混凝土水化热的隧道工程论文

摘要：隧道混凝土衬砌开裂在施工中，是一个普遍问题。本文主要研究了隧道混凝土衬砌开裂的各种原因，利用断裂力学的强度因子开裂准则原理，研究裂缝扩展规律。从而为隧道混凝土衬砌的设计和施工中防止裂缝提供理论依据。关键词：混凝土衬砌；强度因子；隧道混凝土衬砌裂缝和渗漏水防治是国内外公认的难题。今天小编为大家推荐《混凝土水化热的隧道工程论文 (精选3篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。

混凝土水化热的隧道工程论文 篇1：

铁路隧道衬砌施工中裂缝问题与防治探讨

【摘　要】本文从铁路隧道衬砌混凝土施工的特点出发，对隧道内经常出现的裂缝进行原因分析与探讨，并提出相应的预防措施及处理办法。

【关键词】混凝土;裂缝;防治

0.引言

铁路隧道衬砌在施工中或施工后会因各种原因产生一系列裂缝，对这些裂缝若不进行控制或及时防治，会在以后运营中发生渗水、腐蚀、掉块等病害，增加运营支出，还会影响隧道衬砌结构的耐久性，大大缩短整个隧道结构物的使用寿命，给铁路运输生产造成不必要的经济损失。本文通过对铁路隧道衬砌混凝土施工裂缝成因分析，有针对性提出了几点比较切合际的防治办法。

1.常见的隧道衬砌裂缝类型

衬砌裂损主要有衬砌变形、衬砌移动和衬砌开裂三种类型。

1.1衬砌变形

衬砌变形有横向变形和纵向变形两种。其中横向变形是主要变形，是指衬砌受围岩应力的作用引起拱轴形状的改变，其结果是造成衬砌开裂，严重的可导致部分衬砌侵入限界，甚至引起隧道坍塌。

1.2衬砌移动

衬砌移动是指衬砌的整体或其中一部分出现转动(倾斜)、平移、上抬(或下沉)等变化。

1.3衬砌开裂

衬砌开裂是指衬砌表面出现裂缝。包括张裂、压溃、错台三种形态。

根据既有病害隧道衬砌裂损情况统计，大多为衬砌开裂，即衬砌裂缝。常见的隧道裂缝有单缝、双缝、环形缝、X形缝、树枝斜缝、龟裂等等。按裂缝走向及其与隧道纵向的相互关系，大致可分为纵向裂缝、环向裂缝、斜向裂缝三种。

纵向裂缝平行于隧道轴线，其危害最大。其发展可引起隧道掉拱，边墙断裂甚至整个隧道的塌方。其分布有如下特点：拱腰比拱顶多，双线隧道多在拱腰，单线隧道主要产生在边墙部位。

环向裂缝主要由纵向不均匀荷载、围岩地质变化、沉降缝等处理不当所引起的沉降所造成。其分布特点如下：多发生在洞口或不良地质地带以及不同围岩段的交接处。且约占裂缝总长的30%￣40%。

斜向裂缝一般和隧道纵轴呈45°左右，常因混凝土的环向应力和纵向受力组合而成的拉应力所造成。危害性仅次于纵向裂缝，多发生在拱腰中部，是最常见的裂缝。

2.隧道裂缝成因分析及预防

2.1受力条件不利的影响

隧道衬砌开裂的因素很多，从受力的角度分析，一般有以下几种原因：

2.1.1隧道的不均匀沉降

由于隧道纵向穿过不同力学性质的岩层，地基承载力差异较大;由于衬砌背后回填不对称，以及不同断面的衬砌抗不均匀性变形能力的差异性等原因，都可能导致隧道纵向的不均匀沉降，引起纵向弯矩，产生裂缝，这种由隧道的不均匀沉降而产生的隧道应力，与隧道的弹性模量成正比，即弹性模量越大，由相同的不均匀沉降所引起的隧道内力越大，也越容易引起隧道衬砌的开裂。

对此类裂缝防治措施为：(1)松软的围岩基础应在边基施工时进行加强处理，如扩大基础，配筋等，边墙基础灌注之前应清理干净基底稀泥、虚渣;(2)保证模板有足够的强度和刚度，支撑牢固，并使地基受力均匀;模板台车轨道下的道碴应整平夯实，建议有条件时应隧道铺底超前;(3)防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。

2.1.2围岩失稳

该种裂缝较易出现在洞口及浅埋段。由于设计二次衬砌混凝土的结构是按照全断面进行受力计算的。而实际施工是一个相对间隔分步的过程。特别是地质不良地段，施工单位应对可能出现的不利因素，如遇暴雨、山體滑坡失稳等的临时措施及结构的临时支护措施及早制定。必要时提早申请变更，否则一旦二次衬砌混凝土开裂、错位，处理起来相当困难，在工程实践中这样的事例屡见不鲜。

另外裂缝较易出现在塌方空洞及衬砌空洞处。在塌方空穴处理时一般采用拱上套拱，填背柴、填浆砌片石，预留注浆孔的办法，这些方法都要求洞穴内回填稳定，支撑牢固，出水点引排水通畅，并确保注浆时水路不被堵塞，二次衬砌混凝土施工后要及时注浆回填密实是确保塌穴不再失稳造成破坏二次衬砌混凝土的关键。

2.1.3混凝土强度不够

混凝土强度还未达到要求，就去掉支撑或拆模板，使衬砌混凝土过早受力，造成衬砌开裂。另外在模板台车脱模时，由于模板台车使用时间长，前后端总会有一定的变形，脱模时台车拱部被卡，操作人员为了使台车拱部松动，从而油缸上下来回顶降，由于泵送混凝土时，拱部前端处难以在本组混凝土填满，而脱模时混凝土强度也只有2.5～3.5MPa，因此较易在空洞区形成顶升裂缝。

2.2混凝土收缩的影响

由于混凝土收缩产生的衬砌裂缝可分为塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝和干燥收缩裂缝三种。该类裂缝在隧道施工过程中较为常见，但由于各种裂缝产生的原因不同，因此产生的时间及部位也不尽一样。

2.2.1塑性收缩裂缝

在隧道施工中较常出现在洞口几组衬砌，特别是中短隧道开挖贯通后，靠近洞门处的衬砌由于空气对流速度大，空气干燥，阳光直射，较易形成此类裂缝。一般在干热或刮风天气易于出现，裂缝多为中间宽、两端细且长短不一，互不连贯。裂缝产生原因是由于混凝土在塑性状态时，刚开始终凝，而由于天气炎热，阳光直射，刮大风，使混凝土表面水分蒸发过快，混凝土表面产生急剧的体积收缩，此时混凝土尚未有强度，从而致使混凝土表面出现龟裂。

为控制塑性收缩的产生，可采取以下防治措施：(1)严格控制混凝土配合比、水灰比和砂率，宜掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度与和易性;(2)在混凝土中加入聚合物微纤维可有效达到预防塑性收缩和缓和裂缝的目的;(3)混凝土脱模后要有专人进行喷水养护，脱模前模板变热即需洒水降温，如遇风季，需设置挡风设施。

2.2.2沉降收缩裂缝

一般多沿主筋通长方向，在混凝土表面出现，常在浇灌后发生，硬化后停止。裂缝产生原因是混凝土浇捣后，骨料颗粒沉落，水泥浆上浮，受到钢筋或埋设件或大骨料的阻挡，而使混凝土互相分离。另外混凝土本身组成材料沉落不均匀也会造成开裂。

其防治措施为：(1)可采用稠度适当的低流动性混凝土;(2)加强混凝土振捣，不能漏振;(3)初凝前两次振捣和两次抹压混凝土表面。

2.2.3干燥收缩裂缝

多在混凝土养护一段时间后才出现，为表面性的较浅较细裂缝，多沿短方向分布。裂缝产生的原因主要是混凝土养护不周，受风吹日晒，表面水分散失太快，而混凝土内部湿度变化小，表面干缩变形受到混凝土内部的约束，而产生较大拉应力后产生裂缝。该裂缝与塑性收缩裂缝主要区分在出现的时间上，该裂缝出现的相对较晚。

防治措施如下：(1)严格控制混凝土配合比，提高混凝土抗裂度;(2)加强混凝土结构的早期养护或覆盖，适当延长养护时间;(3)采取密封保水养护措施;(4)洞口如果为素混凝土，建议人为增加收缩缝;(5)发现混凝土有微小裂缝，应马上洒水养护。

2.3温度裂缝

2.3.1环境温度的影响

在隧道中，衬砌混凝土存在干缩与热胀冷缩，而且由于衬砌外侧围岩阻碍了衬砌的自由胀缩，所以在衬砌混凝土内部产生温度应力。这种温度应力的大小与衬砌混凝土的弹性模量、升降温度、围岩对隧道壁的阻力及隧道长度有关，并随着这些因素的增大而增大。

控制这种温度裂缝主要是：(1)控制混凝土内外温差，表面與外界温差，防止混凝土表面急剧冷却可采用混凝土表面保温措施。一般洞口二次衬砌混凝土应尽量避免在冬季施工，如果确实有必要进行冬季洞口段二次衬砌混凝土施工，混凝土搅拌时可加入防冻剂，并对洞口设置保暖设施;(2)加强混凝土养护，严格控制混凝土表面与外界温差。

2.3.2水化热的影响

由于混凝土体积过大，混凝土绝热温度与浇灌温度之差超过一定数值以上而引起的。对大体积混凝土，混凝土在硬化期间放出大量水化热，内部温度上升很快，又不能从表面及时散出而造成内外很大的温差，在混凝土表面引起拉应力。而后期均匀降温冷却时，受到基岩或老混凝土垫层约束，又会在混凝土内部出现拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土产生温度裂缝。这种裂缝多发生在施工后2～3个月或更长时间，多在结构中部出现。裂缝为较深或贯穿性的，破坏结构的整体性。铁路隧道衬砌厚度一般在50cm以上时，就要考虑水化热对混凝土衬的影响。

2.4其他原因造成的裂缝

2.4.1基础悬空造成的裂缝

基础悬空主要是由于二次衬砌混凝土分步施工时，单侧悬空距离过长造成的。在先拱后墙施工时要求交叉接边墙，在进行仰拱施工时也必须坚持以上原则。另外隧道施工中，二次衬砌混凝土要全断面一次成型，有些业主已明确规定严禁先拱后墙法施工。仰拱及铺底必须超前二次衬砌混凝土施工。

2.4.2混凝土厚度不够形成的裂缝

这里专指由于施工原因造成的厚度不够。工程投标时设计允许超挖回填都不再单独计列，而作为综合单价而被一带而过。目前如何控制超欠挖是各个施工单位都较为重视的，也想出了一些对策，如改善光面爆破的效果、测量放线时减免预留沉落量、予减液压凿岩台车开挖的过多超挖、二次衬砌混凝土施工时充分利用规范上允许施工单位将设计净空扩大5cm的要求等。这些措施的采取，都会有意无意地造成二次衬砌混凝土厚度的减薄，从而引起严重的后果。特别是软弱围岩施工地段，灌注之前一定要对混凝土的实际厚度进行检查，施工单位要引起足够的重视。弱围岩施工地段厚度不够是二次衬砌混凝土出现裂缝的主要原因。

2.4.3混凝土受到意外伤害造成的裂缝

隧道在施工期间可能遇到的伤害主要为模板台车顶撞造成，主要原因有以下几种，模板台车收缩量较小、隧道曲线半径较小而台车较长、台车轨道底部的道碴铺垫不平顺。这些都应该在施工初期研究方案时彻底解决。

3.隧道衬砌裂缝的处理方法

3.1掺加纤维是控制混凝土裂缝的一种有效方法。在混凝土拌制时加入短纤维(合成纤维或钢纤维)搅拌均匀，按常规方法浇筑成型。由于纤维的存在，可减少混凝土早期坍落收缩;提高混凝土的抗拉强度，减少早期微裂缝的开展;减少混凝土干缩;增加混凝土的密实性，保护结构钢筋，延缓混凝土碳化速度等。

3.2对于表层性裂缝，不影响结构使用的，可待裂缝停止发展后用装饰性沙浆进行找平抹面，也可用添缝剂进行填缝。

3.3对于深入贯通性裂缝，应对裂缝进行发展观测，如围岩较好地段，裂缝属稳定性裂缝，可以免于处理，在表层沿缝隙凿出整齐的沟槽，再用沙浆进行填槽处理。

3.4对于在软弱及其他不良地质地段的裂缝，经过不良时期检验，如雨季等仍然为稳定的，仍需要对裂缝进行分段打孔注浆，视必要采用暗锚杆进行混凝土连接。裂缝处于发展状态的，一般都需进行返工处理，对于处于发展、但裂缝发展趋于收敛的，也要认真对待，因为一旦进入运营状态，重载高速列车及其他荷载的作用都是不容忽视的。

3.5对于在软弱及其他不良地质地段、裂缝位于拱腰，纵向连通，或位于拱顶纵向连通，证明拱结构已经遭到彻底破坏，除返工外，还要考虑到结构应该予以加强。相比之下，环向裂缝是可以通过裂缝处理得到解决的。

4.结束语

裂缝是隧道混凝土衬砌施工过程中常见的一种现象，它的出现不仅会降低隧道的抗渗能力，影响隧道的使用，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响隧道的承载能力。所以，必须对混凝土裂缝进行深入细致的调查研究，区别对待，在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，以保证隧道工程的安全、稳定、经久、耐用。

【参考文献】

[1]吕国涛.铁路隧道混凝土衬砌施工裂缝分类和预防措施[J].中国建设信息,2009,(12).

[2]杨玉石,孙呈达,王鹏飞.浅谈混凝土温度裂缝的产生原因及其预防措施[J].交通科技与经济,2000,(02).

作者：祁涛

混凝土水化热的隧道工程论文 篇2：

隧道混凝土衬砌裂缝成因分析及扩展规律研究

摘 要：隧道混凝土衬砌开裂在施工中，是一个普遍问题。本文主要研究了隧道混凝土衬砌开裂的各种原因，利用断裂力学的强度因子开裂准则原理，研究裂缝扩展规律。从而为隧道混凝土衬砌的设计和施工中防止裂缝提供理论依据。

关键词：混凝土衬砌;强度因子;

隧道混凝土衬砌裂缝和渗漏水防治是国内外公认的难题。据统计，我国早在1990年就有3100座铁路隧道由于衬砌结构开裂渗漏而存在不同程度的病害，占当时隧道总数的65%左右。

隧道的衬砌裂缝大多出现在隧道建成的早期，有的甚至在隧道修建的过程中就出现了大量的裂缝，而在建后5至10年之间出现的几率较少，隧道使用10年以后，由于多种原因，隧道也会开始出现裂损、错台、渗漏等恶化现象。探讨隧道衬砌的裂缝成因及其扩展理论对衬砌裂缝治理和保证施工质量有重要意义。

1 混凝土产生裂缝的原因分析

混凝土产生裂缝的原因很多，根本原因是混凝土收缩造成的。混凝土收缩主要有两类：干燥收缩和温降收缩。

1. 1 混凝土的干燥收缩变形

混凝土的干燥收缩变形受到混凝土环境(如空气湿度)、混凝土构件形状、尺寸和混凝土原材料及配合比等因素的制约。

混凝土在潮湿养护中其内部孔隙湿度可保持100%，在结束湿养并裸露于大气中后开始从表面蒸发脱水并引发干缩。因此，大气湿度是制约混凝土干缩的重要因素。同时，与隧道内温度高低、通风强弱等也有一定影响。

水泥石中的可蒸发水存在于大孔洞、毛细孔及凝胶孔中。脱水干燥时，首先是大孔洞里的水蒸发，但这不至于引起收缩;随后是较粗毛细孔水蒸发，脱水量较多而收缩较小;再后依次是较细、更细孔里的水蒸发，脱水量依次减少，但收缩量依次增大。在强烈干燥下，凝胶孔里的吸附水也能解析蒸发并引起收缩。可见，混凝土的干燥收缩，在体内将主要受制于水泥石的细孔含量和孔径分布，亦即是要受制于混凝土用水量以及水泥水化度(水化龄期)。延长混凝土的潮湿养护时间和增加混凝土中骨料含量，都可减小混凝土的干缩率。

1. 2 混凝土的温度升降变形

混凝土随温度升降要发生胀缩变形，这种胀缩应变(εt)决定于温度变化量(ΔT)和混凝土热胀系数。混凝土的热胀系数(αt)[3]通常取为10×10-6℃ ，但实际上会因原材料的不同，而有一个较大的变化。混凝土热胀系数取决于水泥石热胀系数和骨料热胀系数，通常水泥石热胀系数(10～20)×10-6℃大于骨料热胀系数(5～13)×10-6℃ ，水泥骨料比可影响at值大小，试验资料证明：减小水泥用量，可降低混凝土热胀系数。

混凝土的温度变化起因于两个因素，即周围环境温度变化和水泥水化放热。环境温度变化视不同地区、不同季节、不同天气各不相同，需根据工程所在地的具体条件确定。水泥水化热的多少取决于水泥的矿物组分、混合材料和细度。混凝土温度升高幅度可通过计算混凝土的绝热温升和散热降温速率求得，但需测得很多相关数据，准确计算难度较大。

2 隧道混凝土衬砌开裂机理分析

将以隧道衬砌作为受力实体，着重从其所受的水平应力(主要是由于干缩和热胀冷缩引起的温度应力)、衬砌的不均匀沉降、拱部不均匀受力(马鞍形受力)等三个方面进行研究分析，并采取各种措施减少或消除其对隧道衬砌的影响，从而防止隧道裂缝的出现，保证衬砌的整体结构。

2. 1 隧道的温度应力

在隧道中，衬砌混凝土存在干缩与热胀冷缩，而且由于衬砌外侧围岩阻碍了衬砌的自由胀缩，所以在衬砌混凝土内部产生温度应力，这种温度应力的大小与衬砌混凝土的介质性能(弹性模量、线膨胀系数)、升降温度(温差)、岩土介质对隧道壁的阻力及隧道长度有关，并随着这些因素的增大而增大。而混凝土是抗压不抗拉的材料，故常能抵抗升温时产生的压应力，而难抵抗降温时产生的拉应力。当衬砌内部的拉应力超过隧道衬砌混凝土的抗拉强度时，隧道衬砌将发生开裂，这种开裂的发生首先是从隧道的中部开始的。

2. 2 隧道的不均匀沉降

由于隧道纵向穿过不同力学性质的岩层，地基承载力差异较大;由于衬砌背后回填不对称，以及不同断面的衬砌抗不均匀性变形能力的差异性等原因，都可能导致隧道纵向的不均匀沉降，引起纵向弯矩，产生裂缝。这种由隧道的不均匀沉降而产生的隧道应力，与隧道的弹性模量成正比，即弹性模量越大，由相同的不均匀沉降所引起的隧道内力越大，也越容易引起隧道衬砌的开裂。

3 隧道混凝土衬砌裂缝扩展规律

3. 1 隧道混凝土衬砌裂缝扩展临界应力

在断裂力学中，由于裂纹尖端应力场的强程度主要由Km(应力强度因子)这个参量来描述。通过它可以建立K1=K1C或Km=Kmc)的断裂准则。

3. 2 隧道衬砌背后荷载分布对裂缝的影响

通过调查，隧道衬砌纵向裂缝约占裂缝总长度的80%，是一种主要的裂缝形式[4]。其中拱顶内缘挤压剥落、拱腰内缘拉裂、张开、错台者约占纵向裂缝总长度的65%，这是一种比较普遍、数量多的典型破坏形式。实测表明，有这种破坏形态的隧道衬砌拱部地层压力小，拱腰部位压力大，荷载分布近似“马鞍形”。产生这种荷载分布形式有三个主要原因：一是由于目前施工工艺的限制，拱背难以回填密实;二是由于光面爆破技术把握不够，引起超挖而又未能及时回填;三是由于隧道拱顶岩石坍塌破碎，回填不理想等。这样，使原來应由拱顶承受的山体压力转到拱腰部位，造成了隧道拱部荷载的“马鞍形”分布，从而与原设计假定的衬砌与围岩密贴不相符合，使拱腰内缘由原来的受压变为受拉，拱顶内缘由受拉变为受压，使拱腰内缘出现拉裂裂缝，而拱顶内缘则出现压裂裂缝等破坏特征。

隧道衬砌在“马鞍形”荷载作用下，随着拱腰拱顶荷载比的不断增大，衬砌拱顶的内缘由受拉逐渐变为受压，而拱腰部分则相反，由受压变为受拉。同时，隧道衬砌的最不利截面也由拱顶下移到拱腰，此时，隧道衬砌的拱腰部分，有可能最先拉裂，产生沿隧道纵向方向的裂缝，同时在水平方向应力的作用下还可能产生错台;随后拱顶的外缘也可能出现沿纵向方向的拉裂缝，从而使拱顶的内缘因受压致裂。

4 结 论

应用隧道混凝土衬砌裂纹扩展规律如下：

(1)隧道混凝土衬砌裂缝主要来自于混凝土的干缩与温升和温降;

(2)隧道混凝土衬砌最早裂缝出现在中间，随着应力重分布，裂纹不断在每段中部增加，直至中间最大拉应力小于混凝土的抗拉强度后裂缝稳定为止;

(3)当隧道衬砌内出现裂缝后，如衬砌荷载应力σ>σc，则裂纹失稳扩展;

(4)由于施工过程中的多种原因使隧道衬砌荷载分布成“马鞍形”，而使隧道出现纵向裂缝或错台等现象。因此，在隧道施工中要注意隧道衬砌背后回填或注浆。

参考文献

[1] 王铁梦.工程结构裂缝控制.北京：中国建筑工业出版社，1997.

[2] 候有然.地下混凝土抗裂研究.四川建筑科学研究，2004，(9).

[3] GB50010 2002，混凝土结构设计规范.北京：中国建筑工业出版社，2002.

作者：张帅

混凝土水化热的隧道工程论文 篇3：

隧道喷射混凝土施工的质量控制措施

摘要：交通事业对促进我国经济发展意义重大，目前国家仍在大力加强基础设施建设用以拉动内需。而我国地形具有多样性特点，在公路建设过程中难免遇到开挖隧道的情况，喷射混凝土技术就是一种应用广泛的支护技术，喷射质量高低对工程整体质量以及隧道结构受力会产生极大影响。鉴于此，本文对喷射混凝土施工的质量控制措施进行了一番介绍，以供参考。

关键词：隧道;喷射混凝土;技术难点;施工质量

引言：在隧道施工中，喷射混凝土技术之所以备受青睐，与其效率高、强度高有着不可分割的联系，且隧道施工与一般公路施工有着很大不同，为保证施工的安全性、使隧道结构科学受力，必须尽可能地提高喷射混凝土技术施工质量，如此才能为人们安全出行打下可靠保证。

1 喷射混凝土概述

不同于传统混凝土的浇筑施工方式，喷射混凝土施工必须借助相应喷射设备使混凝土以较高的速度喷射到围岩上，以起到隧道支护作用。喷射混凝土支护在喷射完成后的较短时间内就可以完全硬化，从而为后续施工打下安全基础。在技术层面上，我国目前采用的有湿喷与干喷这两种形式，该技术属于新奥法施工的范畴，不仅能够影响隧道施工的安全性与整体施工质量，同时也具有良好的防水性能。

2 喷射混凝土在隧道工程中的作用

目前，在我国隧道喷射混凝土施工过程中，以喷射普通混凝土以及钢纤维混凝土作为主流形式，这一支护方式应用极为广泛，这与其支护时效性强、质量高、操作简便具有极大关系。因我国地质类型较多，若是遇到软弱围岩地质时运用喷射混凝土技术联合钢拱架进行复合支护，能够极大地提高整体支护性能，为后续施工打下良好基础。从新奥法的施工原理来分析，必须保证围岩变形的可控性，也就是将围岩变形程度控制在一定范围内，而不能彻底释放，因此使用喷射混凝土技术具有显著优势。一方面，喷射混凝土初期因混凝土并未完全硬化，从结构方面来看其具备一定的柔性作用，可以为围岩变形提供一定空间。另一方面，随着龄期的延长，喷射混凝土完全硬化之后，就能够与钢拱架等组合成为复合支护体系，从而起到刚性支护作用，对围岩变形起到良好控制效果。综合这两方面看，具备更高韧性的支护体系，显然能够极大地提高隧道支护质量，因此，在重要隧道喷射混凝土的过程中，应以喷射钢纤维混凝土为主。

3 隧道喷射混凝土难点

第一，配合比设计。只有保证喷射混凝土原材料配比科学且骨料级配良好，才能使喷射之后的结构更具均衡性，并进一步提高支护强度。确定配合比需要结合工程设计要求并进行相应试验。第二，混凝土拌和质量。为保障混凝土拌和质量，必须使各种混合料均匀混合，并在出厂时对原材料质量进行严格检查，运输途中也要做好相应保温工作，防止混合料出现离析等情况[1]。第三，混凝土排水。在混凝土正式喷射之前，必须将工作面上的松动岩块去除掉，同时使用高压风将受喷面冲洗干净，这样才能够使混凝土更好的粘结到围岩上。若受喷面存在积水时，可运用钻孔排水方法将积水导流出去，这样才能防止积水影响喷射混凝土回弹量。

4 喷射混凝土施工的质量控制措施

4.1回弹量控制。在隧道施工中运用喷射混凝土技术时，不仅要充分保证该技术能够取得实际效果，还必须考虑到其对环境所造成的影响。而以往的潮喷施工方法回弹量在30%以上，对于资源的浪费较为严重。而随着人们环保意识的提高，在使用喷射混凝土支护技术时，控制好混凝土回弹量就成为了一个技术难点，为控制好回弹量，可从以下几方面入手：

4.1.1分段分块喷射。应尽可能地将每一次的施工距离控制在6m以下，实行分段分块喷射时需要注意施工顺序，遵循由上至下的原则进行作业。而混凝土这种原材料本身具备一定自重，在施工时必须考虑到这一点，防止喷射混凝土在自身重量的影响下而脱落[2]。

4.1.2喷嘴距离和角度。在使用该技术的过程中，为更进一步地降低回弹量，必须对混凝土喷射距离予以精心控制，通常来说，混凝土距围岩的距离以0.5-1.3m为佳，一旦超出该范围，回弹量就会有不同程度增加。同时也应科学选择喷头長度，以更好地提高工程质量。在喷射过程中，施工人员必须保证喷嘴与围岩之间的倾斜角在10°之内[3]。将这些方式落实好，即可使混凝土回弹量大为降低。

4.1.3控制风压和水灰比。喷射混凝土施工质量受风压与水灰比的影响也较大。首先，若风压过大，喷射速度就会相应改变，这就有可能增加混凝土回弹量，而若是风压过小，混凝土的密实度将得不到可靠保证。因此，施工人员在作业期间必须结合工程设计要求及实际情况对风压进行灵活调整。通常来说，风压与水灰比处于0.4-0.5的范围之内效果较好，能够显著提高喷射面的光滑度，也可使喷射混凝土质量得到进一步提升。

4.2厚度控制。第一，喷射混凝土施工中务必要控制好喷射厚度，这也是该技术在应用过程中的技术难点。只有结合工程设计要求，控制好混凝土喷射厚度，才能起到切实的支护作用，这对保证安全施工具有重要意义。若是喷射混凝土厚度偏薄，超出了规范允许的误差范围，将会加大施工风险。这主要是因为围岩变形的释放是受初期支护以及围岩自身所共同影响的，这其中，初期支护承受着大部分受力，一旦喷射混凝土开裂，必须及时对该位置进行补喷或者其他强化措施，如此才能令围岩变形度处于规定范围内。第二，施工中若是将钢拱架作为初期支护结构，在喷射混凝土的过程中，会出现钢拱架位置厚喷混凝土，而拱架之间混凝土层相对较薄的情况。而这样一来，极容易导致支护结构出现波浪形裂缝，从而对围岩整体稳定性产生不利影响，甚至还有出现坍塌事故的风险。为尽可能地规避该类问题，需要在喷射混凝土作业过程中对钢拱架之间进行补喷，使支护技术整体安全性得以提高。

4.3应加强养护。喷射混凝土施工结束之后，还要进行精心养护，以促使支护结构强度得到进一步提升。通常来说，龄期延长之后，混凝土强度也会随之提升，这主要是因为胶凝材料会随着时间的延长而水化。但由于隧道施工的特点，隧道内部的温度通常较高，工作面周围的空气也更为干燥，而混凝土本身又具备水化热反应，这都会使喷射混凝土表面因干燥而收缩，从而导致裂缝的生成，一旦出现这一情况，混凝土结构必然会受到影响，强度也无法继续提升，甚至还会降低混凝土抗渗性。因此，必须在混凝土初凝之前派专人负责养护工作，不仅需要对喷射表面洒水保湿，还要做好保温处理，并定时测试记录。一般来说，保湿养护的时间应在14d之上，直至喷射混凝土强度到达规定范围。此外，可用麻布、草帘等为喷射混凝土表面进行保温，但需要随时监测混凝土内外部温差，并根据温度控制指标来调整保温方法[4]。只有当喷射混凝土表面温度与环境温度之间的差值在20℃之内时，方可着手将保温层逐步去除。

结束语：在隧道施工中正确应用喷射混凝土技术具有十分重要的作用，一来能够防止混凝土粉尘损害施工人员身体健康，二来可起到较好的支护效果，为后续施工安全性打下良好基础。而为了尽可能提高喷射混凝土施工质量，就需要控制好回弹量与厚度，并加强喷射之后的养护工作。因这一技术的优势，未来一段时间内喷射混凝土技术必将在隧道施工中得到广泛推广。

参考文献

[1]冯木均.隧道工程混凝土喷射施工技术及质量控制[J].交通世界，2020(10)：80-81.

[2]卿尚辰.隧道工程混凝土喷射施工技术及质量控制措施[J].四川建材，2020，46(03)：80-81.

[3]段长高.隧道工程混凝土喷射施工技术及质量控制分析[J].交通世界，2019(20)：114-115.

[4]李吉成.探究长大隧道喷射混凝土的质量控制措施[J].居舍，2019(14)：62+77.

作者：郑富举