濕噴技術(shù)在半坡隧道錨噴襯砌施工中的應(yīng)用

PAGE1PAGE1濕噴技術(shù)在半坡隧道錨噴襯砌施工中的應(yīng)用

摘要：本文介紹紹了濕噴技術(shù)術(shù)在陽涉鐵路路二期工程半半坡隧道的具具體應(yīng)用，并并根據(jù)濕噴技技術(shù)在半坡隧隧道的具體應(yīng)應(yīng)用情況總結(jié)結(jié)出濕噴技術(shù)術(shù)的施工方法法和施工措施施。關(guān)鍵詞：隧道濕濕噴技術(shù)施工工實踐

1前言目前我國大部分分隧道新奧法法施工的初期期支護(hù)廣泛普普通的干式噴噴射混凝土施施工工藝，施施工工藝簡單單，設(shè)備簡陋陋，存在粉塵塵污染嚴(yán)重、混混凝土強度低低、回彈量大大的三大技術(shù)術(shù)難題長期困困擾著人們。濕噴混凝土作為為隧道初期支支護(hù)，乃至永永久支護(hù)的結(jié)結(jié)構(gòu)，在國外外已廣泛采用用。我單位在在秦嶺隧道（18.5kkm）和長梁山山隧道（12.7kkm）施工中，對對濕噴混凝土土施工工藝及及相關(guān)技術(shù)進(jìn)進(jìn)行了研究和和應(yīng)用，獲得得可靠的數(shù)據(jù)據(jù)和參數(shù)，并并在幾條鐵路路和公路隧道道施工中推廣廣使用，取得得了較好的效效果和經(jīng)濟(jì)效效益。陽涉鐵路二期工工程半坡1#、2#隧道按復(fù)合合式襯砌（洞洞口段）和錨錨噴襯砌設(shè)計計，其中錨噴噴襯砌設(shè)計為為8cm厚噴混凝土土，占隧道長長度的70%以上，是該該隧道永久支支護(hù)之一。隧隧道洞頂?shù)刭|(zhì)質(zhì)狀況為石英英巖夾砂巖夾夾薄層頁巖：：肉紅色為主主，夾有紫紅紅色條帶，巖巖質(zhì)堅硬，性性脆，硅質(zhì)膠膠結(jié)為主，鐵鐵質(zhì)膠接次之之，中細(xì)粒結(jié)結(jié)構(gòu)中至原層層狀，斜交層層及波痕發(fā)育育，分化頗重重；節(jié)理發(fā)育育，間距0..1～0.5m密閉閉型為主，局局部為新開，寬寬1～5mm，部分分內(nèi)部由土充充填，節(jié)理延延續(xù)性好，錘錘擊易沿結(jié)理理面，層理面面開裂，砂巖巖中夾有層厚厚0.1～0.2m厚的的砂質(zhì)頁巖。上述地質(zhì)因素引起了我們高度重視，噴射砼質(zhì)量好壞及生產(chǎn)效率高低是直接影響半坡隧道工程進(jìn)度、安全質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的重要因素之一，施工除采取加強系統(tǒng)錨桿施做外，噴射混凝土選用濕噴混凝土工藝，并建立濕噴混凝土工藝線，保證了錨噴襯砌的施工質(zhì)量。濕噴施工工藝2.1濕噴工藝藝流程將滿足要求的水水泥、砂、骨骨料、水、減減水劑按配合合比（根據(jù)混混凝土和易性性（坍落度8～15cm）和混凝土土強度條件進(jìn)進(jìn)行試驗確定定）加入攪拌拌機進(jìn)行攪拌拌，攪拌好的的成品混凝土土用運輸設(shè)備備運至噴射現(xiàn)現(xiàn)場，并投入入濕噴機料斗斗，然后按照照濕噴機操作作規(guī)程序開機機（以TK—961型濕噴機開開機過程為例例，見下圖），以高壓風(fēng)作載體，把混凝土通過輸送管路，以“稀薄流”形式送到噴咀，與已霧化的液態(tài)速凝劑混合后噴到受噴面上，并迅速凝固形成混凝土結(jié)構(gòu)。濕噴工藝流程框框圖第一次上料（砂砂、石、水泥泥）拌合機運輸混泥土安設(shè)調(diào)試噴射機機及管路第二次上料過篩、濾出超粒粒徑石子空壓機

用風(fēng)加壓0.3～0.665Mpa濕式砼噴射機受噴面

噴嘴

速凝劑泵速凝劑注：噴嘴到受噴噴面的距離為為0.8～1.5m2.1.1

濕噴工藝流流程要點⑴滿足要求的混混凝土拌和物物－－和易性性好、坍落度度8～12cm；⑵滿足要求的速速凝劑材料；；⑶按規(guī)程操作和和保養(yǎng)濕噴機機；⑷系統(tǒng)風(fēng)壓≥00.5MPaa，風(fēng)量≥10m3/min，工作風(fēng)壓壓風(fēng)量優(yōu)化控控制；⑸噴嘴（距離、角角度）優(yōu)化控控制。2.1.2

濕噴機操作作過程框圖

添加速凝劑

設(shè)定動壓力

接風(fēng)水管路

接噴管、速凝劑劑、吸水管

檢查轉(zhuǎn)子、振動動器、計量泵泵埋順砼管子檢查電壓加入半料斗砂漿漿將砂漿轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)子子腔和氣料混混合物

開速凝劑輔助風(fēng)風(fēng)

緩慢打開主風(fēng)閥閥啟動速凝劑計量量泵啟動主電機啟動振動器在料斗中加入砼砼

TK—961型型濕噴機開機機過程濕噴機噴射作業(yè)業(yè)技術(shù)要點⑴嚴(yán)格按以下順順序操作，打打開速凝劑輔輔助風(fēng)→緩慢打開主主風(fēng)閥送風(fēng)→啟動速凝劑劑計量泵的主主電機振動器器→向料斗加料料；⑵開機后注意觀觀察風(fēng)壓，起起始風(fēng)壓大于于或等于0.5Mppa才能開機操操作，并據(jù)噴噴頭出料情況況調(diào)整風(fēng)壓，邊邊墻工作風(fēng)壓壓應(yīng)控制在0.3～0.5Mppa之間,拱部控制在0.4～0.65MMpa之間；⑶供料應(yīng)連續(xù)均均勻，料斗內(nèi)內(nèi)應(yīng)有足夠的的存料并及時時清除粒徑大大于15mm振動篩上的的粗集料；⑷噴頭與受噴面面盡量垂直，保保持0.8～2m的距離，對對掛有鋼筋網(wǎng)網(wǎng)的受噴面，噴噴頭略傾斜，距距離相對減少少；⑸噴頭應(yīng)均勻地地按螺旋軌跡跡，分區(qū)段，一一般不超過6m，自上而下下，一圈壓半半圈，緩慢移移動，每圈直直徑15～20cm。若受噴面面不平，應(yīng)先先噴凹坑找平平；⑹停機嚴(yán)格按以以下順序操作作：關(guān)主電機、振動動電機，關(guān)速速凝劑計量泵泵，關(guān)主風(fēng)閥閥，用水清洗洗速凝劑管路路，通知噴射射手將噴嘴從從受噴面移開開，依次打開開主風(fēng)閥、計計量泵電機、主主電機，清洗洗氣料混合倉倉和砼管路，然然后關(guān)閉主風(fēng)風(fēng)閥、計量泵泵、速凝劑輔輔助風(fēng)。3濕噴混凝凝土配合比的的確定及噴料料選用3.1原材材料的選用：：⑴水泥：采用用525或425普通硅酸鹽鹽水泥，每立立方米混凝土土水泥用量450kg。⑵砂：以中砂砂為宜。⑶碎石：最大大粒徑在15mm以下。⑷減水劑：要要求噴混凝土土的坍落度較較大，容易使使噴混凝土固固后產(chǎn)生“干裂”現(xiàn)象，導(dǎo)致致支護(hù)能力的的下降。在拌拌混凝土?xí)r加加入高效減水水劑（用后摻摻法），在同同樣坍落度時時減水率大于于12％，減水劑劑的摻量一般般為水泥重量量的0.4～0.6%。⑸速凝劑：速速凝劑的品質(zhì)質(zhì)好壞關(guān)系到到噴混凝土?xí)r時回彈量的大大小、初期強強度的增長幅幅度及后期強強度的損失。TK-9661濕噴機需要要采用液態(tài)速速凝劑（鋁酸酸鹽系列），初初凝時間1～4min，終終凝劑時間2～10min，根據(jù)據(jù)摻量的多少少（水泥重量量的3～5％）調(diào)整凝凝結(jié)時間。速速凝劑的后期期強度保存率率應(yīng)大于90％。該類產(chǎn)產(chǎn)品一般有強強堿性，使用用時應(yīng)注意防防護(hù)。3.2配合比比的確定噴混凝土配合比比的確定應(yīng)滿滿足以下要求求：⑴噴層的強度度達(dá)到要求值值，特別是初初期強度要高高。⑵粘附性較好好，回彈量小小，噴層密實實。⑶粉塵少。⑷不易發(fā)生堵堵塞管道現(xiàn)象象。噴混凝土水泥：：砂：石=1：1.8～2.2：1.4～2，砂率為45～55％，水灰比比為0.4～0.5。4機具配備備序號名稱型號臺數(shù)說明1混凝土攪拌機JS350以上上1～2初、復(fù)噴同時作作業(yè)用2臺2混凝土噴射機TK-9611～2初、復(fù)噴同時作作業(yè)用2臺3機械手瑞典斯的代內(nèi)脫脫1用于復(fù)噴4砼輸送罐車GTB—Ⅱ2～3視攪拌機距工作作面的距離而而定5集料盤自制，容量1..5立方米16電動空壓機12m3５人員配備備濕噴機司機需經(jīng)經(jīng)專門培訓(xùn)，持持證上崗，正正常情況下人人員配備如下下表：序號工作部位工作內(nèi)容人數(shù)（人）1后倉供應(yīng)砂22供碎石43供水泥14拌合砼（機械）15前倉操作濕噴機16噴射砼噴射手27進(jìn)料28

合計136濕噴綜合合效益分析通過長梁山隧道道和半坡隧道道施工實踐表表明，濕噴具具有以下幾個個方面的效益益：1.宏觀綜合效效益濕噴效益主要體體現(xiàn)在提高效效率、加快進(jìn)進(jìn)度、降低成成本、保證施施工安全等宏宏觀綜合效益益方面。采用用濕噴混凝土土，強化初期期支護(hù)后，可可在軟弱圍巖巖地層條件實實現(xiàn)全斷面開開挖技術(shù)。2.經(jīng)濟(jì)效益：：⑴設(shè)備購置：每每臺濕噴機較較干噴機貴10萬元，若每每臺按混凝土土計5000m3，則設(shè)備購購置費高出20元/m3。⑵材料消耗：根根據(jù)統(tǒng)計資料料，結(jié)合板、噴噴咀、鋼襯板板、噴射管的的消耗攤?cè)雵妵娀炷林杏嬘嫵杀?4.1元/m3與干（潮）相相比基本持平平。濕噴使用的液態(tài)態(tài)速凝劑較干干（潮）噴高高約80元/m3。以上兩項濕較干干（潮）噴高高出約100元/m3。⑶減少回彈量約約20％，若噴混混凝土單價按按600元/m3計，則可減減少損失120元/m3，同時因回回彈量的減少少縮短作業(yè)時時間，加快了了生產(chǎn)進(jìn)度。由此可見濕噴僅僅降低回彈節(jié)節(jié)約材料一項項就可抵消設(shè)設(shè)備購置和液液態(tài)速凝劑材材料消耗所產(chǎn)產(chǎn)生的價差并并有盈余。3.社會效益：：隧道作業(yè)人員以以患矽肺病者者最多，給職職工造成終身身痛苦，也給給企業(yè)和社會會帶來額外的的經(jīng)濟(jì)支出。而而隧道作業(yè)以以噴混凝土粉粉塵最多，危危害最大。濕濕噴粉塵小，在在咀旁的粉塵塵量僅是干（潮潮）噴粉塵量量的1/6，改善了了作業(yè)環(huán)境，大大幅度減少了了職業(yè)病的病病源。水灰比得到控制制，保證了初初期支護(hù)的強強度質(zhì)量，提提高了洞內(nèi)施施工的安全度度，這對軟弱弱圍巖的施工工更為重要。4.速度效益⑴回彈率的減少少，相當(dāng)于又又間接地提高高了生產(chǎn)效率率，減少了隧隧道作業(yè)的循循環(huán)時間，為為隧道的快速速施工創(chuàng)造了了條件。⑵濕噴一次噴層層厚，可以減減少達(dá)到設(shè)計計噴層厚度的的次數(shù)，簡化化工序從而提提高施工進(jìn)度度。⑶濕噴機本身生生產(chǎn)率高，同同時濕噴機塑塑性混凝土為為緊方，而干干噴混凝土為為松方，兩者者之間有15%以上的體積積差。5.質(zhì)量和安全全效益濕噴混凝土強度度從水灰比、拌拌和及速凝劑劑添加等方面面都能按配合合比設(shè)計要求求進(jìn)行計量，得得到了控制和和保證。而且且一次噴層厚厚度比干（潮潮）噴大幅度度提高，客觀觀上容易達(dá)到到設(shè)計要求噴噴層厚度。由由于從噴射混混凝土強度和和噴層厚度兩兩方面得到了了可靠保證，從從而提高了支支護(hù)質(zhì)量，確確保了隧道施施工安全。7結(jié)束語⑴噴砼采用濕噴噴作業(yè)嚴(yán)格遵遵循工藝規(guī)程程操作，其產(chǎn)