關于隧道工程噴射混凝土回彈量控制的實踐與研究隨著國家基礎建設投資力度的加大以及城市交通壓力的不斷增長，高速鐵路與地鐵工程建設呈現較大的增長趨勢，因此隧道工程量也大大增加。據有關資料顯示，我國已建成鐵路隧道5300余座，總長度約4000Km；公路隧道1800余座，總長度約750Km，是世界上隧道工程最多的國家。目前隧道工程支護中普遍采用的是噴射混凝土支護，噴射混凝土具有支護及時、強度高、密實性強、操作簡單、靈活性大等優點，特別是在軟弱圍巖地質條件下，配合鋼拱架和系統錨桿作為聯合支護，其優點更為明顯。

噴射混凝土的回彈量控制是噴射混凝土中較為重要的研究課題，一般隧道工程的利潤主要來自開挖和初期支護的噴射混凝土。因此回彈量的控制不僅關系到噴射混凝土的支護質量，對工程的成本控制也有著重要作用。筆者通過調查研究得知，現在隧道工程中噴射混凝土回彈量普遍在30%以上，損失較大，通過技術改進和加強管理可將噴射混凝土的回彈量控制在20%左右。

一、隧道工程中應優先選用潮噴工藝

隧道工程噴射混凝土據工藝流程一般分為干噴、濕噴、潮噴和混合噴四種。主要區別是各工藝的投料順序不同，特別是加水和速凝劑的時機不同。干噴是將骨料、水泥和速凝劑按一定比例干拌均勻，然后裝入噴射機，用壓縮空氣使干集料在軟管內呈懸浮狀態壓送到噴槍，再在噴嘴處與高壓水混合，以較高速度噴射到巖面上。潮噴是將骨料預加少量水，使之呈潮濕狀，再加水泥拌合，從而降低上料、拌合和噴射時的粉塵。濕噴是將骨料、水泥和水按一定比例拌和均勻，用濕式噴射機壓送到噴頭處，再在噴頭上添加速凝劑后噴出。

在上述幾種噴射工藝種，濕噴法對噴射混凝土回彈率控制最好。但濕噴法對稱量及濕拌的工藝要求較高，設備昂貴，而且速凝劑在噴射混凝土中分布不均勻，容易發生堵管故障，因此經綜合考慮，潮噴法在隧道施工中較為適用，且能較好控制噴射混凝土回彈率。

二、噴射前有效的準備工作可降低噴射混凝土回彈量

噴射混凝土前應對受噴巖面進行處理。一般巖面可用高壓水沖洗受噴巖面的浮塵、巖屑，當巖面遇水容易潮解、泥化時，宜采用高壓風吹凈巖面。若為泥砂質巖面時，應掛設鋼筋網（網格宜不大于20*20mm,線徑宜小于3mm），用環向鋼筋和錨釘或鋼架固定，使其密貼受噴面，以提高噴射混凝土的附著力。噴射混凝土前，宜先噴一層水泥砂漿，待終凝后再噴射混凝土。隧道工程中一般將噴射工藝簡化，沒有對受噴面進行處理，將受噴面沖洗后可有效降低回彈量。

三、噴射混凝土時應分段分塊進行

噴射混凝土應采用分段、分片、分層依次進行，噴射順序應自下而上，分段不宜超過6m，分塊大小不宜超過2m*2m，嚴格按照先墻后拱、自下而上的順序進行噴射，以減少混凝土因重力而滑動或脫落，從而控制噴射混凝土的回彈量。

（一）分段噴射混凝土施工時，上次噴的混凝土應預留斜面，斜面寬度為20-30cm，斜面上需用壓力水沖洗潤濕后再行噴射混凝土。

（二）分片噴射要自下而上進行，并先噴鋼架與壁面間混凝土，再噴兩鋼架之間混凝土。邊墻噴混凝土應從墻腳開始向上噴射，從而降低噴射混凝土的回彈量。

（三）分層噴射時，后一層噴射應在前一層混凝土終凝后進行，若終凝1h后再進行噴射時，應先用風水清洗噴層表面。邊墻一次噴射混凝土厚度控制在7-10cm，拱部控制在5-6cm，并保持噴層厚度均勻。頂部噴射混凝土時，為避免產生墮落現象，兩次間隔時間宜為2-4h，控制噴射混凝土的回彈量。

四、噴射速度、噴嘴與受噴面的距離、噴射角度的合理性直接影響回彈量

噴射混凝土時，噴射速度要適當，以利于混凝土的壓實，從而提高混凝土強度，減少回彈量。風壓過大，噴射速度增大回彈增加；風壓過小，噴射速度過小，壓實力小，影響混凝土強度。因此在開機后要注意觀察風壓，其始風壓達到0.5Mpa后，才能開始操作，并據噴嘴出料情況調整風壓。一般工作風壓：邊墻0.3-0.5MPa，拱部0.4-0.65MPa。黃土隧道噴射混凝土時噴射機的壓力一般不宜大于0.2MPa。噴射混凝土的水壓一般控制在稍高于風壓即可。施工現場可以按水壓高于輸料管風壓10-15N/cm2進行控制，其目的是為了保證高壓水能夠從噴槍混合室（噴頭處）內壁小孔高速射出，把拌合料迅速拌和均勻，從而減少回彈量。

噴射距離在0.6-1.2m時回彈量較小，噴射距離過大或過小都會增加回彈量。噴頭長度一般只有0.5-0.6m。噴射手因擔心骨料反彈，將噴射距離控制在0.6-1.2m較困難。因此在隧道工程噴射混凝土施工時可將噴頭加長到1.2-1.5m，這樣噴射手站在距離受噴巖面2.0m左右即可進行噴射，以達到最小回彈量。

噴射混凝土時應盡量使噴嘴與受噴巖面垂直，并偏向剛噴射部位（傾斜角度控制在10°以內），若噴嘴與受噴面角度太小，會形成混凝土物料在受噴面上的滾動，產生凹凸不平的波形噴面，增加回彈量，影響噴射混凝土的質量。

五、噴射混凝土的原材料、配合比對噴射混凝土的影響

盡管采取了各種減小噴射混凝土回彈量的措施，如果不能很好的控制噴射混凝土的原材料和配合比，則無論采取何種有效措施，噴射混凝土的質量和回彈量都無法有效控制。

（一）噴射混凝土對所用水泥的基本要求是：摻入速凝劑后凝結快、保水性好，早期強度增長快，收縮小，此外還應考慮同速凝劑的相溶性。實踐證明，噴射混凝土施工中應優化選用不低于32.5的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥，這兩種水泥同速凝劑的相溶性好，能速凝快，后期強度也高，能有效控制噴射混凝土的強度和回彈量。

經試驗得知，噴射混凝土用砂最后選用中粗砂，細度模數大于2.5，含泥量小于5%，含水量以質量計以5%-7%為宜。砂子過細，會使干縮增大；砂子過粗，則會增大回彈量。一般控制粒徑0.2mm的顆粒不超過20%，否則由于骨料粘有灰塵，會妨害水泥的水化作用，顯著影響強度的增大，回彈量也將增加。

噴射混凝土用卵石或碎石均可，但以碎石為好，其最大粒徑不宜大于15mm，且應選用合理連續級配的骨料。骨料級配對噴射混凝土拌合料通過管道的流動性，在噴嘴處的水化，對受噴面粘附及最終噴射混凝土的密實度和回彈量控制都有重要作用。

為了降低用水量，降低回彈量和粉塵率，使噴射混凝土早凝、早強，在噴射混凝土中必須使用速凝劑。在使用速凝劑前，應做水泥的相溶性相溶性試驗及水泥凈漿凝結效果試驗，嚴格控制摻量，并要求初凝時間不應大于5min，終凝不應大于10min。

（二）噴射混凝土配合比的設計與控制要點。

1、水灰比水灰比是影響噴射混凝土強度的主要因素。一般來說，當噴射混凝土出現流淌、滑移、拉裂時，表明水灰比太大；若噴射混凝土表面出現干斑、作業中粉塵大、回彈多，則表明水灰比太小。適宜的水灰比為0.4-0.5，在這一范圍內，混凝土表面平整，呈水亮光澤，粉塵和回彈量均較少，偏離這一范圍，不僅減低噴射混凝土強度，也使回彈量增大。

2、灰骨比（即水泥與骨料之比）適宜的比例為1:4-1:5，水泥過少，回彈量大，初期強度