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摘要：随着我国社会经济的快发展以及国家交通基础建设投资力度的不断加大，人们对环境保护的意识也在不断的提高，隧道工程建设具有较快的增长趋势。在高铁隧道施工建设过程中，对于喷射混凝土回弹量的控制，成为施工过程中一直难以解决的技术问题，而通常情况下，喷射混凝土的回弹率的平均值都在40%以上。本文对高铁隧道施工过程中，影响喷射混凝土回弹率的相关因素进行了分析，并探讨了高铁隧道施工过程中，控制喷射混凝土回弹率的相关策略。
关键词：高铁隧道；喷射混凝土；回弹率；控制策略
引言
随着我国经济实力的不断提升，我国交通基础建设也在蓬勃发展，尤其是在轨道交通方面，比如动车、高铁、地铁等。在高铁的建设过程中，避免不了要经过大量的隧道，而在隧道施工建设过程中，喷射混凝土施工工艺在隧道工程中得到了广泛的应用，相关技术也在日益完善，但是在施工的过程中对喷射混凝土回弹控制是施工的一大难题，喷射混凝土回弹率较高，也一直没有找到更好的方法解决。喷射混凝土方法作为近些年发展出来的一种新技术，不仅在隧道施工中得到普遍应用，在其他工程中也得到了较为广泛的应用，为了降低喷射混凝土在施工时的回弹量问题，在一定程度上提升高铁隧道的施工效率以及施工的质量，改善相应的作业环境，有效减少资源消耗并降低相应的施工成本，本文对高铁隧道施工时控制喷射混凝土回弹率的相关策略进行了讨论。
1 高铁隧道喷射混凝土回弹率影响因素分析
1.1输料管的距离
在喷射混凝土施工过程中，混凝土湿料通过喷浆机输送到输料管后，在风压的作用下，混凝土会被送至到相应的喷头处，经过和速凝剂的充分混合后会被喷射到相应的岩壁上。在输送混凝土的过程中，管道的截面上由风压作用产生的力每点都相同，混凝土中采用的材料具有不同的配比、粒径和重量，但是都承受着相同的作用力。相关材料在管道中活动时会表现出不同的状态，并且活动的范围也存在着一定的差异，不同的材料在管道内所做的运动不同，在这种情况下已经制好的混凝土会被分开，在风压作用下可能会出现严重的分离现象，也就是所谓的“管道效应”，从而影响到喷射混凝土的回弹率。
1.2工作风压和喷射距离
在喷射混凝土施工的过程中，喷射距离和工作风压都会对喷射混凝土回弹率造成一定的影响。当喷头处的工作风压达不到相应的压力值时，从喷头喷射出的混凝土料会做出平抛运动，并且会伴随着出现很多回弹物，这时能够喷射到岩壁上的混凝土也会出现骨料少、灰浆多的现象，而且强度也不达标，很容易发生堵塞管路的情况；如果喷头处的工作风压超过了0.1MPa，那么由喷头处喷出的混凝土料束虽然能够做出相应的直线运动，但由于其喷出的速度较快，在这个过程中会产生较大的冲击力，而此时的风流又会把岩壁上的混凝土冲掉。为了防止在施工的过程中出现回弹率过高的现象，在施工的时候需要具有合理可行的工作风压，在喷头处也需要设置好最适宜的工作风压。
1.3喷射操作水平
在国内目前隧道施工进行喷射作业中，采用的几乎都是人工作业，在混凝土喷射的过程中，对于喷射距离、喷射的角度、速凝剂掺量以及一次喷厚等操作，都是依靠相关工作人员的以往经验进行调节和控制，而每一个操作人员的经验水平和技术熟练程度都具有一定的差异，对于喷射混凝土回弹率的控制就会产生不同的效果和影响。尤其是在高铁隧道施工过程中，对于喷射混凝土的技术水平具有较高的要求，一旦在操作过程中出现一定的失误，也会对喷射混凝土回弹率的控制产生较大的影响。
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2 高铁隧道施工中喷射混凝土回弹率相关控制策略
2.1 加强对喷射混凝土回弹量的管理
在进行高铁隧道喷射混凝土施工的过程中，相关单位要不断强化施工人员的质量和安全意识，对现场施工环境进行相应的优化，并对施工人员的质量责任意识和安全意识进行强化，引导施工人员对超欠挖和光面爆破质量进行严格的控制，从而控制喷射混凝土的数量，对喷射循环的时间进行相应的缩短，从而降低喷射混凝土的回弹率。
一定程度上还可以通过设置激励机制，制定出合理的喷射施工目标，对技术流程和相关工艺进行合理的管理和控制，以“降低喷射混凝土回弹量”为施工目标，从而提高隧道施工的质量。除此之外还要定期对施工人员进行相应的专业技能培训，加强施工人员操作水平和责任心，使得施工人员在作业过程中能够很好的控制回弹量。
2.2 对喷射混凝土回弹材料质量进行合理控制
在高铁隧道施工过程中，为了降低喷射混凝土回弹率，宜使用级配良好的河砂中砂作为相应的添加料来提升混凝土的粘合性，为了不增加相应的成本或者材料的购取较为困难，也可以使用中粗砂材料。在与混凝土集料配合中，需要对15mm以上粒径的粗骨料进行科学的筛选进行剔除，宜采用5-10mm细石，以防止造成混凝土回弹率的升高。同时也要保障粗骨料中较小的碎石含泥量或进行多次的清洗，通过使用粒型圆润的碎石来制备喷射施工混凝土，可以保证较低的回弹率，并且还具有较好的和易性。
在进行混凝土制备的过程中，需要适量的增添相应的减水剂，高速铁路目前采用聚羧酸高性能减水剂，因地区不同、速凝剂的选配材料不同，因此应根据不同地区的环境特点有选择性的加入合适的减水剂，在确保喷射混凝土强度的前提下，降低其回弹率。通过使用合成纤维可以提升喷射混凝土的强度，并且能够有效降低其开裂度，合成纤维具有良好的连接性，通过添加合成纤维后，可以使喷射混凝土连接成块，从而有效提升搅拌混凝土的粘合性，降低喷射混凝土回弹量。
2.3 强化对施工技术的管控
在进行岩面施工时，要制定科学合理的爆破方案，对于岩面光爆质量的控制，是降低喷射混凝土回弹率的前提和基础。一般水泥都含有较大比例的石膏，同时需要的速凝剂的数量也比较多，对于液态速凝剂和水泥的和易性而言，混合材料对其具有较为明显的影响，控制好水泥速凝剂的使用量，通过增加速凝剂的使用量可以有效减小水灰比，从而能够有效提高喷射混凝土的质量。
根据不同材料的指标参数，通过优化材料的配合比，进而控制水灰比，一般而言水灰比应该控制在0.4左右为最佳，这样不仅能够保证喷层的平整和稳定，也能够满足相应的喷射要求，有效降低喷射混凝土回弹率。对于各喷层的喷射时间间隔也要进行合理的控制，如果喷射间隔时间过于短暂，这会造成混凝土无法进行初凝，在进行下一层喷射时产生的冲击力会使之前的混凝土脱落，从而提高喷射混凝土回弹率，但如果喷射间隔时间长，也会导致混凝土面和集料无法进行很好的粘合，导致回弹率的上升。所以控制好前后两层喷射时间间隔，在进行下一层混凝土喷射时应该先让前一层混凝土完成终凝后再进行。在这个过程中，对于混凝土喷射的顺序也要进行合理的控制，在进行喷射的时候应该采用分层、分块以及分片等方式进行喷射作业。在进行分段喷射时，应该先要喷射壁面和钢架间的混凝土，然后再对两钢架间的位置进行混凝土喷射，在进行分层喷射时，在前一层进行终凝完成后，再进行下一次混凝土的喷射作业。
3 总结
在高铁隧道施工的过程中，喷射混凝土回弹率问题一直是施工过程中面临的难题。在施工的过程中会有很多因素造成喷射混凝土回弹率的升高，为了有效避免回弹率升高这种情况的出现，需要从不同的角度对问题进行相应的探究，要清楚认识到造成喷射混凝土回弹率升高的因素是什么，然后在施工的过程中就可以采取相应的措施和策略加以应对和控制，从而有效地降低喷射混凝土回弹率，保证高铁隧道施工的效率和质量。
参考文献：
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论文作者:谭龙飞
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/7
标签：混凝土论文; 隧道论文; 过程中论文; 高铁论文; 风压论文; 作业论文; 喷头论文; 《防护工程》2019年10期论文;