噴射混凝土技術(shù)是新奧法隧道施工中一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，它借助噴射機(jī)械，將速凝混凝土噴向巖石或結(jié)構(gòu)物表面，使巖石或結(jié)構(gòu)物得到加強(qiáng)和保護(hù)。其與干噴相比，具有可有效地減少回彈、降低粉塵、加大一次噴層厚度、提高噴射砼質(zhì)量、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。隨著濕噴機(jī)械和相關(guān)材料、設(shè)備的生產(chǎn)技術(shù)不斷進(jìn)步，濕噴混凝土將會作為一項(xiàng)成熟的施工手段得到廣泛的應(yīng)用。
1、噴射混凝土技術(shù)概況
1.1 噴射混凝土工藝原理及特點(diǎn)
將摻速凝劑的混凝土用噴射機(jī)噴向巖石或結(jié)構(gòu)物表面，從而使巖石或結(jié)構(gòu)物得到加強(qiáng)和保護(hù)。噴射混凝土密實(shí)型及整體性控制與普通澆注混凝土的振搗密實(shí)原理不同，噴射混凝土通過高速射流密實(shí)，其密實(shí)度與射流過程密切相關(guān)。噴射混凝土施工簡便，省去支模、澆筑和拆模工藝，施工進(jìn)度加快，且較普通混凝土密實(shí)度高，強(qiáng)度和抗?jié)B性能好。
1.2 噴射混凝土的主要作用
（1）填充出露的節(jié)理和裂隙，提高圍巖整體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
（2）混凝土是能夠與圍巖大面積的、牢固接觸的一種支護(hù)方式。
（3）通過接觸面的附著力和剪力，作用在噴射混凝土上的外力分散在圍巖上，防止局部掉塊，在隧道壁面附近形成一個(gè)承載環(huán)，控制了圍巖的應(yīng)力釋放。
（4）填平圍巖的凹面，阻止應(yīng)力集中，加強(qiáng)了軟弱層。將土壓傳遞到鋼支撐和錨桿，開挖后，及時(shí)覆壁面，防止圍巖風(fēng)化。
2、濕噴混凝土施工工藝
2.1 施工準(zhǔn)備
（1）檢查受噴面輪廓尺寸，并加以修整，使之符合設(shè)計(jì)，若有松散、破碎部分須清除干凈。
（2）有明顯滲水地段應(yīng)事先做好防排水處理。
（3）噴射前用高壓風(fēng)、水沖洗巖面，并將表面軟弱破碎巖石清掃干凈。沖洗時(shí)從隧道拱頂開始，按從上到下的順序清洗至側(cè)壁底部。
（4）備好腳手架或工作平臺及護(hù)鐵紗罩。
（5）檢查機(jī)械、管道、安全閥、壓力表是否完好，并進(jìn)行試運(yùn)行。
（6）在拱頂、邊墻或巖面上做好設(shè)計(jì)噴層厚度標(biāo)志。
2.2 濕噴作業(yè)技術(shù)要點(diǎn)
（1）混凝土拌制時(shí)按砂→碎石→水泥→水的順序投料，攪拌采用全自動(dòng)計(jì)量強(qiáng)制式攪拌機(jī)，施工配料嚴(yán)格按配合比進(jìn)行操作；加入復(fù)合泵送劑后攪拌2 min 以上，不能超過4 min，以免影響混凝土的拌合質(zhì)量。
（2）噴射混凝土?xí)r從隧道底處開始由下往上、以S 曲線移動(dòng)進(jìn)行噴射，以避免回彈料污染已沖洗干凈的巖面，影響噴射混凝土的質(zhì)量；后一次噴射應(yīng)在前一次混凝土終凝后進(jìn)行，若終凝后1 h 以上再次噴射，應(yīng)用風(fēng)水清洗混凝土表面；隧道從兩側(cè)邊墻底部開始噴射，噴射到拱頂中心線位置閉合，完成一環(huán)噴射混凝土的一次試噴。
（3）噴射混凝土?xí)r應(yīng)嚴(yán)格控制風(fēng)壓。風(fēng)壓太小，會使噴射力減弱，無法滿足噴射混凝土粘結(jié)密實(shí)要求，甚至達(dá)不到設(shè)計(jì)和規(guī)范要求；風(fēng)壓太大，噴射混凝土一觸及巖面（或上一噴層）就會被后續(xù)的強(qiáng)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。一般起始風(fēng)壓≥0.5 MPa 才能開機(jī)操作，并根據(jù)噴頭出料情況調(diào)整風(fēng)壓，邊墻作風(fēng)壓應(yīng)控制在0.3～0.5 MPa 之間，拱部控制在0.4～0.65 MPa 之間。
（4）噴射混凝土?xí)r應(yīng)根據(jù)圍巖類別及水文地質(zhì)情況，確定適宜的初噴層厚度：Ⅱ類圍巖分3 次，Ⅲ類圍巖分2 次，Ⅳ類圍巖分1～2 次；采用濕噴，經(jīng)現(xiàn)場測定初噴層厚度確定為4～5 cm，第二次噴射厚度可達(dá)10 cm 以上。
（5）無鋼筋網(wǎng)噴射時(shí)，噴嘴盡量垂直巖面成90 °角，并偏向剛噴射部位（傾斜角控制在10 °內(nèi)），保持0.8～2 m 的距離，以確保混凝土的密實(shí)效果，對掛有鋼筋網(wǎng)的受噴面，噴油略傾斜，距離則宜控制在0.6～1.0 m 范圍內(nèi)。
（6）噴頭應(yīng)均勻地按螺旋軌跡運(yùn)行，分區(qū)段，一般不超過6 m，自上而下，一圈壓半圈，緩慢移動(dòng)，每圈直徑15～20 cm；若受噴面不平，應(yīng)先噴凹坑找平。
（7）在噴射混凝土終凝1 h 后進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，保持噴射面濕潤，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7 d。
2.3濕噴混凝土施工中的注意事項(xiàng)
（1）噴射前必須用水泥漿潤滑混凝土濕噴機(jī)和送料管，噴射結(jié)束后用水沖洗干凈管路內(nèi)殘留的混凝土。
（2）嚴(yán)格控制工作機(jī)的風(fēng)壓在0.15～0.2 MPa 范圍內(nèi)。
（3）嚴(yán)格控制水灰比，以剛噴射的混凝土表面有一層暗弱光澤為度。
（4）滲水地段的處理，當(dāng)水量不大時(shí)，在噴射混凝土前用壓縮空氣吹掃，噴射混凝土配料及拌料按正常施工程序進(jìn)行；當(dāng)水量較大時(shí)，在開始噴射時(shí)適當(dāng)減小用水量，噴射由遠(yuǎn)而近，臨時(shí)加大速凝劑摻量（≯5%）逐漸合攏，止水后，必須緊接著用正常速凝劑產(chǎn)量的噴射混凝土封閉。
（5）在噴射過程中，噴射手要時(shí)刻注意觀察噴嘴情況，一旦堵管，要讓助手立即與操作司機(jī)聯(lián)系，停機(jī)，關(guān)風(fēng)，檢查管路是否暢通。
（6）對局部噴射混凝土過厚的情況，在掛防水板前一定要將突出部分混凝土剔除。因?yàn)檫@種情況有可能頂破防水板，更有可能在初期支護(hù)和二次襯砌之間形成點(diǎn)接觸，造成局部應(yīng)力
集中而導(dǎo)致二次襯砌表面開裂。
（7）混凝土噴射后至下一循環(huán)放炮時(shí)間，應(yīng)通過試驗(yàn)確定，一般不小于4 h，放炮后應(yīng)對混凝土進(jìn)行檢查，如出現(xiàn)裂紋，應(yīng)調(diào)整放炮間隔時(shí)間或爆破參數(shù)。
（8）在混凝土凝結(jié)之后，需要對噴射混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行檢測。在進(jìn)行強(qiáng)度檢測時(shí)，應(yīng)采取切割鉆芯法取樣，以接近噴射混凝土的真實(shí)情況，若采樣的混凝土無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求，則應(yīng)
及時(shí)采取措施進(jìn)行補(bǔ)救。
（9）在噴射混凝土?xí)r要注意觀察拱腰至拱頂?shù)膸r面，加強(qiáng)勞動(dòng)保護(hù)，防止混凝土和巖面的石塊在高壓噴射混凝土的沖擊下垮落傷人。
3、濕噴混凝土施工工藝
3.1 施工準(zhǔn)備
（1）檢查受噴面輪廓尺寸，并加以修整，使之符合設(shè)計(jì)，若有松散、破碎部分須清除干凈。
（2）有明顯滲水地段應(yīng)事先做好防排水處理。
（3）噴射前用高壓風(fēng)、水沖洗巖面，并將表面軟弱破碎巖石清掃干凈。沖洗時(shí)從隧道拱頂開始，按從上到下的順序清洗至側(cè)壁底部。
（4）備好腳手架或工作平臺及護(hù)鐵紗罩。
（5）檢查機(jī)械、管道、安全閥、壓力表是否完好，并進(jìn)行試運(yùn)行。
（6）在拱頂、邊墻或巖面上做好設(shè)計(jì)噴層厚度標(biāo)志。
3.2 濕噴作業(yè)技術(shù)要點(diǎn)
（1）混凝土拌制時(shí)按砂→碎石→水泥→水的順序投料，攪拌采用全自動(dòng)計(jì)量強(qiáng)制式攪拌機(jī)，施工配料嚴(yán)格按配合比進(jìn)行操作；加入復(fù)合泵送劑后攪拌2 min 以上，不能超過4 min，以免影響混凝土的拌合質(zhì)量。

（2）噴射混凝土?xí)r從隧道底處開始由下往上、以S 曲線移動(dòng)進(jìn)行噴射，以避免回彈料污染已沖洗干凈的巖面，影響噴射混凝土的質(zhì)量；后一次噴射應(yīng)在前一次混凝土終凝后進(jìn)行，
若終凝后1 h 以上再次噴射，應(yīng)用風(fēng)水清洗混凝土表面；隧道從兩側(cè)邊墻底部開始噴射，噴射到拱頂中心線位置閉合，完成一環(huán)噴射混凝土的一次試噴。
（3）噴射混凝土?xí)r應(yīng)嚴(yán)格控制風(fēng)壓。風(fēng)壓太小，會使噴射力減弱，無法滿足噴射混凝土粘結(jié)密實(shí)要求，甚至達(dá)不到設(shè)計(jì)和規(guī)范要求；風(fēng)壓太大，噴射混凝土一觸及巖面（或上一噴層）就會被后續(xù)的強(qiáng)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。一般起始風(fēng)壓≥0.5 MPa 才能開機(jī)操作，并根據(jù)噴頭出料情況調(diào)整風(fēng)壓，邊墻作風(fēng)壓應(yīng)控制在0.3～0.5 MPa 之間，拱部控制在0.4～0.65 MPa 之間。
（4）噴射混凝土?xí)r應(yīng)根據(jù)圍巖類別及水文地質(zhì)情況，確定適宜的初噴層厚度：Ⅱ類圍巖分3 次，Ⅲ類圍巖分2 次，Ⅳ類圍巖分1～2 次；采用濕噴，經(jīng)現(xiàn)場測定初噴層厚度確定為4～5 cm，第二次噴射厚度可達(dá)10 cm 以上。
（5）無鋼筋網(wǎng)噴射時(shí)，噴嘴盡量垂直巖面成90 °角，并偏向剛噴射部位（傾斜角控制在10 °內(nèi)），保持0.8～2 m 的距離，以確保混凝土的密實(shí)效果，對掛有鋼筋網(wǎng)的受噴面，噴油略傾斜，距離則宜控制在0.6～1.0 m 范圍內(nèi)。
（6）噴頭應(yīng)均勻地按螺旋軌跡運(yùn)行，分區(qū)段，一般不超過6 m，自上而下，一圈壓半圈，緩慢移動(dòng)，每圈直徑15～20 cm；若受噴面不平，應(yīng)先噴凹坑找平。
（7）在噴射混凝土終凝1 h 后進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，保持噴射面濕潤，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7 d。
4、濕噴混凝土施工中的注意事項(xiàng)
（1）噴射前必須用水泥漿潤滑混凝土濕噴機(jī)和送料管，噴射結(jié)束后用水沖洗干凈管路內(nèi)殘留的混凝土。
（2）嚴(yán)格控制工作機(jī)的風(fēng)壓在0.15～0.2 MPa 范圍內(nèi)。
（3）嚴(yán)格控制水灰比，以剛噴射的混凝土表面有一層暗弱光澤為度。
（4）滲水地段的處理，當(dāng)水量不大時(shí)，在噴射混凝土前用壓縮空氣吹掃，噴射混凝土配料及拌料按正常施工程序進(jìn)行；當(dāng)水量較大時(shí)，在開始噴射時(shí)適當(dāng)減小用水量，噴射由遠(yuǎn)而近，臨時(shí)加大速凝劑摻量（≯5%）逐漸合攏，止水后，必須緊接著用正常速凝劑產(chǎn)量的噴射混凝土封閉。
（5）在噴射過程中，噴射手要時(shí)刻注意觀察噴嘴情況，一旦堵管，要讓助手立即與操作司機(jī)聯(lián)系，停機(jī)，關(guān)風(fēng)，檢查管路是否暢通。
（6）對局部噴射混凝土過厚的情況，在掛防水板前一定要將突出部分混凝土剔除。因?yàn)檫@種情況有可能頂破防水板，更有可能在初期支護(hù)和二次襯砌之間形成點(diǎn)接觸，造成局部應(yīng)力集中而導(dǎo)致二次襯砌表面開裂。
（7）混凝土噴射后至下一循環(huán)放炮時(shí)間，應(yīng)通過試驗(yàn)確定，一般不小于4 h，放炮后應(yīng)對混凝土進(jìn)行檢查，如出現(xiàn)裂紋，應(yīng)調(diào)整放炮間隔時(shí)間或爆破參數(shù)。
（8）在混凝土凝結(jié)之后，需要對噴射混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行檢測。在進(jìn)行強(qiáng)度檢測時(shí)，應(yīng)采取切割鉆芯法取樣，以接近噴射混凝土的真實(shí)情況，若采樣的混凝土無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求，則應(yīng)及時(shí)采取措施進(jìn)行補(bǔ)救。
（9）在噴射混凝土?xí)r要注意觀察拱腰至拱頂?shù)膸r面，加強(qiáng)勞動(dòng)保護(hù)，防止混凝土和巖面的石塊在高壓噴射混凝土的沖擊下垮落傷人。