岭头亭隧道湿喷混凝土施工科技推广应用.pdf

242 电 子 测 试 0 前言 经济的高速发展， 带来了社会基础设施建设的快速发展。 伴 随着 “十二五” 计划的实施， 我们国家的基础设施建设将会迎来一 个新的发展契机。 尤其是在高速铁路的建设方面， 国家会加大力 度进行投资和建设， 对高速铁路的质量提出了新的要求， 同时对 高速铁路施工技术提出了巨大的挑战。 在岭头亭隧道湿喷混凝土 施工中， 湿喷混凝土施工工艺取得了较好的成果。 1 工程概况 岭头亭隧道是京福铁路客运专线上的隧道工程之一， 位于 福建省闽清县境内， 全长 4.11 公里， 隧道围岩为凝灰岩， 以Ⅱ级、 Ⅲ级围岩居多。 初期支护中均采用有 C25 湿喷混凝土形式， 其中 Ⅱ级围岩喷射混凝土厚度 5 厘米、 Ⅲ级围岩喷射混凝土厚度 15 厘米、 Ⅵ级围岩喷射混凝土厚度 25 厘米、 Ⅴ级围岩喷射混凝土厚 度28厘米， 其中Ⅵ级围岩、 Ⅴ级围岩段拱墙采用C30纤维混凝土。 2 湿喷混凝土在工程中的应用 2.1 原材料选择 水泥 ： 由业主组织招标的福建 “金牛” 牌 425 号普通硅酸盐 水泥生产厂家提供。 并附带水泥质量检验单， 使用时观察水泥是 否受潮， 库存水泥量要能满足 7 ～ 10 天的施工。 砂 ： 业主组织 招标的永丰砂场提供， 细骨料采用坚硬耐久的中粗砂， 细度模数 2.5。 碎石 ： 选用粒径 5 ～ 20mm 的机碎石， 骨料级配为连续级配。 外加剂由四川省安岳县吉盛化工有限公司生产的液体速凝剂和 厦门宏发先科化工建材有限公司 HPCA-600 泵送剂， 速凝剂促使 混凝土迅速凝结， 减少回弹量， 泵送剂起减水作用。 水 ： 自来水均 可用来拌制砼， 施工前对水质进行送样检测， 各项指标要符合规 范要求。 2.2 配合比确定 喷射混凝土设计等级为 C25 的砼， 根据设计相求对湿喷混 凝土施工工艺进行优化， 必须考虑混凝土和围岩的粘接力。 试验 室对配合比认真筛选， 进行现场喷射砼试验。 经过多次试验分析 比较， 确定配合比如下 ： 水泥 ： 砂 ： 碎石 ： 水 =1.00 ： 1.96 ： 2.21 ： 0.47。 外加剂掺量分别为 ： 速凝剂 4.5%、 泵送剂 0.8%、 每立方米 水泥用量 420kg。 施工中要根据砂的含水率的大小， 调整施工配 合比。 3 施工机械 3.1 搅拌站情况简述 岭头亭隧道拌合站选用两台双卧轴 JS750L 强制式搅拌机。 在混凝土施工前， 要对搅拌机进行全方位、 立体式的检查， 确保各 部分工作正常运行， 可以有效防止在工作途中因机器原因， 出现 意外情况而影响施工质量。 电子自动计量， 保证配料误差不超过 规范允许误差， 定期对搅拌机检修保养， 是确保搅拌机工作得以 顺利进行的必要保证。 搅拌工作进行的时长控制可以很好的调节 配料的拌合程度， 因为混凝土既不能过度拌合也不能拌合程度不 够， 所以在具体的工作过程中要进行规范的控制， 一般情况下生 岭头亭隧道湿喷混凝土施工科技推广应用 邓道来 （中铁二局京福项目经理部 350100） 摘要 ： 喷射混凝土是隧道初期支护的重要组成部分， 是提高支护结构整体刚度， 有效控制围岩变形， 改善隧道结构的应力分布 状态， 减少隧道突发性坍塌发生的重要工序。 隧道湿喷混凝土施工工艺在我国正在广泛推广应用， 本文结合岭头亭隧道湿喷混 凝土技术的应用情况， 对材料配备、 机械选用、 工艺原理等作了简单分析和论术。 关键词 ： 隧道 ； 湿喷混凝土 ； 科技 ； 应用 The Lingtou Pavilion tunnel wet spraying concrete construction technology popularization and application Deng Daolai （China Railway two Bureau Beijing-Fuzhou Project Manager 350100） Abstract ： The shotcrete is an important part of the tunnel initial support is to improve the overall stiffness of the supporting structure，effective control of the surrounding rock deformation，stress distribution to improve the structure of the tunnel，an important process to reduce the sudden collapse of the tunnel.Tunnel wet shotcrete construction technology in China is widely promote the application of this article combined with Lingtou kiosks tunnel wet sprayed concrete technology，with the material，mechanical selection process principles were simple analysis and on the surgery. Keywords ： tunnel ； the wet shotcrete ； Technology ； application 243 电 子 测 试 ELECTRONIC TEST学术交流 第7期 2013年4月 产率规定为 50M3/h。 3.2 混凝土运输设备的相关讲解 为了保证混凝土在工程使用中符合相关规定， 就要在混凝 土的运输过程中多加注意。 混凝土运输罐选择的容纳量为 6M3， 罐 体具有正转和反转功能， 其中正功能是为了防治混凝土在运输途 中过早的凝结， 反转功能则负责卸料， 在正转和反转的功能下， 实 现了高质量、 低消耗、 更环保的运输混凝土。 3.3 混凝土喷射设备 岭头亭隧道选择的混凝土喷射设备是成都 “岩峰” 牌湿法喷 射机， 该机器自带流量泵和仪表能够明确的告诉操作人员速凝剂 的具体使用情况， 便于施工和补充配料。 该机器标准的出料能力 是 6M3/h。 具体的混凝土喷射操作过程是操作人员在混凝土到达 混喷机的喷口处时， 及时的添加速凝剂和高压风将混凝土喷射到 岩石表面上。 4 隧道湿喷混凝土湿喷工艺 4.1 湿喷混凝土施工工艺 4.1.1 混凝土拌制运输 混凝土在具体进行拌合操作时有规定的投放顺序， 砂子是 最先投进搅拌机的配料， 接下来是碎石的添加， 然后再添加水泥 和水， 水是要在水泥投放之后才能加入水搅拌均匀。 加入 HPCA- 600 型泵送剂后需要搅拌 2 分钟到 4 分钟之间， 有严格的时间规 定是因为，2 分钟以内的搅拌时间不能将泵送剂在混凝土中很 好的搅拌均匀，4 分钟以上则会破坏泵送剂的性能， 所以， 无论 是时间过长或者过短都会生产出不合格的混凝土， 最终对工程整 体质量造成不良影响和安全隐患。 4.1.2 混凝土喷射工艺 在混凝土喷射工作进行前， 需要将岩石表面用水和高压风 清理干净。 清理时要先从隧道的顶部开始， 然后从上到下依次清 理， 直至到达隧道侧壁的最底部， 这样清洁工作是为了让岩石表 面和混凝土紧密粘结， 提高工程的质量。 在喷射时要从下而上的 依次喷射， 选择这种和清洁顺序完全相反的喷射方式， 是为了保 证喷射时的回弹料不会对清洁干净的岩石造成污染， 避免影响整 体的喷射质量。 喷嘴到岩石表面的距离始终保持在一米， 距离不 会对喷射质量造成影响， 能影响喷射质量的是风压、 速凝剂用量 和喷射角度三个主要因素。 风压的大小要在实际的工作过程中灵 活操作， 速凝剂的用量标准为喷射拱顶的用量略高于侧壁的用 量， 喷射嘴的最佳喷射角度为和目标岩面成 90 度直角， 从而保证 混凝土喷射后有可靠的密实效果。 根据施工经验， 第一次喷射混 凝土 5 ～ 6cm 厚度， 一定的时间间隔再进行二次喷射混凝土至设 计厚度。 4.1.3 在特殊情况中的混凝土喷射操作 并不是所有的工程都是 “一般情况” ， 工程中经常会出现一 些特殊情况。 例如设置钢拱架的地方有岩石破碎现象， 做好喷射 混凝土工作就变得特别重要。 在实际的喷射时要从填充拱架、 岩 石之间的空隙和岩石裂缝开始， 喷射头从拱架向拱顶处前进， 对 于钢拱架的两侧必须进行重点的喷射， 一定要将钢拱架用混凝土 密实到位， 使其和混凝土形成一个完整的整体， 增加受力能力。 在 喷射过程中难免会出现混凝土脱落现象， 在混凝土脱落后一般要 等待 10 到 15 分钟， 因为 “掉和补” 的时间间隔过短， 会导致大面 积的混凝土剥落， 给工程造成很大损失和安全隐患。 4.2 湿喷工艺 4.2.1 湿喷工艺过程中的细节部分 混凝土喷射之前要先将有掉落迹象的岩石清理干净， 然后 才是岩石表面的清理工作。 每次喷射砼前都让高压风空吹上几分 钟， 清洁以往作业时留在机器中的残留物。 在实际的喷射过程中， 湿喷机操作人员要根据具体的喷射情况来调节喷出风量， 在喷侧 壁和喷拱顶时的风量都有不同要求见图 1。 喷射手在具体的操作 过程中， 要根据风压和喷料的扩散程度灵活的调整喷嘴和目标岩 石表面的距离。 例如喷射角度过大， 会产生高低不平的波形喷面， 并增加混凝土的回弹量， 造成污染的同时也会浪费材料， 增加工 程成本。 当喷射混凝土进行到了盲管区域， 该区域的喷射必须进 行正面喷射， 这种喷射方式能够保证盲管的背面形成透水缝隙。 为了降低喷射清洁面的污染问题。 喷射顺序要从侧面的底部渐渐 喷射到拱顶， 喷嘴在喷射过程中要有规律的做椭圆运动， 以确保 层层叠压、 喷料之间相互照应、 整体喷射过程中不出现漏喷现象。 进行喷射工作时， 有些地方在喷射后会出现渗水或是漏水以及小 面积剥落现象， 要及时的进行引排、 堵漏和补喷等操作， 以确保工 程达到国家验收标准。 图 1 机械手湿喷作业 4.2.2 选择湿喷混凝土的原因 岭头亭隧道湿喷混凝土施工工艺， 是符合设计要求的。 湿喷 混凝土在配料进行混合时， 材料的准确控制， 在每个过程中都有 操作人员严格把关， 可以减少误差的发生， 从而提高工程的质量， 达到设计要求。 而干喷混凝土是对干料进行操作， 而水的加入是 在喷头处让操作员自己控制， 这种方式下的工程质量完全要依靠 操作个人经验和工作习惯， 工程质量难以控制。 如果从环境质量 方面考虑， 湿喷混凝土比干喷混凝土的粉尘污染小， 早期强度高， 防水性能好， 能够保证工程质量。 5 隧道施工的科技手段 岭头亭隧道施工遵守的基本原则就是 ： “爱护环境” 、“内实 外美” 和 “动态施工” 。 因此， 在隧道施工时， 科学合理的施工就显 得特别重要， 才能保证工程质量达到国家优质工程标准， 又不会 破坏生态环境。 在隧道施工中， 重要的工序就是洞门的施工， 要根 据每座隧道的地形、 地质和线路位置不同， 并符合设计要求， 做好 洞口的优化方案是特别重要的。 因此， 在特殊情况下， 可能由于隧 道开挖可能给上坡地表造成不良影响， 必须加强对洞口段的安全 施工。 洞口段是整个隧道工程的主体工程， 在施工中要注意施工 安全， 在场地清理作施工准备时， 应先清理洞口上方及侧方有可 能滑塌的表土、 灌木以及山坡危石， 保证了作业人员的安全。 洞门 两侧仰坡地层松软破碎， 宜采用浆砌片石或铺种草皮防护。 6 需要解决的问题 （下转第 237 页） 237 电 子 测 试 ELECTRONIC TEST学术交流 第7期 2013年4月 根本性的变化， 从过去事务性为主逐步过渡到了以智力性为主。 2.2 信息化改变了公共部门人力资源管理的方式 信息化使公共部门的权力得到了分权与制衡。 随着 “小政 府、 大社会” 的提出， 权力的分散势在必行。 政府组织以往传统的 权力行使方式即 “命令——控制” 在信息化普及的背景下也发生 了重大的转变， 并且信息化推动了行政权力的分散化。 网络提供 了一个非常广阔、 相对自由的交流环境， 在网上互动交流， 表达自 己的观点看法， 并合理的采集相关有用信息为组织服务。 信息化 的管理方式和行为方式更加民主， 体现着效率性和理性。 信息化 使政府组织的权力分布由集中到分散， 能够参与到决策工作中的 人员更加广泛， 政府权力受到了纵向和横向的分解。 从横向的角 度来看， 信息具的开放性使信息资源不再成为政府组织的专利， 公众也可以通过各种信息的交流方式比较方便地得到一些政务 咨询。 公众参与到政府决策工作的能力和条件都得到了加强。 而 从纵向的角度来看， 政府面对周围瞬息万变的行政环境不得不去 处理各种动态的问题。 因此， 在中低阶层的管理者想要更好地处 理随时发生的各种问题， 需要被授予更多的权限来支持自己的工 作， 所以下放权力也是公共人力资源管理的发展趋势。 2.3 信息化对公共部门人力资源管理者提出了更高 的要求 政府工作流程模式通过网络信息技术再造后， 逐步向模块 化、 无缝隙、 集成化、 一体化的方向迅速发展。 对管理人员的综合 业务处理能力要求较高， 通过互联网学习、 组织学习和传统教育 学习以及技能培训， 要向综合型管理人员方向发展。 并且逐步随 着信息化的深化， 要求参与到组织决策的管理人员更多的是知识 型、 综合型、 高素质的管理者。 依靠自己的责任心能够进行很好的 自我控制、 自我约束， 对自己的工作有较高的把握能力， 从而实现 从被动执行变为主动执行。 3 信息化条件下公共人力资源管理的策略选择 3.1 信息化培训制度， 加强公务人员信息处理能力 过去政府工作的性质通常是以事务性工作为主， 而现在已 经逐步过渡到了以智力性工作为主要内容。 这些显而易见的变化 都是因信息化被推广和普及而带来的结果。 原来传统条件下的事 务性工作在信息化的条件下可以由计算机等电子设备来完成， 公 务员现在的主要工作都是一些智力性的。 而搜集信息是公务员这 些智力性工作的主要内容。 并对之分析， 从中寻找到一些具有参 考价值的信息， 以便可以为进行决策提供帮助。 这就要求公共部 门人力资源管理的相关公务人员切实培养自己的信息分析处理 能力， 加强自己的责任意识， 掌握相关信息使用技巧是公共人力 资源非常重要的必备能力。 公共部门需要有稳固的信息化培训机 制， 定期对公务员进行培训以提高信息能力。 3.2 树立服务意识、 责任意识、 协作意识与全局意识 政府的管理正经历着由传统模式向公共服务型政府的模式 转变的过程， 通过信息化在政府人力资源管理中的推广与应用， 更加加快了其公共服务的水平与效率。 通过互联网， 更多人开始 关注并表达对政府效能与责任的关心。 最近几年各地政府都在参 考国外的服务经验， 建设便民中心， 以为公众服务为工作重心。 政 府各部门之间通过信息化的方式沟通、 协作能力得到加强， 减少 了部门之间的利益冲突和矛盾， 唯一工作主题就是各部门之间携 手为公众建立 “一站式” 服务。 信息化改变了政府以往门难进、 事 难办的形象， 公信力得到很大提高。 3.3 逐步将公共人力资源管理权力分散化 信息化使公共组织的权力结构发生了转变， 分散了公共权 力， 基层管理人员被授予更大权限的自主管理权与决策权力。 在 信息化建设逐步完善的条件下， 传统的人力资源管理形态逐步得 到调整， 通过外移和下放使权力形态分散均衡。 应当有更大人力 资源管理权限被下放到地方政府以及政府以外的公共部门， 而在 这其中的基层管理者更应该被授予更大的自我管理权和决策权。 3.4 提高公共部门人力资源管理机制的灵活性 公共人力资源管理是公共管理的分支， 对于工作模式的灵 活性和机动性具有同样的需求， 我们要构建具有灵活性的人力资 源管理机制。 公共人力资源管理对灵活性的需求主要有两个方面 的内容 ： 一、 公众需要公务人员为其提供具有灵活性、 人性化的 公共服务， 政府部门服务工作的重心要根据公众需求的变化而随 之调整， 比如在服务的数量、 种类、 标准等方面进行调整， 力争弹 性化的服务可以切合公众的不同需求。 从另一角度来说就是对公 共组织的灵活性要求更高， 当公众某种需求不断增长时， 就应该 加大人力物力、 扩大组织规模以满足需求的增长。 而当某种需求 不断减少时， 就应该随之缩小服务规模， 以免造成人力、 物力、 财 力的浪费。 二、 对公务人员的管理工作必须具有弹性化的机制， 要 做到公务人员符合 “能上能下” 且 “能进能出” 的管理要求， 政府公 共管理所需要的人才是具有综合能力的， 可以适应各个部门岗 位、 能够顺利被各个部门吸收的。 政府能够根据实际公共需要进 行选择人才时， 公共人力资源的能力、 综合素质才能不断提高。 比 如在技术性和执行性等方面要求较高的岗位实施雇员制就是一 个很好的尝试。 参考文献 [1] 孟义均 . 论现代公共人力资源管理的发展趋势——基于科 学技术、 公共职能、 公共组织、 管理理念的考察 [J]. 人力资 源管理 .2011 （01） [2] 杜治洲 . 公共人力资源管理应对信息化的策略选择 [J]. 统计与决策 .2009 （09） 一是要经常对湿喷机和搅拌机等其它设备的维修保养， 使 用时能保持正常工作状态 ； 二是湿喷机混凝土操作中， 混凝土堵 管处理比较费时， 应继续优化混凝土配合比， 尽量减少混凝土堵 管现象的发生， 是持续喷射生产与减少工序循环时间的关键 ； 三 是对滴水、 渗水部位的喷射混凝土的凝结时间随喷射面渗水量的 大小而改进湿喷混凝土施工工艺。 湿喷混凝土技术在岭头亭隧道 的应用， 较好地解决了干喷混凝土存在的不足。 但是， 喷射混凝土 占用罐车时间较长， 导致施工单位投入大增。 湿喷混凝土速度相 对其他混凝土施工速度依然较低， 制约着湿喷混凝土的发展和应 用。 参考文献 [1] 闵娟， 罗发胜， 曾永军 . 隧道湿喷混凝土配合比设计探讨 [J]. [2] 闵娟， 罗发胜， 曾永军 . 隧道湿喷混凝土配合比设计探讨 [J]. 中国新技术新产品，2010 [3] 周鸿， 铁路隧道工程施工技术应用 [J]. 建筑经济 2011 （2） [4] TB10621-2009 高速铁路设计规范 （试行）[S]. 北京 ： 中国 铁道出版社，2010 [5] 铁路混凝土工程施工技术指南 [T]. 北京 ： 中国铁道出版 社，2010 （上接第 243 页）