湿式喷射混凝土施工技术

喷射混凝土施工技术在隧道建设领域应用很广，目前我国喷射混凝土施工普遍采用的是干式喷射和潮喷2种方式。国外目前则大范围使用湿式喷射混凝土技术。随着我国施工技术的不断发展，湿式喷射混凝土正逐渐广泛运用于喷射混凝土施工作业。

湿式喷射混凝土的基本原理是将搅拌好的混凝土送入湿式喷射机，在喷嘴处与从计量泵压到喷嘴的雾化速凝剂混合，形成料束喷到受喷面上。干式喷射混凝土是将水泥、骨料和速凝剂按比例拌匀，加进喷射机后用压缩空气使物料通过软管，在喷嘴处加水，形成料束，高速推送到工作面上；潮喷是先给砂石料堆加水(砂含水率不超过8%，石含水率不超过4%)后再与水泥拌和，在加入喷射机时掺入速凝剂，用压缩空气将物料通过软管和喷嘴高速推送到受喷工作面上。

湿式喷射技术的优越性

湿式喷射混凝土技术是一门新技术，干式喷射与湿式喷射技术性能比较见表2，湿式喷射与干(潮)喷相比，具有明显的优越性。

混凝土配合比易于控制

施工时，湿式喷射的混凝土按生产工艺生产后运至湿式喷射机进行喷射，其配合比完全处于受控状态，从而保证了喷射混凝土的质量。干(潮)喷的混凝土质量不易控制，特别是喷射操作员根据经验及目测观察进行调节混凝土的水灰比，随意性大。混凝土的品质在很大程度上取决于喷射操作员操作的正确与否。

回弹率低，能有效控制成本

干(潮)喷回弹率达35%～45%，而湿式喷射回弹率为15%左右，所以湿式喷射的生产成本低，效益高。

施工粉尘浓度低

潮喷喷嘴旁粉尘为60mg/m ，干式喷射喷嘴旁粉尘浓度比潮喷粉尘浓度更高，而湿式喷射喷嘴旁粉尘较潮喷喷嘴旁粉尘浓度低。干喷及潮喷混凝土施工时，往往由于粉尘浓度及其他原因，造成隧道内能见度低，使喷射混凝土的质量不稳定，而且会大量浪费混凝土。

生产率高

干式混凝土喷射机工作效率一般不超过5m3/h。而使用湿式混凝土喷射机，人工作业时效率可达7～9m3/h；采用喷射机械手作业时，则可达15～18m3/h，比其他喷射法提高2～3倍。

设备材料磨损小

干式喷射机结构简单，体积小，清洗方便，但结合板的磨损大；湿式喷射机的构造较复杂，体积大，需要较大动力的牵引，但结合板的磨损小。

上述因素值得我们高度重视。喷射混凝土质量好坏及生产效率高低是直接影响隧道施工进度、工程质量和经济效益的重要因素。

湿式喷射工艺

配合比的确定及配料选用

配合比的确定 灰骨比为1∶4，水灰比为1∶0.55，每立方米喷射混凝土用量为472 kg，每立方米喷射混凝土掺8604型液态速凝剂19.2 kg，塌落度控制在8～12 cm。

配料选用 水泥选用普通硅酸盐水泥，标号不低于425号。这种水泥的C3S和C3A含量较高，与速凝剂的相容性好，能速凝、快硬，后期强度也较高。

砂子过细，会使干缩量增大；砂子过粗，则会增加回弹。因而湿式喷射混凝土用砂宜选择中粗砂，细度模数大于2.5。

骨料用卵石或碎石均可，但以卵石为好。骨料的粒径不宜大于15 mm。

速凝剂选用8604型液态速凝剂。当水泥中加入3.5%～5%的8604型液态速凝剂后，能使水泥在1～4 min内初凝，2～10 min终凝，一般掺入量取4.5%为宜。

施工准备

检查受喷面轮廓尺寸，并进行修正，使之符合设计要求，松动、破碎部分必须清除干净；有明显掺漏水地段应事先作好防排水处理；用高压气或水(地质不良不用)清理受喷面；备好脚手架或工作平台；检查机械、管道、安全阀、压力表是否完好，并进行试运行；在拱顶、边墙作好设计喷层厚度标志。

喷射作业技术要点

严格按以下顺序操作：打开速凝剂辅助气源→缓慢打开主气阀→启动速凝剂计量泵、主电机振动器→向料斗加料。

开机后注意观察气压，起始气压大于或等于0.5 MPa才能开机操作，同时要根据喷嘴出料情况调整气压，边墙工作气压应控制在0.3～0.5 MPa，拱部控制在0.40～0.65 MPa。

供料应连续均匀，料斗内应有足够的存料并及时清除振动筛上粒径大于15 mm的粗集料。

喷嘴与受喷面应尽量垂直，并保持0.8～1.0 m的距离；对挂有钢筋网的受喷面，喷嘴应略倾斜，距离相对减小；当喷嘴与受喷面之间的距离大于1.0 m时，会增加回弹量，并降低密实度，从而也降低了强度；当喷嘴距离受喷面小于0.8 m时，则不仅回弹量会增加，而且喷射操作人员可能会受到回弹颗粒的伤害。

喷射混凝土应分段、分部、分块，按先墙后拱、自下而上进行喷射，喷嘴需对受喷岩面作均匀的顺时针方向的螺旋转动，一圈压半圈的横向移动，螺旋直径约为20～30 cm，或采用S形往返移动前进。喷射时分段长度不应超过6 m，分部为先下后上，分块大小为2 m×2 m。初喷厚度一般控制在4～5 cm，第二次喷射厚度可达10 cm以上。

施工注意事项

严格控制喷嘴气压，使其在0.15～0.20 MPa范围内。严格控制喷嘴与受喷面的距离和角度，无钢筋网喷射时，喷嘴应与喷面垂直，有钢筋网时可适当放偏，喷嘴离受喷面的距离控制在0.8～1.0 m范围内。严格控制水灰比，以刚喷射的混凝土表面有一层黯淡光泽为宜。对于渗漏水地段，在喷射混凝土前须用压缩空气吹扫。当水量不大时，喷射混凝土配料及拌料按正常施工程序进行；当水量较大时，开始喷射时要适当减小用水量，喷射时由远而近，临时加大速凝剂掺量(不大于5%)逐渐合拢，水止住后，必须恢复用正常速凝剂掺量的喷射混凝土封闭；喷射混凝土必须进行砂子的含水率试验，用以校正加入的水量，以取得期望的坍落度；配料时骨料与水泥的温度不应低于5ºC。

由于我国劳动力成本低，人们的环境意识尚待提高，同时由于采用湿式喷射混凝土作业时，设备投资较高，设备操作和维修要求有一定的技术水平，因此湿式喷射混凝土的施工成本高于干式喷射混凝土的施工成本，使湿式喷射混凝土技术在国内的推广受到一定程度的限制。但是，从施工的整体效益上来看，湿式喷射混凝土的总费用比任何形式干式喷射混凝土低30%～40%，湿式喷射技术又具有明显的优势。随着人们环保意识的加强、施工技术水平的提高以及对喷射混凝土施工质量要求的提高，湿式喷射混凝土技术必将逐步地取代干式喷射混凝土技术。