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1、隧道喷射混凝土超耗技术分析及控制摘要：改革开放40 年，我们亲爱的祖国有了翻天覆地的变化。我国拥有了当今 世界上最现代化的铁路、公路交通网。我国交通网服务经济社会发展保障能力显 著增强。我国高速铁路及高速公路的施工设计技术水平在国际上都处于了领先地 位，速度的提升对线路选择的要求较高，隧道设计成了路网的重要组成部分。目 前隧道施工喷射混凝土超耗问题一直是隧道施工中的难题，有效控制喷射混凝土 超耗比率对工程质量、工程成本都有着至关重要意义。本文对隧道喷射混凝土。关键词：隧道；喷射混凝土；超耗；控制引言：喷射混凝土隧道施工初期支护的一道重要工序。喷射混凝土超耗问题隧道施 工成本卡控的重点。影响喷射
2、混凝土超耗的因素较多，涉及人、材、机、方法、 管理等。有效的控制隧道超欠挖关系项目成败，能否盈利的关键。本文从隧道设 计功能、现场施工管理经验等方面对喷射混凝土超耗原因进行了分析，并结合分 析原因提出了管理措施。一、喷射混凝土超耗原因分析1.1 隧道设计功能要求在铁路、公路隧道设计时，考虑列车运营安全，各设计院会对隧道净空提出 要求。施工单位在施工过程中，会通过监控量测数据对开挖断面进行预留变形量 的设置，充分考虑隧道测量放样误差及贯通误差要求，会对隧道开挖断面及衬砌 轮廓（衬砌台车半径）放大5cm-10cm，确保隧道净空满足要求。尤其铁路工程 隧道，自2017 年沪昆高铁质量后，铁路总公司出
3、台了铁路建设项目质量安全 红线管理规定（铁总建设【2017】310 号），对铁路隧道衬砌厚度及强度等做 了明确要求。检查力度及处罚强度之大，各铁路隧道施工单位对隧道净空提出了 更高的要求。隧道断面净空的放大是喷射混凝土超耗及衬砌混凝土超耗的原因之一。1.2 地质原因造成的局部坍塌超前地质预报工作及监控量测工作对开挖爆破有着重要的意义，归根结底是 否能对隧道岩层准确判断。由于地质不同，不能合理的采用开挖工法、调整爆破 设计，会造成隧道较大的超挖。客观事物不能得到有效认识，主观判断上就会出 现偏差。目前我国大部分施工单位缺乏有经验的地质工程师，对地层岩性不能进 行主观上的判断，过多依赖于TSP报告
4、结果，不去深究地层形成的原因，无能力 预测掌子面前方地层变化，缺乏调整爆破钻孔参数的能力。把地质原因作为客观 原因，缺乏主动认识的动力。1.3 人、料、机、法、环等因素对施工的影响施工作业质量脱离不了人、料、机、法、环的五方面因素。下面从这几个方 面进行简要分析。人的因素：由于施工作业人员受教育程度、操作水平、数量程度各不相同， 开挖时钻孔角度、装药参数控制、喷浆手对喷射混凝土性能的掌握程度、施工工 艺及操作机械手的熟练程度不同，造成的混凝土超耗也不同。材料的因素：近些年，由于环保的因素造成沙、石生产厂家减产、限产，产 量不能满足施工生产需要。施工单位物资部门、试验检测部门迫于生产压力，降 低
5、了收货质量标准。沙石含泥量超标严重，试验人员缺少有效工艺性试验数据， 造成施工过程喷砼回弹量偏大，混凝土超标。另一方面水泥也存在同样问题，水 泥供不应求，存在进入现场时温度超标的现象。喷射混凝土温度过高对终凝时间 与最终强度很不利，施工过程中温度宜在15-25C最好。设备因素：设备包括开挖设备的选择、开挖台架设计的合理性、喷浆机的选 型等。开挖设备的选型要根据隧道整体围岩占比比例、断面大小进行综合考虑。 一般围岩较好（II、III级围岩）、断面足够大时（100m?），考虑选择凿岩台车。 凿岩台车选择时充分考虑发挥设备功效，选择单臂、双臂或三臂凿岩台车，或采 用凿岩台车配合人工的开挖方式。采用人
6、工开挖时，充分考虑人体工程学进行开 挖台架设计。开挖台架设计合理，周边眼钻孔质量才能保证。喷浆设备的投入前 要进行经济比选，同时考虑工期目标因素、建设单位相关要求。方法因素：方法主要是操作人员的喷射角度、喷射层厚、喷头距离喷射面的 距离以及喷射路径等因素。在风压和水压一定的情况下，采用层厚6-8cm，垂直 岩面，自下而上螺旋移动的方法进行喷射，效果较好。环境因素：主要是施工作业操作环境及管理环境、社会环境。作业操作环境 的好坏直接影响作业人员的作业效率及工作质量。作业面照明不足、通风不足， 就会造成作业人员无法掌握喷射角度及层厚等参数。作业面温度过低，会造成喷 射混凝土粘结不牢，造成大面积掉块
7、且强度无法保证。拌合站距离作业面过远， 混凝土长距离运输造成自身结构及性能改变，造成干喷料颗粒分布不均匀，湿喷 料塌落度损失过大等造成喷射回弹过大。管理环境指的就是施工单位内部管理标 准及创优目标、建设单位的建设标准等，例如某引水工程建设单位明确提出最终 工程质量评定为优良。社会环境指的是社会整体的质量意识。目前，我们国家建 设工程更注重的是质量，实行了质量终身责任制等制度。二、超耗控制措施2.1 充分考虑隧道功能因为隧道用途不同，在施工中通过验收标准对施工质量进行卡控。比如铁路 隧道要求就比较严格，施工中通过对衬砌台车半径进行放大确保施工净空满足要 求；公路隧道行车净空与隧道断面净空距离较远
8、，施工中可以不考虑衬砌台车放 大。公路、铁路隧道对隧道防水功能要求比较高，初支喷射混凝土平整度要求比 较高；但对引水工程水工隧道，无防水要求时，隧道初期支护喷射混凝土可喷射 成瓦片状，最后用衬砌模筑混凝土去充填，已达到降造目的。2.2 加强对地质的掌握能力加强对地质的掌控能力，一是要安排专业地质工程师。通过现场地质勘察， 加深炮孔钻孔的情况等判断前方地质情况；二是通过有效的超前预报手段及预支 护，确保掌子面开挖后的稳定；三是通过判断掌子面地质情况对爆破设计的动态 调整。2.3 加强过程管理工程管理在施工前期的招标过程、策划过程中，明确采取的混凝土考核机制 和采取的喷砼设备、支护方法。例如某公司
9、在前期招标过程中在劳务分包合同中 明确了允许喷砼超耗比例，对后期施工中超过允许超耗部分严格按照超耗混凝土 出厂价对劳务分包工程款进行扣除；同时根据施工组织安排确定了斜井采取干喷 的施工工艺，正洞衬砌采取湿喷工艺等措施。施工过程中采取激励考核措施，对超欠挖及喷射混凝土进行管控。加强对施 工作业人员的爆破技术培训教育，当然首先技术人员要能够掌握基础的爆破理论 知识。物资及试验部门严格进行原材料的质量验收，通过不同的含泥量设计不同 的配合比试验，施工过程中实行动态调整。三、结语 造成喷射混凝土超耗原因很多，除了大家都比较熟悉的措施：人员培训、地 材质量、超前预支护质量、开挖成型控制、爆破动态设计等常规措施外；强调了 如下几点措施：（1）根据隧道功能及业主要求合理利用设计净空；（2）根据隧道设计结构的不同，对初期支护平整度无要求的隧道，初期支护 喷射混凝土喷成瓦片状，后期采取模筑混凝土弥补。（3）施工单位增加地质工程师，参与隧道爆破动态设计。 参考文献：1王正瑜.隧道工程喷射混凝土超耗控制措施探究J.商品与质量，2017（5）.
