1、 淺談隧道施工中干噴法噴射混凝土的配合比設計中鐵十四局集團二公司測試中心王之敏在隧道施工中，特別是在開挖以后，為確保施工安全，施工支護的及時性及適用性就顯出了其重要的地位。施工單位常常都采用錨桿與噴射混凝土聯合作為臨時支護，在我國現行規范中稱之為錨噴支護。由于錨噴支護中噴射混凝土配合比的設計不能象普通混凝土的配合比設計那樣，按照統一的規范及方法在試驗室內完成，而必須在施工現場運用行之有效的方法，通過反復試驗來選定。筆者通過近幾年來在隧道施工試驗中所總結的經驗，結合瀝青混凝土生產配合比中檢測冷料倉集料流量的方法及噴射混凝土施工工藝的特殊性，就干噴法噴射混凝土配合比的設計來淺談一下自己的一些觀點及

2、設計方法。在2003年6月，筆者在山東博山參與了省道仲臨路璞邱嶺隧道的建設，并對該工程中的噴射混凝土的配合比進行了設計。根據圖紙要求，混凝土的設計強度為20MPa,施工工藝為干噴法。在設計過程中，首先對當地的原材料及速凝劑的廠家進行了全面的考察，根據考察試驗結果對原材料進行了選定，選定過程如下：一、水泥選用當地生產規模最大、質量最好的山東建設錦宏水泥有限公司生產的“建設”牌P.O32.5R水泥。骨料由于當地的砂廠很少，所以在有數的幾個砂廠中選用了池上鎮趙莊砂廠產的河砂，經過試驗，該砂的細度模數為2.6，屬于H區中砂，符合噴射混凝土的設計要求。在碎石選用過程中，由于噴射混凝土施工工藝的特殊性，碎

3、石的最大粒徑不宜大于15mm，如果粒徑太大，不僅會增大回彈率，而且很容易堵住噴射機噴頭，造成傷人事故，而且噴射混凝土與普通混凝土一樣，在同等條件下，如果骨料級配越好，砼就越密實，強度也會越高，砼的耐久性也就越好。所以根據這個道理，筆者在選用碎石時，采用了錨桿噴射混凝土支護技術規范(GB50086-2001)中提供的集料(砂石)混合級配范圍，如下：篩孔(mm)151052.51.20.60.30.15合格范圍10062-9040-7026-5418-4113-315-224-8優良范圍10078-8250-6034-4323-3117-2210-155-7在眾多碎石廠家中，經過反復試驗調整，只有

4、池上鎮石料廠產的5-15mm碎石與趙莊砂廠的砂混合后的級配符合要求范圍，最佳摻配比例為：砂：碎石=48：52，混合后的篩分結果如下：篩孔(mm)13.29.54.752.361.180.60.30.15合格范圍10062-9040-7026-5418-4113-315-224-8實際結果10089.445.038.934.422.813.45.6混合后的級配雖然達不到優良范圍，但能符合合格要求，所以碎石就選定為池上鎮石料廠的5-15mm碎石。速凝劑選用的是山東壽光速凝劑廠生產的J-85型速凝劑，速凝劑的試驗結果如下：初凝時間為2分鐘10秒，終凝時間為3分鐘，符合規范及施工要求。原材料選定以后，

5、進入試噴階段。試噴時采用的噴射機是施工中使用的河南省煤炭科學研究所科明機電產的PZ-5(B)K-I型混凝土噴射機，試噴前首先對噴射機進行了檢查，經檢查，噴射機無漏氣、無堵塞現象，生產能力以及對氣壓和水壓的控制均能滿足施工要求。噴射機檢查無誤后，對現場砂子的含水率進行檢測，實測含水率為6%。由于干噴時出于對粉塵污染大小的考慮，所以噴射時砂的含水率宜控制在5%7%左右，即使在做配合比設計時也無須對砂子進行干燥處理。試噴時，在施工現場首先找個合適的巖面，然后采用規范給定的初噴配合比：灰骨比1：4，即水泥：骨料=1：4，砂率按選用原材料時經試驗確定的砂率48%，進行干料拌合，即：水泥：砂：碎石=1：1

6、.92：2.08。試拌時，所用的原材料數量如下：水泥：砂：碎石=250kg：480kg：520kg,速凝劑按水泥用量的4%加入，由于砂的含水率為6%,所以對砂的用量根據含水量進行換算，實際用量應為：480X（1+6%）=509Kg,原材料干拌好以后，運到噴射機前備用，并在短時間內讓經驗豐富的噴射工進行試噴，在噴射過程中，噴射機的工作氣壓與水壓調整到規范要求的范圍（氣壓在0.1-0.15MPa之間，水壓在0.15-0.2MPa之間），噴射距離嚴格控制在0.6m至1.2m之間，并讓噴射工反復調整進水開關，直至噴出的混凝土濕潤光澤、粘塑性好、無干斑或滑移流淌現象為止，然后停止進料，固定好進水開關，使

7、進水開關保持在剛才位置，并做好標記。對進水開關在此位置時的噴水量進行單獨計量，計量原理就是測出一段時間內所噴出的水的數量，如同瀝青混凝土生產配合比中對冷料倉各種集料流量的檢測。具體方法如下：用噴射機向預先備好的大桶（宜為口小肚大，容積最小為100升的塑料桶或鐵桶）內噴水，用秒表控制時間，計量結果為：10.4Kg/min。然后停止進水，單獨噴干料，對所噴出的干料用同樣的方法進行單獨計量，結果為：131kg/min。再根據灰骨比、砂率及砂的含水率，算出每分鐘噴出的干料中的水泥重量：為26.2kg,每分鐘噴出的砂為53.3kg,其中所含的水為3kg,于是得出此時的水灰比為：（10.4+3）/26.2

8、=0.51,得出水灰比后,重新噴射混合料，制取大板（大板試模宜為：45cmX35cmX12cm的木底試模）試件，并對混合料的容重進行檢測（向容量桶內噴混合料），結果為：2230kg/m3,于是根據容重算出此配合比的每立方用量：水泥：砂：石子：水=405：777：842：206，水灰比為0.51，速凝劑用量為水泥用量的4%。再根據普通混凝土配合比設計規范要求，分別把水灰比向上浮動0.03及0.06,即W/C=0.48及W/C=0.45,又得出兩個配合比（假定容重都為2230kg/m3），如下：TOC o 1-5 h z水泥：砂：石子：水：速凝劑W/C429：766：829：206：17.20.4

9、8458：752：814：206：18.30.45用以上兩個配比分別按上述方法進行試噴，制取大板試件，并檢測拌合物容重，檢測結果與假定容重相吻合，都為2230kg/m3,所以不必進行修正。強度檢測：在大板標養7天時，切割成10X10X10標準試件，一組進行7天抗壓，一組進行28天抗壓，結果如下：W/C7天抗壓強度結果（MPa）28天抗壓強度結果（MPa）TOC o 1-5 h z0.4519.928.40.4816.525.70.5115.723.8根據28天強度結果，畫出灰水比與強度關系圖，在圖中找出試配強度所對應的灰水比，并換算出水灰比，然后得出最終確定的試驗室配合比。配合比確定以后，上報本工程施工監理處，經過監理處試驗論證后，給予認可，并直接用于