)到設(shè)計要求，則應(yīng)及時采取措施進(jìn)行補(bǔ)救。
4.4 提高噴射人員的技術(shù)水平
噴射質(zhì)量的好壞，很大一部分決定于噴射操作人員的施作水平，在整個混凝土噴射過程中，盡量保持固定噴射人員，及時將噴射過程中出現(xiàn)的異常狀況進(jìn)行記錄并補(bǔ)救，噴口在噴射時要保持與隧道巖面等距，以使噴射表面均勻密實。
4.5 噴射混凝土的后期養(yǎng)護(hù)
養(yǎng)護(hù)是噴射混凝土施工的一個重要環(huán)節(jié)，同時也是保障混凝土質(zhì)量的重要措施，由于隧道中的溫度較高，使得噴射混凝土的表面水分蒸發(fā)的較快，水泥的水化反應(yīng)就會受到影響，從而不利于混凝土的硬化，保障噴射混凝土的質(zhì)量，因而保證混凝土在正常的溫度及濕度條件下進(jìn)行養(yǎng)護(hù)就顯得格外重要。
5 結(jié)語
隨著我國公路及鐵路的迅速發(fā)展，對隧道施工的質(zhì)量要求也越來越高，噴射混凝土施工作為隧道施工中不可或缺的一部分，但是仍然還存在著許多需要改進(jìn)的地方，如何不斷改善當(dāng)前的技術(shù)措施，使噴射混凝土的質(zhì)量更上一層樓，仍然是一個值得深入研究的課題。

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