惠 冲

（四川路桥桥梁工程有限责任公司 成都 610071）

湿喷混凝土台车在成贵铁路佛界山隧道初期支护中的应用

惠 冲

（四川路桥桥梁工程有限责任公司 成都 610071）

随着隧道工程技术的发展，湿喷混凝土工艺由于具有其显著的安全、环保、施工质量易于保障等优点，目前已经成为隧道喷射混凝土的主要施工工法，其主要施工机械设备有小型湿喷混凝土机和湿喷混凝土台车两种，本文主要结合成贵铁路佛界山隧道介绍湿喷混凝土台在隧道施工中的优势。

隧道初期支护湿喷混凝土台车安全；经济；质量优势

引言：近年来，随着计算机和数控技术的快速发展，湿喷混凝土台车设备随之集中了较高的科技含量，并在实用性上能够适应市场需求。湿喷混凝土台车施工系统一般由喷头、臂及回转或翻转机构、大臂的起落机械等组成。具有能使喷嘴前后俯仰、左右摆动或画圈，臂杆可伸缩、升降和旋转等功能，以满足喷射混凝土的施工要求。

一、概述

佛界山隧道位于成贵铁路6标管辖内，隧道起讫里程为DK146+925～DK149+580,全长2655m，为低瓦斯隧道，是成贵铁路重点控制性工程，深部为南广储气构造且穿越侏罗系含油页岩及三叠系含煤地层，有害气体聚集风险大；下穿南广背斜，局部处于煤炭采空区核心部，基岩节理裂隙很发育，地下水丰富；不良地质为有害气体、采空区堆积体、顺层及放射性。其施工难度大，风险及技术含量高，围岩多为页岩、砂岩、砂夹泥岩及部分较风化花岗岩且裂隙发育。

二、湿喷混凝土台车在隧道初期支护施工中的优势

佛界山隧道属于高速铁路特长隧道，初期支护喷射方量大，设计喷射量达1.7万m2；隧道断面面积大（平均范围130～145m2），高度与宽度均大于 10m，在这种长隧道、大方量的施工喷射中，湿喷混凝土台车显示出较大较明显的优势。

1工法优势

1.1 施工质量稳定，预拌混凝土拌合料及外加剂参量稳定，在加上湿喷混凝土台车喷射的流量稳定。速度均匀，并能实现现场连续湿喷，湿喷混凝土表面平整度较好，外观颜色均匀，力学性能上下浮动幅度小，初期支护混凝土强度高、整体性强、密实度好。

1.2 施工效率高。湿喷混凝土台车喷射效率为7～28m3/h，平均为18m3/h，行走采用四轮驱动，移动速度快，喷射前准备时间短，可缩短作业循环时间。

1.3 安全系数高。湿喷混凝土台车在支护施工中，操作人员可在远离施工作业面（15m左右）采用有线遥控器操作设备，具有较高的安全性；能快速封闭岩面，有效约束岩层变形的发展，改善围岩受力状态，增强围岩的稳定性。

1.4 湿喷作业的范围大。湿喷混凝土台车的大臂和小臂通过油缸都可以伸缩2m的行程，在喷射机组不移动的情况下，喷射高度可达 16m，宽度可达 28m，具有较高的方便快捷性，可以喷射到工人无法喷射到的死角部位。

1.5 降低劳动强度，有利于环保。

1.6 湿喷混凝土台车湿喷作业时间，机械化程度高，可降低作业人员劳动强度，采用低碱液态速凝剂，大大降低对人体环境的危害，同时粉尘少，施工噪音低，改善了作业环境。

三、湿喷混凝土台车在佛界山隧道的应用实例

新建成贵铁路 6标佛界山隧道由四川路桥桥梁工程有限责任公司承建，该隧道为新建成贵铁路控制性工程，工期紧、难度大、拆迁协调任务多，加之2014年3月隧道进口施做洞口抗滑桩，刚开挖就遇到地质滑坡，随之变更及设计施工问题接踵而来，正式掘进时间延后了半年。

为保证质量、加快进度、节约成本、降低安全事故，我项目及时引进了天津中隧科技有限公司的ZS-2515系列湿喷混凝土台车，用于隧道出口的初期支护施工，并取得了成效。从以下几方面做以介绍：

1、作业环境明显改善

湿喷混凝土台车作业过程中有独立供风系统提供稳定的风压，在程序模块和液态添加剂计量输送装置的共同作业下，加上喷浆工艺的优化和工人湿喷技术的提高，达到了对混凝土和速凝剂流量和频率的同步程序控制，在实现对速凝剂精确添加、保证速凝剂最优参量的同时，有效降低了因烟尘和速凝剂挥发而造成的空气污染。采用机械手湿喷，施工产生的粉尘很少，噪音较小，作业人员可站在距喷射面约10m开外的安全位置，通过操作有线遥控器来控制喷射臂手进行喷射砼作业，与小型喷射机器需人工手持喷枪短距离喷射方式相比，作业环境有了很大的改善，更环保，明显有利于作业人员的职业健康

2、喷砼质量稳定有保证。

普通湿喷机加速凝剂方式为人为操作方式，误差相对较大，同时常规小型湿喷机需采用人工手持喷枪近距离喷射（约1.2～1.5m），回弹石子、作业粉尘、混凝土腐蚀性、围岩软弱破碎部位的掉块风险、上下作业台架不便等都会对手持喷枪工人产生压力、影响，造成喷射距离、角度不能严格执行标准而带来喷射砼质量不稳定。

湿喷混凝土台车配备液态添加剂自动计量输送装置，能够精确的添加速凝剂，电子程序能自动对混凝土和速凝剂流量同步控制，保证速凝剂的最优参量，机械手喷砼可以保证喷射角度、距离，避免了人工喷射的盲区、盲点及因喷枪手畏难、省事心里而对喷射角度、距离操作精度有所折扣，再加上机械手喷射的流量稳定、速度均匀，并能实现现场连续湿喷，湿喷混凝土表面平整度较好，外观颜色均匀，力学性能指标上下浮动幅度小，初期支护混凝土强度高、整体性强、密实度好。湿喷机械手的大臂和小臂通过油缸都可以伸缩2m的行程，在喷射机组不移动的情况下，喷射高度可达 16m，宽度可达 28m，具有较高的方便快捷性，可以喷射到人工无法喷射的死角部位，能做到喷嘴到受喷面距离基本控制在1m，良好操控性还可以减少喷射砼回弹量，减少材料浪费。经实验室现场钻心取样测试，由机械手喷制而成的现场取样试件，比传统的喷浆机喷出的试块强度，平均高出 5Mpa以上，密实度较高。

3、喷砼安全性能更高

普通湿喷机进行施工时，喷砼人员须在尚未进行支护的围岩下面进行作业，人员作业安全难保证。采用机械手施工，机械手处于已经完成初期支护的位置，操控作业人员可在远离支护作业面（15m左右）对机械手进行遥控操作，避免了掌子面坍塌对作业人员和机械设备的安全威胁，作业安全性大大提高。

4、提高作业效率及减少材料浪费

目前市场上常规的小型湿喷机1台喷射砼效率只能达到3m3/h；湿喷机械手的喷射效率为7～28m3/h，平均为18m3/h，喷射前的设备准备时间短，可缩短作业循环时间，且快速封闭岩面会有效约束岩层变形的发展，改善围岩受力状态，增强围岩的稳定性。

采用机械手湿喷作业前期，因技术、经验不足而喷射速度慢、喷射回弹率较大、经常堵管等问题，项目部、工区经过不断的实践、比较、总结，外聘专业厂家指导等，通过大小臂之间的协调旋转，操作手可以掌控好小臂行程的速度，确保移动喷射由点到线再到面，保持喷射外观的平整度；同时对速凝剂品种及参量、骨料级配、作业供应的风压、风量等与喷砼回弹率的关系作现场试验、统计比较、总结，回弹率逐步降低到预期状态。采用常规小型设备喷砼回弹率一般在30%～50%左右，而采用机械手喷砼回弹率可以控制在 7%～15%左右，因此机械手施工可以更好的控制材料的浪费，节省成本。

由此可见，湿喷机械手在佛界山隧道施工中发挥了巨大的作用，直接经济效益可观。

结语：混凝土湿喷台车具有操作方便、灵活、安全、可靠，工作效率高、回弹少、经济效益高等优点。混凝土湿喷台车将占据隧道施工及其他作业的市场，因此与之相对应的其他配套设施及专业人员的配备是今后工作培训的重中之重，只有改善这些相关的设施设备，该设备才能最大化的发挥在高速铁路隧道市场及其他市场的优势，才能推动我国基础建设的快速发展。

[1]关宝树，隧道工程施工要点集〔第二版〕.北京：人民交通出版社，2011.7；

[2]高速铁路隧道工程施工技术指南(铁建设〔2010〕241号)；

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1007-6344（2017）02-0070-01