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【摘 要】对隧道喷射混凝土常见质量问题进行分析。结合G045线赛里木湖至果子沟口段公路改建工程藏营沟隧道施工过程中所采取的预防措施，为喷射混凝土施工提出了一些合理的建议和宝贵的经验。
【关键词】喷射混凝土；质量问题；预防措施
1 隧道概况
国道045线赛里木湖至果子沟口段公路改建工程项目是交通部的重点工程。由于该山区公路有多处隧道，藏营沟隧道就是其中一座。藏营沟隧道为双联拱隧道，属于国道045线赛里木湖至果子沟口段公路改建工程第八合同段，位于伊犁州霍城县境果子沟内既有公路及果子沟主河道的旁边，隧道穿越一突出的山嘴处，距果子沟口约8千米。隧道进、出口均隔着果子沟主河道与既有公路相接。隧道设计起点为K601+530，设计终点为K601+664，全长134m。隧道所处山体覆盖层为第四系残坡积层，洞身穿越岩层为华力西期的花岗岩，穿越山体段最大埋深约44m。洞口及洞身穿越的地形较为陡峭，有利地表水的排泄，地下水量不大，基本无地下水。该地区属温带内陆干旱山区山地气候，四季分明，日温差较大。
2 隧道初期支护设计概述
藏营沟隧道支护结构按新奥法原理设计，衬砌采用复合式衬砌，初期支护采用锚喷支护。二次衬砌采用模筑钢筋混凝土及模筑混凝土，初期支护与二次衬砌间设防水层。其设计基本思路是：充分发挥围岩的自承能力，以隧道开挖后及时施作的初期支护，作为抑制围岩变形。使其趋于稳定的主要手段；同时，通过及时喷射混凝土于开挖岩面之上，延缓围岩的风化作用，改善围岩的承载能力。但考虑锚杆钢筋锈蚀，围岩松弛区逐压密，初期支护不稳定，防水等原因，施以二次衬砌以提高支护衬砌的安全度。施工过程中，挂网锚喷施工尤为重要，其中喷射混凝土的质量最为重要。喷射混凝土质量的好坏直接影响结构设计是否能起到上述作用。
3 隧道喷射混凝土常见质量问题及原因分析
3.1 常见质量问题
在喷射混凝土施工过程中，应避免出现质量问题，常见的质量问题及现象有以下四种：
混凝土开裂，混凝土剥落，混凝土离层，混凝土厚度不足四种原因。
3.2 原因分析
就喷射混凝土常见质量问题出现的原因进行分析，主要有以下几种原因：
3.2.1 受喷面粉尘、杂物未清除或清除不彻底；
3.2.2 松动危石未清除，松动石块存有较大空隙，而混凝土受遮挡无法喷入；
3.2.3 喷射混凝土所用材料不合格或混凝土配合比不合适；
如果喷射混凝土出现上述质量问题，将直接影响隧道的结构设计，会造成质量隐患和安全隐患，将带来重大质量和安全事故。所以在施工过程中必须采取行之有效的措施，避免出现这些质量问题。
4 施工中采取的预防措施
针对喷射混凝土常见的一些质量问题，通过分析原因，为避免出现质量问题，在藏营沟隧道喷射混凝土施工过程中采用了以下一些预防措施：
4.1 喷射混凝土作业前对受喷面粉尘、杂物用高压风或水彻底清除干净，防止混凝土与受喷面结合不良。
4.2 喷射混凝土前对开挖面的浮石和墙角的岩渣，松动石块、危石或遮挡物用人工彻底予以清除。
4.3 严格控制喷射混凝土所用各种材料质量：
首先，水泥优先选用普通硅酸盐水泥，且标号不得低于42.5号，因其凝结时间较快，且与速凝剂有良好的兼容性。对于软弱围岩选用早强水泥，或在拌和时惨加早强剂，我们采用的是新疆水泥厂生产的天山P.O42.5水泥。砂采用硬质、洁净的中粗砂，细度模数大于2.5，用前要过4.75mm筛，干喷法施工时，砂的含水量宜控制在5％-7％。应采用坚硬耐久的碎石或卵石，我们采用是卵石破碎的石料，最大粒径控制在10mm左右，且级配良好，不致堵塞喷射管路，并可以减少回弹量。
拌合用水必须符合工程用水标准，不得含有影响水泥正常凝结与硬化的有害成分。采用的速凝剂必须是合格产品，并保证使用时不变质（一般速凝剂保质期为三个月），其掺量根据水泥品种、水灰比不同通过试验确定，使配制的混凝土初凝时间不超过5min，终凝时间不超过10min。施工过程中严格控制速凝剂的掺量，掺量过低，会使喷射混凝土凝结时间延迟，早期易剥落；掺量过多，会直接影响喷射混凝土的28天抗压强度。在施工中要做到拌和料随拌随用，多拌的干料要在2h之内用完，如果用不完的应予以清除，不得使用。
4.4 混凝土终凝2h后立即喷水养生，经常保持其表面润湿，养生时间不得少于7天，最好养生14天左右。
4.5 因一般喷射混凝土施工需紧随开挖进行，故其受开挖爆破震动、冲击影响很大，混凝土需达到一定强度后才能抵御。为了避免下次爆破作业影响初期支护的质量，所以开挖爆破距喷射混凝土作业完成时间间隔不少于4h，施工中要严格控制。
4.6 喷射前在受喷面上埋没厚度标志，按频率要求认真检查所喷射的混凝土的厚度：每10m检查一个断面，每断面从拱顶中线起，每2m检查一个点。平均厚度≥设计值，并有60%的 测点厚度≥设计厚度，最小厚度≥0.5倍设计厚度。
5 施工结果情况及总结
5.1 施工结果情况
藏营沟隧道施工过程中采取了以上的预防措施，喷射混凝土质量得到了很好的保证，没有出现开裂、剥落及离层等问题；混凝土厚度也较均匀，大于设计值。经试验检测，喷射混凝土强度也满足设计要求。同时，回弹率的控制满足施工要求，减少了因回弹率过大而造成的经济损失。总体上喷射混凝土取得了理想的效果，达到了结构设计所要求的作用，为接下来的二次衬砌施工打下了良好的基础，工程质量得到了保证。
5.2 总结
5.2.1 喷射混凝土如出现开裂、剥落离层应先查明原因，如受喷面高低不平，裂缝处混凝土厚度过薄，钢筋网所用钢筋直径过大，钢筋保护层过小，受喷面后有较大裂隙、空洞，混凝土所用砂石材质不合格，水灰比不合适，围岩压力增大等。要针对原因采取根本处理措施后，再对开裂、剥落、离层进行返工。
5.2.2 混凝土厚度不足的必须补喷，直至达到设计要求为止。
5.2.3 在施工过程中，还应通过现场监控量测，超前地质预报等，随时掌握围岩和支护的动态。在综合分析的基础上，进行科学的预测和信息反馈，不断完善和修正设计参数，以达到安全，可靠，经济，合理的目的。
参考文献
[1]JTJ042-94, 公路隧道施工技术规范
[2]JTJ041-2000, 公路桥涵施工技术规范
[3]GB50086-2001, 锚杆喷射混凝土支护技术规范
【关键词】喷射混凝土；质量问题；预防措施
1 隧道概况
国道045线赛里木湖至果子沟口段公路改建工程项目是交通部的重点工程。由于该山区公路有多处隧道，藏营沟隧道就是其中一座。藏营沟隧道为双联拱隧道，属于国道045线赛里木湖至果子沟口段公路改建工程第八合同段，位于伊犁州霍城县境果子沟内既有公路及果子沟主河道的旁边，隧道穿越一突出的山嘴处，距果子沟口约8千米。隧道进、出口均隔着果子沟主河道与既有公路相接。隧道设计起点为K601+530，设计终点为K601+664，全长134m。隧道所处山体覆盖层为第四系残坡积层，洞身穿越岩层为华力西期的花岗岩，穿越山体段最大埋深约44m。洞口及洞身穿越的地形较为陡峭，有利地表水的排泄，地下水量不大，基本无地下水。该地区属温带内陆干旱山区山地气候，四季分明，日温差较大。
2 隧道初期支护设计概述
藏营沟隧道支护结构按新奥法原理设计，衬砌采用复合式衬砌，初期支护采用锚喷支护。二次衬砌采用模筑钢筋混凝土及模筑混凝土，初期支护与二次衬砌间设防水层。其设计基本思路是：充分发挥围岩的自承能力，以隧道开挖后及时施作的初期支护，作为抑制围岩变形。使其趋于稳定的主要手段；同时，通过及时喷射混凝土于开挖岩面之上，延缓围岩的风化作用，改善围岩的承载能力。但考虑锚杆钢筋锈蚀，围岩松弛区逐压密，初期支护不稳定，防水等原因，施以二次衬砌以提高支护衬砌的安全度。施工过程中，挂网锚喷施工尤为重要，其中喷射混凝土的质量最为重要。喷射混凝土质量的好坏直接影响结构设计是否能起到上述作用。
3 隧道喷射混凝土常见质量问题及原因分析
3.1 常见质量问题
在喷射混凝土施工过程中，应避免出现质量问题，常见的质量问题及现象有以下四种：
混凝土开裂，混凝土剥落，混凝土离层，混凝土厚度不足四种原因。
3.2 原因分析
就喷射混凝土常见质量问题出现的原因进行分析，主要有以下几种原因：
3.2.1 受喷面粉尘、杂物未清除或清除不彻底；
3.2.2 松动危石未清除，松动石块存有较大空隙，而混凝土受遮挡无法喷入；
3.2.3 喷射混凝土所用材料不合格或混凝土配合比不合适；
如果喷射混凝土出现上述质量问题，将直接影响隧道的结构设计，会造成质量隐患和安全隐患，将带来重大质量和安全事故。所以在施工过程中必须采取行之有效的措施，避免出现这些质量问题。
4 施工中采取的预防措施
针对喷射混凝土常见的一些质量问题，通过分析原因，为避免出现质量问题，在藏营沟隧道喷射混凝土施工过程中采用了以下一些预防措施：
4.1 喷射混凝土作业前对受喷面粉尘、杂物用高压风或水彻底清除干净，防止混凝土与受喷面结合不良。
4.2 喷射混凝土前对开挖面的浮石和墙角的岩渣，松动石块、危石或遮挡物用人工彻底予以清除。
4.3 严格控制喷射混凝土所用各种材料质量：
首先，水泥优先选用普通硅酸盐水泥，且标号不得低于42.5号，因其凝结时间较快，且与速凝剂有良好的兼容性。对于软弱围岩选用早强水泥，或在拌和时惨加早强剂，我们采用的是新疆水泥厂生产的天山P.O42.5水泥。砂采用硬质、洁净的中粗砂，细度模数大于2.5，用前要过4.75mm筛，干喷法施工时，砂的含水量宜控制在5％-7％。应采用坚硬耐久的碎石或卵石，我们采用是卵石破碎的石料，最大粒径控制在10mm左右，且级配良好，不致堵塞喷射管路，并可以减少回弹量。
拌合用水必须符合工程用水标准，不得含有影响水泥正常凝结与硬化的有害成分。采用的速凝剂必须是合格产品，并保证使用时不变质（一般速凝剂保质期为三个月），其掺量根据水泥品种、水灰比不同通过试验确定，使配制的混凝土初凝时间不超过5min，终凝时间不超过10min。施工过程中严格控制速凝剂的掺量，掺量过低，会使喷射混凝土凝结时间延迟，早期易剥落；掺量过多，会直接影响喷射混凝土的28天抗压强度。在施工中要做到拌和料随拌随用，多拌的干料要在2h之内用完，如果用不完的应予以清除，不得使用。
4.4 混凝土终凝2h后立即喷水养生，经常保持其表面润湿，养生时间不得少于7天，最好养生14天左右。
4.5 因一般喷射混凝土施工需紧随开挖进行，故其受开挖爆破震动、冲击影响很大，混凝土需达到一定强度后才能抵御。为了避免下次爆破作业影响初期支护的质量，所以开挖爆破距喷射混凝土作业完成时间间隔不少于4h，施工中要严格控制。
4.6 喷射前在受喷面上埋没厚度标志，按频率要求认真检查所喷射的混凝土的厚度：每10m检查一个断面，每断面从拱顶中线起，每2m检查一个点。平均厚度≥设计值，并有60%的 测点厚度≥设计厚度，最小厚度≥0.5倍设计厚度。
5 施工结果情况及总结
5.1 施工结果情况
藏营沟隧道施工过程中采取了以上的预防措施，喷射混凝土质量得到了很好的保证，没有出现开裂、剥落及离层等问题；混凝土厚度也较均匀，大于设计值。经试验检测，喷射混凝土强度也满足设计要求。同时，回弹率的控制满足施工要求，减少了因回弹率过大而造成的经济损失。总体上喷射混凝土取得了理想的效果，达到了结构设计所要求的作用，为接下来的二次衬砌施工打下了良好的基础，工程质量得到了保证。
5.2 总结
5.2.1 喷射混凝土如出现开裂、剥落离层应先查明原因，如受喷面高低不平，裂缝处混凝土厚度过薄，钢筋网所用钢筋直径过大，钢筋保护层过小，受喷面后有较大裂隙、空洞，混凝土所用砂石材质不合格，水灰比不合适，围岩压力增大等。要针对原因采取根本处理措施后，再对开裂、剥落、离层进行返工。
5.2.2 混凝土厚度不足的必须补喷，直至达到设计要求为止。
5.2.3 在施工过程中，还应通过现场监控量测，超前地质预报等，随时掌握围岩和支护的动态。在综合分析的基础上，进行科学的预测和信息反馈，不断完善和修正设计参数，以达到安全，可靠，经济，合理的目的。
参考文献
[1]JTJ042-94, 公路隧道施工技术规范
[2]JTJ041-2000, 公路桥涵施工技术规范
[3]GB50086-2001, 锚杆喷射混凝土支护技术规范