湿喷混凝土工艺的应用研究

摘要：混凝土拌和物在拌和过程中按同等坍落度所需要的拌和性最好、和易性最好，不需要在喷头处加水，施工不产生粉尘、施工环境好，利用湿喷混凝土喷射的隧道整体性好，质量容易得到保证，也受到施工人员的欢迎。本文介绍了湿喷混凝土的工艺参数，并结合实施的工程分析了试验结果。

关键词：配料喷射混凝土 工艺

中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：

湿喷混凝土施工质量对整个工程的质量起着关键的影响，牵动着百千万人的心，尤其是隧道的质量，一旦发生了安全事故，后果是不可估量的。以前干喷作业喷的强度不高，密实度太低，尤其是混凝土里的钢筋，由于不密实而进水，形成积水，造成钢筋被腐蚀、干喷作业的表面也不平整，极大的影响防水材料的铺设，往往达不到施工的要求。随着科学技术的进步，湿喷混凝土技术的出现，有效地解决了干喷混凝土的缺陷，使得工程质量大大提升，混凝土的强度、喷涂的厚度及密实度也得到了有限的保证,。因此，在高速公路，火车隧道设计中已经普遍要求采用湿喷混凝土的工艺，也得到施工人员的欢迎，正在以一项新的工程技术推广。

1.湿喷混凝土的配料

1.1原材料

碎石，粒径在5-18mm,可以不易造成管道堵塞，也可以也减少对设备的损耗，视密度2.76，不含泥。

砂，采用粗砂，细度模数应小于2.5mm大于0.075mm，其中大于5mm的颗粒不大于20%，视密度为2.66，含沙量23%。

水泥，应具有保水性好，早期强度增长快、硬化快等特点，一般采用普通硅酸盐水泥，根据《铁道隧道喷锚构筑法技术规范》的要求，喷射混凝土应该采用水泥强度不低于42.5级。

减水剂，一般施工中高效减水率应为20%，喷射混凝土中加入一定量的减水剂可以减少回弹性，提高混凝土强度，在保持混凝土的流动性的条件下显著降低水灰比等。

速凝剂，掺重为水泥的5%时，速凝剂应该满足初凝时间在5min内，终凝时间在10min内，8h后的强度不小于0.3Mpa，28天强度不得小于不加速凝剂的强度的70%。

1.2湿喷混凝土材料配比

初期按水泥：砂：石子：水=1:2.0:1.8:0.45进行试验，并掺杂一定的减水剂和速凝剂及纤维，具体数据如下表

水灰比 每立方混凝土材料的用量（Kg） 塌落度（mm）

1.3机械设备及风、水压控制

湿喷机一台，350L以上的搅拌机一台，6立方混凝土运输车3台，0.75立方米料槽一个，12每立方/每分钟以上空压机一台，高压风系统：供风压稳定在0.6MPa以上，风量10m3/min以上，高压水系统：水压稳定在0.4MPa以上。

1.4现场施工人员配备

喷射司机1人（需要持特岗证）、喷射手2人、上料5人、运量2人、电工1人、搅拌5人。

2.湿喷混凝土的具体工艺

2.1湿喷混凝土的工艺流程

湿喷工艺流程图

2.2湿喷混凝土的施工准备

（1）检查料斗，是否混有铁丝、铁器、扳手等物品。

（2）检查液体速凝剂，量少了及时添加，如果发现有沉淀，可以进行搅拌，以此保持液体速凝剂的均一，但是搁置时间长就不能使用。

（3）检查电路，电压是否在使用规定的范围内。

（4）检查吸入管内的液体流动是否正常，检查转子运动方向是否与所标的方向相同，防止喷嘴堵塞。

（5）要对岩层进行除尘，清洗干净，以保证混凝土与岩层的良好结合性。

（6）喷射前应该在喷射面做好喷射厚度的测量并做标记，已达到隧道的设计要求。

（7）压风机站送系统分压，稳定在0.6MPa；喷射工作风压选择范围在0.02-0.05 MPa。

2.4湿喷混凝土工艺操作

（1）打开湿喷机电源，测试运转湿喷机是否有故障，若没有，打开计量泵。同时检查各管路是否畅通，如果堵塞应该及时处理，喷射机调试好，启动喷射机前应该先送风，后加料，待混凝土从喷嘴喷出后在供速凝剂。

（2）打开风阀开始送风，调整风压到试射状态，风压太小，会造成入料不利，造成堵塞管道，风压太大，会使骨料碰到围岩会大量的回弹，因此必须控制好风压来确保湿喷混凝土的质量和施工安全，准确控制好混凝土的回弹量。

（3）喷射过程中喷射过程中上料速度要均匀、适中、连续，至始至终保持料斗中有一定量的混凝土，及时清除掉振动筛上颗粒径>16mm的粗集料和其他异物，以防其堵塞筛网。

（4）停止喷射时,先关闭速凝剂计量泵, 在停止加料, 待喷嘴残留的混凝土及速凝剂完全吹净后, 再停止风机、停机。

2.5湿喷混凝土的喷射方法

（1）喷射应该分段，分片进行的，隧道里可按纵向三到五米为一段，先拱后墙在分片，每片宽为两米，均是自行下部水平方向旋转移动往返反复喷，然后向上移动喷射。

（2）喷射料束应该环形旋转移动一圈压半圈，向蛇行移动，所形成的环旋转的半径为30厘米。喷射第二行时，依据顺序由第一个行起点上方开始，行间的距离约为5-10厘米。

（3）喷射料束旋转速度以1.25 s 左右转动1 圈为宜, 1 次喷厚以不坠落时的临界状态或所需厚度时,方能向前方移动, 一般大于5厘米。

（4）喷射料束以垂直受喷面效果最好，而边墙喷射最好将喷嘴向下10°左右，以便于混凝土喷射在较大厚度的混凝土顶端，喷嘴口至受喷面以0.6¬-2.0米 为宜。

2.6湿喷混凝土的整平与养护

对喷射后的混凝土实施自然平整有助于于隧道结构的耐久性和强度，但是自然整平的混凝土表面太过于粗糙从而严重影响后期对围岩的施工，对其采用追加振动的平整方式，损害混凝土与钢筋间的连接并在混凝土内产生裂缝，不利于其强度及耐久性，因此应采取在混凝土初凝后用刮刀将多余的混凝土刮掉之后用喷浆或抹灰进行整平。找平的方法始终不是最有利的的，湿喷混凝土施工后也会形成粗糙岩面，厚度也比较浅，当空气水分不足时很容易发生早期干裂，同时所用的速凝剂也抑制了水泥的水化时间，严重影响了混凝土的强度，因此对隧道的养护极其重要的。

方法为：在终凝1.5小时内喷水并经常保持潮湿的环境，养护时间不得少于7天。

3. 湿喷混凝土施工试验结果分析

从施工看出，喷射时，其混凝土回弹损失量，与选用的喷射距离和采用的工作风压有极大的关系，而混凝土在管道中的送风压力和混凝土的输送量及混凝土拌和物塌落度有关。湿喷射混凝土水泥的用量在420-480kg/m3,相应的工作风压0.23-0.31 MPa，可喷射的坍落度是13 -19厘米，回弹损失都小于20%。只掺杂速凝剂的喷射混凝土，湿喷混凝土抗压试验强度为22.3-29.8 MPa，但是在配合比不变，在掺加高效减水剂，喷射混凝土的抗压试验强度提高到了31.6-37.5，分别增加了41%和26%。

参考文献：

[1]农升河.湿喷混凝土的工艺研究及应用[J].铁道标准设计,2003,(7):64-65.

[2]杨方.湿喷混凝土在隧洞中的应用[J].城市建设理论研究（电子版）,2012,(2).

[3]李飞.公路隧道湿喷混凝土施工技术研究与应用[J].内江科技,2008,29(11):123,161.

[4]杨富亮,匡艳红,李灼然等.湿喷混凝土现场施工工艺[J].云南水力发电,2008,24(3):59-62.

[5]张硕.谈隧道湿喷混凝土施工工艺[J].山西建筑,2009,35(8):176-178.

[6]陶俊强.探析湿喷混凝土施工技术在隧道中的应用[J].城市建设理论研究（电子版）,2012,(13).

[7]王清江.隧道湿喷混凝土施工技术[J].国防交通工程与技术,2010,8(3):63-67.

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。