濕法噴射鋼纖維混凝土作為永久支護的運用摘要：本文介紹了濕法噴射鋼纖維混凝土作為永久支護在××輔助洞中的應用，并根據(jù)××輔助洞的實際情況總結(jié)出濕法噴射鋼纖維混凝土的施工方法、措施以及施工注意事項，為以后規(guī)模使用濕法噴射鋼纖維混凝土取代模注混凝土作為隧道永久支護施工提供參考。1工程背景××水電樞紐工程輔助洞為全長17.5公里的特長公路隧道，一般埋深1500～2000米，最大2375米，具有洞線長、埋深大、突水突泥、高地應力、獨頭掘進長特點。洞身走向N58°W，近似垂直橫穿××山脈，分別穿越三迭系上統(tǒng)、中統(tǒng)、下統(tǒng)，其中又以中統(tǒng)的T2b（白山組）、T2z（雜谷腦組）和T2y（鹽塘組）為主（大約占全洞段的90%），并以T3、T1等相互交叉間隔其間。輔助洞西端斷層密布，段內(nèi)地層支離破碎。鋼纖維混凝土具有改善混凝土的脆性，增加韌性，提高混凝土抗拉、抗剪和抗沖擊力的性能。全洞段工程除了1857.9m進行模注混凝土支護以外，其余洞段均以噴射鋼纖維混凝土為主進行永久支護，占全洞段的89.4%。2噴射混凝土支護參數(shù)在××輔助洞的支護中，噴射混凝土支護參數(shù)如表1：表1噴射混凝土支護參數(shù)圍巖類別強度等級厚度（cm）模筑厚度（cm）備注IICF2510IIICF2515IVCF251560全洞合計1857.9mVCF2518（4cm素砼）603噴射鋼纖維混凝土施工工藝3.1噴射混凝土組分選用①速凝劑:選用跨越2000砼液體速凝劑，在環(huán)境溫度為20℃時，摻有速凝劑的水泥漿初凝時間<3分鐘，終凝時間<10分鐘。②減水劑:跨越2000摻高效減水劑，減水率≥15%。③水泥:采用峨勝牌P.O42.5R水泥④鋼纖維:采用砼盾切斷型鋼纖維，長度30mm，直徑0.6mm，抗拉強度＞1000Mpa。⑤骨料:粒徑以5～10mm為宜，最大粒徑不超過15mm。3.2配合比確定濕法噴射鋼纖維砼配合比如表2:表2噴射鋼纖維砼配合設計強度水灰比坍落度（mm）材料用量kg/m3水泥骨料水速凝劑減水劑鋼纖維濕C250.47120～160459152821513.773.21603.3主要施工設備及勞動力安排3.3.1主要施工設備如表3：表3主要施工設備序設備名稱型號生產(chǎn)能力生產(chǎn)廠家1MEYCOPotenza砼噴射機MEYCORobojet04/EH30m瑞士2配料機(電子秤)HPL-1200型35m成都金瑞建工機械廠3強制式砼拌合機JDY500BH型23～28m新都核工業(yè)機械廠4砼輸送罐車GTB—Ⅱ6m成都勤宏工程機械廠5開挖臺車TAMROCKSUPER3156挖掘機DH130W-V山東煙臺3.3.2核心設備介紹整個噴射作業(yè)的核心設備是MEYCOPotenza砼噴射機，其由行走及支撐系統(tǒng)、液壓驅(qū)動單元、電控單元、泵送系統(tǒng)（自帶空壓機）、配料系統(tǒng)、機械手、遙控系統(tǒng)和照明系統(tǒng)組成，噴射能力為30m3/h，行走速度為最大可達35km/h，外部尺寸為6630×2340×2880（mm），定點作業(yè)高度13m，左右寬度10m，前后3.3.3勞動安排：序號工作內(nèi)容人數(shù)1供應砂22供碎石3供水泥24供鋼纖維15拌合砼(機械)16砼運輸37噴射機司機18噴射機械操作手19進料210管線路維護111混凝土養(yǎng)護112合計153.4工藝流程：噴射鋼纖維混凝土施工工藝流程見下圖：養(yǎng)護鋼纖維、水泥、骨料等拌合機養(yǎng)護鋼纖維、水泥、骨料等拌合機運輸噴射機受噴面電力、水速凝劑圖1噴射混凝土施工工藝流程3.5鋼纖維混凝土噴射作業(yè)3.5.1施工準備①用DH130W-V型輪胎式挖掘機清除受噴面大塊松散石塊；②用高壓水或風（綠泥巖等不良地質(zhì)）清洗受噴面，把小塊松散、破碎巖石、碎屑或粉塵和泥漿清除干凈；③有明顯滲水地段應事先作好樹枝狀排水導管或泄水孔處理；④埋設控制混凝土厚度的標志；⑤檢查MEYCOPotenza砼噴射機液壓驅(qū)動單元、電控單元、泵送系統(tǒng)（自帶空壓機）、配料系統(tǒng)、機械手、遙控系統(tǒng)是否完好，并進行試運行。3.5.2噴射作業(yè)技術(shù)要點①嚴格稱量，砂、石稱量允許偏差±3%，水泥和添加劑允許偏差±2%；②攪拌時間不得低于60s，由于鋼纖維是纖維狀，攪拌時間宜在80～90s間，保證攪拌均勻；③作為永久支護的噴射鋼纖維混凝土在施工時通常分兩步：第一步：開挖后對巖面的即時封閉，厚度5cm；第二步：在圍巖變形趨于穩(wěn)定后，噴夠設計厚度，一般不一次噴夠厚度。④開始操作時，按以下順序進行，啟動主電機和液壓泵——啟動混凝土泵——啟動配料泵——向料斗加料，混凝土泵在啟動7S后才具有泵料能力；⑤噴頭與受噴面盡量垂直，距離保持1.5～2.0m為宜，對掛有鋼筋網(wǎng)的受噴面，應減少噴頭到受噴面的距離，并靈活調(diào)整噴射角度，保證鋼筋內(nèi)側(cè)噴護密實；⑥噴射作業(yè)應分段分片依次進行，自下而上，緩慢移動，若受噴面不平，應先噴凹坑找平；⑦在有水地段進行噴射作業(yè)時，先從遠離滲水出水處開始，逐漸向滲漏處逼近，將散水集中，安設導管把水引出，在向?qū)Ч鼙平鼑娚?；⑧噴射時，先噴一層加大速凝劑的水泥沙漿，并適當減小工作風壓，待水泥沙漿形成薄殼后在進行噴射；⑨噴射混凝土終凝2h后，應噴水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不少于7個晝夜，放炮在終凝3h后進行；⑩工作完畢進行以下操作：關(guān)閉壓縮機——關(guān)閉外加劑筒出口處的球閥——清潔混凝土噴射機及附件——將機械手移到停放或行走位置，完全收回滑臂和大臂——關(guān)閉主開關(guān)——斷開外接電源——從主電源上拆下電纜并卷起——行走、停放在合理位置。4經(jīng)濟技術(shù)效果4.1效率高以上的設備配備在考慮了各種不利因素后，工作效率仍然很高，可達到10～15m3的噴射能力，即連續(xù)工作1小時，可以完成輔助洞5～7m4.2回彈量噴射現(xiàn)場混凝土回彈較少，無成塊掉落現(xiàn)象，在多次試驗和檢測中，通過回收掉落混凝土過秤測定，隧道內(nèi)綜合回彈率在7%～8%之間。4.3粉塵測定通過對施工檢測，粉塵含量在6～7mg/m3之間。4.4強度鋼纖維混凝土的強度完全符合設計強度要求。4.5監(jiān)控量測成果通過對多個已噴斷面進行監(jiān)控量測，其圍巖變形均在規(guī)范允許范圍內(nèi)，對圍巖的保護和支撐效果良好。5幾點體會在××已施工的3km范圍內(nèi)，90%以上的洞段是以噴射鋼纖維混凝土進行永久支護的，在整個施工過程中和模筑混凝土相比較，以下幾點較深體