1.6 面層混凝土濕噴技術

1.6.1 適用條件和范圍

該技術適用于隧道、地鐵、礦井、深基坑等地下工程及高邊坡支護面層噴射混凝土施工工程。

1.6.2 技術要點

混凝土濕噴工藝原理是通過建立調節混凝土初凝作用的雙體系實現的。第一步由緩凝劑完成。將緩凝劑以一定的摻量加入攪拌機里的新拌混凝土，使水泥顆粒發生疏水作用并保持混凝土新鮮。第二步由速凝劑完成。在濕噴機噴嘴處用氣流將速凝劑加入黏流狀態的混凝土，用于引發混凝土黏度突然下降，這稱作“黏度衰減效應”。同時，速凝劑能夠使混凝土在黏度突然下降前保持有可塑性和觸變性，所以混凝土表面濕軟，能與以后噴射的混凝土料較好地黏合，回彈率降低。

噴射混凝土附著力較好、密實度較高、回彈率低。該技術操作人員較少，機械化程度高，勞動強度顯著降低。施工過程產生的粉塵少，作業環境得到極大改善，有利于勞動人員的身體健康。混凝土濕噴示例見圖1-7。

1.6.3 施工要求

（1）施工配料嚴格按配合比進行操作，尤其要注意控制碎石參量，碎石多易堵管，碎石少又影響混凝土的強度。最大骨料直徑為20mm，砂石比例約2∶1，水灰比為0.50～0.55，泵送混凝土坍落度控制在100～220mm之間（160～200mm為最佳）。

（2）嚴格控制風壓。一般風壓控制在0.75MPa左右風壓太小，會使噴射力減弱，無法滿足噴射混凝土的黏結密實要求；風壓太大，噴射混凝土一觸及巖面就會被后續的強大沖擊力吹走。二者都會加大骨料的反彈，從而直接造成回彈的增加。

（3）無鋼筋網噴射時，噴嘴盡量垂直巖面成90°，并偏向剛噴射部位（傾斜角控制在10°內），保持0.8～2m的距離，以確保混凝土的密實效果。對掛有鋼筋網的受噴面，噴嘴應略傾斜，距離宜控制在0.6～1.0m的范圍內。

（4）從隧道最低處開始由下而上、以S曲線移動進行噴射；從隧道兩側邊墻底部開始噴射，噴射到拱頂中心線位置閉合。

（5）噴頭均勻地按螺旋軌跡運行，順時針，一圈壓半圈，緩慢移動，每圈直徑150～200mm；若受噴面不平，應先噴凹坑找平。

（6）在噴射混凝土終凝1h后進行灑水養護，保持噴射面濕潤，養護時間不少于7d。

（7）冬期施工時，洞口噴射混凝土的作業場合應有防凍保暖措施；作業區的氣溫和混合料進入噴射機的溫度均不應低于5℃；不得在結冰的層面上進行噴射混凝土作業；混凝土強度未達到6MPa前，不得受凍。

1.6.4 實施效果

（1）施工作業效率高：大型濕噴機噴射速度快，效率高。

①在正常情況下施工，大型噴射機每小時理論最大噴射能力30m3；作業范圍大，一次定位噴射距離達15.5m；最大噴射高度可達17.26m，作業效率相當于干噴機的4倍。

②大型濕噴機行走和噴射臂由內燃發動機作動力，行走采用四輪驅動，行走速度快，大型濕噴機到達工作面時，只需要將電纜卷筒的電纜接頭連接在配電箱內，前后支腿支起，使用無線遙控器將大臂和小臂移動到待噴部位，整個過程只需要10min左右，準備時間短。

③噴射范圍廣且移動方便，能提高作業循環的速度。大型濕噴機的大臂和小臂通過油缸都可以伸縮2m的距離，在濕噴機不移動的情況下，噴射高度可以達到17.26m，水平距離可達到15.5m。

（2）材料節省：干噴工藝平均回彈率為40%，濕噴工藝平均回彈率為10%，可大大降低材料浪費，節約施工成本。

（3）安全：大型濕噴機在噴漿支護的過程中，噴射操作手通過無線遙控器操作噴射臂的噴射位置和噴嘴的角度，可以避免因掌子面圍巖較差而掉落石塊傷人、噴射反彈料傷人等事故，同時可以減少操作人員對噴射混凝土粉塵的吸入量。

（4）質量效益：采用干噴工藝普遍存在混凝土平均強度低、勻質性差、抗滲性能差、密實性差等缺點，很難達到要求。采用濕噴工藝，混凝土集中拌合，混凝土施工配合比（水灰比、外加劑）可以得到有效控制，能大大提高混凝土施工質量。

（5）環保效益：相比而言，使用面層混凝土濕噴的噴漿料是按照配合比拌制的，屬于全濕混凝土，施工時沒有什么灰塵，回彈量也少，可以減少粉塵對操作人員的傷害，同時節約混凝土等材料，具有良好的環保性。

1.6.5 工程案例

仁新高速公路筆架山隧道位于廣東省始興縣，隧道范圍內中線高程220.1～735.1m，相對高差515m，隧道最大埋深約473.04m，屬深埋特長隧道。中鐵十四局集團有限公司于2015年11月—2018年6月采用的混凝土濕噴技術，具有施工機械化程度高、施工安全性強、作業環境好、工作效率高、回彈量少、經濟效益和社會效益顯著等諸多優點，加快了施工進度，減輕了對環境的污染，保證了隧道施工安全與質量，改善了工人的工作環境。