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摘要：随着国家交通基础建设投资力度的加大和人们对环境保护的日益重视，隧道工程建设呈现较大增长趋势。据有关资料显示，我国目前是世界上隧道工程最多的国家。其特点主要表现在单孔隧道长度纪录不断被刷新；施工技术难度和技术含量不断加大；大断面、多孔连拱和小净距隧道不断出现；高海拔、高寒地区隧道建设很突出；各部门有关隧道的技术规范、标准也逐渐统一。
关键词：喷射混凝土施工中的质量控制回弹量；厚度；检测等问题的探讨
一、喷射混凝土在隧道工程复合支护中的作用
喷射混凝土是使用混凝土喷射机，按一定的混合程序将掺有速凝剂的细石混凝土拌和料与高压水混合，经过喷嘴喷射到岩壁表面，并迅速凝固结成一层支护结构，从而对围岩起到支护作用。喷射混凝土是一种新型的支护结构，又是一种新的施工工艺与技术，它可以根据需要分次追加厚度，也可以与各种类型的锚杆、钢纤维、钢拱架、钢筋网等构成复合式支护，具有支护及时、强度高、密实性强、操作简单、灵活性大等优点，特别是在软弱围岩地质条件下，配合钢拱架和系统锚杆作为联合支护，其优点更为明显。就新奥法原理而言，容许围岩产生变形，同时在围岩变形过程中，通过围岩自承体系和支护结构对围岩变形进行控制，达到让围岩变形的适度释放而不是彻底释放的目的。
二、喷射混凝土的施工质量控制
1、喷射混凝土原材料质量要求
（1）水泥：应优先采用普通硅酸盐水泥，也可采用矿渣硅酸盐水泥；在软弱围岩中宜选用早强水泥。水泥标号不低于42.5级，使用前应对强度、安全性、凝结时间等进行抽样检验。
（2）粗骨料：为防止喷射混凝土过程中堵塞管道，减少回弹量以及保证混凝土支护结构的强度，粗骨料应采用坚固耐久的碎石或卵石，粒径一般不大于15mm。
（3）细骨料：为保证喷射混凝土的强度和减少施工作业时的粉尘，以及减少混凝土硬化时的收缩裂纹，细骨料应用坚硬耐久的中、粗砂，细度模数一般大于2.5，含水量宜控制在5%-7%。
（4）水：为保证喷射混凝土正常凝结和硬化及确保混凝土的强度和稳定性，不得使用污水及PH值小于4的酸性水和含硫酸盐量超过1%的水。
（5）外加剂：掺和外加剂之前，应做速凝剂与水泥的相容性试验及水泥净浆凝结效果试验，保证初凝时间不大于5min，终凝时间不大于10min。应注意外加剂的保管，防止受潮变质。
2、喷射混凝土配合比的确定
根据大量工程实践并结合有关技术规范，喷射混凝土配合比应满足以下要求：
（1）干集料中水泥与砂石重量比，一般控制在1：4～1：4.5；水泥用量宜控制在350-400kg。
（2）含砂率一般应控制在45%～55%。实践证明，低于45%时易造成堵管，且回弹大；高于55%时强度降低，收缩加大。不宜采用细砂，会影响混凝土强度，增加其收缩开裂等。
（3）水灰比：水灰比一般以0.40-0.45为宜，否则强度降低、回弹增大。
三、喷射混凝土施工的关键技术
1、喷射混凝土的回彈量控制
从保护环境和维护工人健康来讲，目前大多采用潮喷，其回弹量普遍较大，平均在30%以上，损失较大。笔者通过对多座隧道工程、多个施工队伍施工情况的分析比较，认为做好以下几点可以将回弹量控制在15%～24%的范围。
（1）分段分块喷射
分段长度不超过6m，分块大小不超过2m×2m，严格接先墙后拱、先下后上的顺序进行喷射，以减少混凝土因重力而滑动或脱落。
（2）控制喷嘴距离（喷射距离）和角度
喷射距离在0.6～1.2m时，混凝土回弹量较小，喷射距离过大或过小都会增加回弹量，但喷射手因存在骨料反弹的恐惧心理，要将喷射距离控制在0.6～1.2m较困难，可将喷头加长到1.2～1.5m，这样喷射手站在距离喷岩面2.0m左右即可进行喷射。喷嘴与喷岩面应尽量垂直，并偏向刚喷射部位（倾斜角控制在10°内），这样不仅回弹量少，而且喷射效果和质量更好。
（3）严格控制风压、水压和水灰比
严格控制喷射混凝土的水压、风压、水灰比，保证高压水能够从喷枪混合室（喷头处）内壁小孔高速射出，把拌合料迅速拌合均匀，熟练的喷射手通过喷射混凝土表面的光滑度可判定水灰比的大小。理论上讲，0.45～0.50的水灰比对喷射混凝土的回弹量和质量是有利的。
（4）控制一次喷层厚度和分层喷射的间隔时间
2、喷射混凝土厚度的控制
（1）喷射混凝土的厚度应达到设计厚度和规范允许的误差范围。从施工现场的情况看，个别隧道存在喷射混凝土普遍偏薄的现象，这是有风险的。因为初期支护将会和围岩共同控制同岩变形的释放，保证下道工序施工安全和隧道结构的稳定，是主要受力者。若喷射混凝土出现裂缝，原则上也应及时进行补喷和采取其他补强措施，以控制围岩变形在适度范畴，而不是任其释放。有人说：“初期支护喷层厚度不够，可以利用二次衬砌混凝土进行补充”，这种说法只是从隧道总体结构尺寸满足了要求，但从新奥法施工原理和结构受力机理而言，却是一大误区。
（2）在有钢拱架作为初期支护的情况下，往往出现钢拱架处喷层厚，两钢拱架间喷层薄，形成纵向波浪型。将会产生：①在围岩变形较大或局部存在松动围岩时，可能由于喷层厚度不够，无法提供足够抗力而导致喷层出现裂缝甚至掉块；②在铺设防水板后浇筑二次衬砌混凝土时，易将防水板挤破，可能在初期支护和二次衬砌间形成空洞区。在全断面螺旋喷射完成后，及时进行检查，严重不够的必须及时进行补喷，否则二次衬砌混凝土浇筑后再通过打孔（或预埋钢管）注浆填充来处理两层间的空洞，不仅费时费工，而且还会破坏防水板，造成漏水现象。
（3）对局部喷射混凝土过厚的情况，在挂防水板前一定要将突出部分混凝土剔除。因为这种情况有可能顶破防水板，更有可能在初期支护和二次衬砌之间形成点接触，造成局部应力集中而导致二次衬砌表面开裂。
3、喷射混凝土强度检测
目前混凝土强度检测的方法有模筑试块法、“回弹一超声”综合法、气压射钉枪法和切割钻芯法等。切割钻芯法制作的试块接近喷射混凝土的真实情况，尽管比较费事，但作为工程质量控制手段，是有必要的。当然，施工现场也可通过操作简单、方便的“回弹一超声”综合法和气压射钉枪法，加大采集样本数据数量，以便更加准确地反映喷射混凝土的平均强度水平和离异性信息。
四、喷射混凝土施工的几点建议：
1、控制包括水在内的各种材料正确计量及水灰比，积极推广湿喷技术，达到减少回弹量和粉尘的目的。
2、加强喷射混凝土配合比的调整和控制，骨料尽量采用连续级配，加强骨料加工和采集，采取多种措施保证骨料的连续级配。
3、应针对不同等级围岩单独进行光面设计，保证不同围岩地段光面爆破轮廓圆顺，保证开挖质量，利于保证喷射混凝土的质量，从而达到利于减少喷射混凝土回弹量的目的。
4、采用大板切割对喷射混凝土强度进行检测。
五、结束语
在全国公路和铁路快速发展、路网等级不断提高和环境保护意识日益加强的今天，隧道工程施工更要理论结合实际，各道工序步步为营，质量层层把关，消除隐患，保证施工顺利进行和效益不断增长。
参考文献：
[1]《公路隧道施工技术规范》中华人民共和国交通运输部发布 JTG F60-2009
[2]《喷射混凝土施工技术规程》冶金工业出版社 YBJ226-91
[3]《喷射混凝土加固技术规程》 中国工程建设标准化协会 CECS161-2004等
关键词：喷射混凝土施工中的质量控制回弹量；厚度；检测等问题的探讨
一、喷射混凝土在隧道工程复合支护中的作用
喷射混凝土是使用混凝土喷射机，按一定的混合程序将掺有速凝剂的细石混凝土拌和料与高压水混合，经过喷嘴喷射到岩壁表面，并迅速凝固结成一层支护结构，从而对围岩起到支护作用。喷射混凝土是一种新型的支护结构，又是一种新的施工工艺与技术，它可以根据需要分次追加厚度，也可以与各种类型的锚杆、钢纤维、钢拱架、钢筋网等构成复合式支护，具有支护及时、强度高、密实性强、操作简单、灵活性大等优点，特别是在软弱围岩地质条件下，配合钢拱架和系统锚杆作为联合支护，其优点更为明显。就新奥法原理而言，容许围岩产生变形，同时在围岩变形过程中，通过围岩自承体系和支护结构对围岩变形进行控制，达到让围岩变形的适度释放而不是彻底释放的目的。
二、喷射混凝土的施工质量控制
1、喷射混凝土原材料质量要求
（1）水泥：应优先采用普通硅酸盐水泥，也可采用矿渣硅酸盐水泥；在软弱围岩中宜选用早强水泥。水泥标号不低于42.5级，使用前应对强度、安全性、凝结时间等进行抽样检验。
（2）粗骨料：为防止喷射混凝土过程中堵塞管道，减少回弹量以及保证混凝土支护结构的强度，粗骨料应采用坚固耐久的碎石或卵石，粒径一般不大于15mm。
（3）细骨料：为保证喷射混凝土的强度和减少施工作业时的粉尘，以及减少混凝土硬化时的收缩裂纹，细骨料应用坚硬耐久的中、粗砂，细度模数一般大于2.5，含水量宜控制在5%-7%。
（4）水：为保证喷射混凝土正常凝结和硬化及确保混凝土的强度和稳定性，不得使用污水及PH值小于4的酸性水和含硫酸盐量超过1%的水。
（5）外加剂：掺和外加剂之前，应做速凝剂与水泥的相容性试验及水泥净浆凝结效果试验，保证初凝时间不大于5min，终凝时间不大于10min。应注意外加剂的保管，防止受潮变质。
2、喷射混凝土配合比的确定
根据大量工程实践并结合有关技术规范，喷射混凝土配合比应满足以下要求：
（1）干集料中水泥与砂石重量比，一般控制在1：4～1：4.5；水泥用量宜控制在350-400kg。
（2）含砂率一般应控制在45%～55%。实践证明，低于45%时易造成堵管，且回弹大；高于55%时强度降低，收缩加大。不宜采用细砂，会影响混凝土强度，增加其收缩开裂等。
（3）水灰比：水灰比一般以0.40-0.45为宜，否则强度降低、回弹增大。
三、喷射混凝土施工的关键技术
1、喷射混凝土的回彈量控制
从保护环境和维护工人健康来讲，目前大多采用潮喷，其回弹量普遍较大，平均在30%以上，损失较大。笔者通过对多座隧道工程、多个施工队伍施工情况的分析比较，认为做好以下几点可以将回弹量控制在15%～24%的范围。
（1）分段分块喷射
分段长度不超过6m，分块大小不超过2m×2m，严格接先墙后拱、先下后上的顺序进行喷射，以减少混凝土因重力而滑动或脱落。
（2）控制喷嘴距离（喷射距离）和角度
喷射距离在0.6～1.2m时，混凝土回弹量较小，喷射距离过大或过小都会增加回弹量，但喷射手因存在骨料反弹的恐惧心理，要将喷射距离控制在0.6～1.2m较困难，可将喷头加长到1.2～1.5m，这样喷射手站在距离喷岩面2.0m左右即可进行喷射。喷嘴与喷岩面应尽量垂直，并偏向刚喷射部位（倾斜角控制在10°内），这样不仅回弹量少，而且喷射效果和质量更好。
（3）严格控制风压、水压和水灰比
严格控制喷射混凝土的水压、风压、水灰比，保证高压水能够从喷枪混合室（喷头处）内壁小孔高速射出，把拌合料迅速拌合均匀，熟练的喷射手通过喷射混凝土表面的光滑度可判定水灰比的大小。理论上讲，0.45～0.50的水灰比对喷射混凝土的回弹量和质量是有利的。
（4）控制一次喷层厚度和分层喷射的间隔时间
2、喷射混凝土厚度的控制
（1）喷射混凝土的厚度应达到设计厚度和规范允许的误差范围。从施工现场的情况看，个别隧道存在喷射混凝土普遍偏薄的现象，这是有风险的。因为初期支护将会和围岩共同控制同岩变形的释放，保证下道工序施工安全和隧道结构的稳定，是主要受力者。若喷射混凝土出现裂缝，原则上也应及时进行补喷和采取其他补强措施，以控制围岩变形在适度范畴，而不是任其释放。有人说：“初期支护喷层厚度不够，可以利用二次衬砌混凝土进行补充”，这种说法只是从隧道总体结构尺寸满足了要求，但从新奥法施工原理和结构受力机理而言，却是一大误区。
（2）在有钢拱架作为初期支护的情况下，往往出现钢拱架处喷层厚，两钢拱架间喷层薄，形成纵向波浪型。将会产生：①在围岩变形较大或局部存在松动围岩时，可能由于喷层厚度不够，无法提供足够抗力而导致喷层出现裂缝甚至掉块；②在铺设防水板后浇筑二次衬砌混凝土时，易将防水板挤破，可能在初期支护和二次衬砌间形成空洞区。在全断面螺旋喷射完成后，及时进行检查，严重不够的必须及时进行补喷，否则二次衬砌混凝土浇筑后再通过打孔（或预埋钢管）注浆填充来处理两层间的空洞，不仅费时费工，而且还会破坏防水板，造成漏水现象。
（3）对局部喷射混凝土过厚的情况，在挂防水板前一定要将突出部分混凝土剔除。因为这种情况有可能顶破防水板，更有可能在初期支护和二次衬砌之间形成点接触，造成局部应力集中而导致二次衬砌表面开裂。
3、喷射混凝土强度检测
目前混凝土强度检测的方法有模筑试块法、“回弹一超声”综合法、气压射钉枪法和切割钻芯法等。切割钻芯法制作的试块接近喷射混凝土的真实情况，尽管比较费事，但作为工程质量控制手段，是有必要的。当然，施工现场也可通过操作简单、方便的“回弹一超声”综合法和气压射钉枪法，加大采集样本数据数量，以便更加准确地反映喷射混凝土的平均强度水平和离异性信息。
四、喷射混凝土施工的几点建议：
1、控制包括水在内的各种材料正确计量及水灰比，积极推广湿喷技术，达到减少回弹量和粉尘的目的。
2、加强喷射混凝土配合比的调整和控制，骨料尽量采用连续级配，加强骨料加工和采集，采取多种措施保证骨料的连续级配。
3、应针对不同等级围岩单独进行光面设计，保证不同围岩地段光面爆破轮廓圆顺，保证开挖质量，利于保证喷射混凝土的质量，从而达到利于减少喷射混凝土回弹量的目的。
4、采用大板切割对喷射混凝土强度进行检测。
五、结束语
在全国公路和铁路快速发展、路网等级不断提高和环境保护意识日益加强的今天，隧道工程施工更要理论结合实际，各道工序步步为营，质量层层把关，消除隐患，保证施工顺利进行和效益不断增长。
参考文献：
[1]《公路隧道施工技术规范》中华人民共和国交通运输部发布 JTG F60-2009
[2]《喷射混凝土施工技术规程》冶金工业出版社 YBJ226-91
[3]《喷射混凝土加固技术规程》 中国工程建设标准化协会 CECS161-2004等