摘要：本文主要是针对在隧道喷射混凝土工程施工中，对喷射混凝土质量和成本影响较大的喷射砼回弹量大进行分析和研究，现分别从原材料、配合比设计、喷射工艺及喷射作业等方面采取有效控制措施，以达到提高喷射混凝土强度和减小喷射混凝土的回弹量目的，给以后的隧道喷射混凝土工程施工提供依据。 关键词：喷射混凝土；回弹量大；分析及防治 一、概述 喷射混凝土是利用压缩空气，将按一定比例的混凝土拌合料通过管道输送并高速喷射到受喷面上凝结硬化，从而形成混凝土支护层。工艺流程一般分为干喷、潮喷、湿喷和混合喷。喷射混凝土在实际喷射施工中，产生回弹是必然现象，而回弹又关系着经济利益和喷射混凝土的强度。因此，其在施工过程中，为了保护环境和维护人员的健康，保证喷射混凝土的质量，降低成本，回弹量是一个非常值得研究的物理量。 二、喷射混凝土回弹量影响因素分析 1.工作风水压对回弹量的影响 工作压风进入喷射机前必须进行油水分离，工作风水压恰当时，喷射的混凝土结合密实， 洗头床
回弹量少，混凝土质量高。当风水压过低时，从喷嘴射出的混凝土速度小，获得的动能就低，不能够嵌入到砂浆里面或者不能够与砂浆捣实、粘结在一起而致使其坠落;当工作风水压过高，喷射速度就大，很容易反弹下来，造成回弹量增大。通过工作中的实践分析，现将工作风水压的影响因素以图的形式从人、料、机、法、环（见下图）等方面进行总结，已达到在施工中试喷时，出最佳的回弹量所对应的风水压值。
风水压影响因素
2.水灰比对喷射混凝土回弹量的影响
水灰比大小对喷射混凝土的回弹量和强度有重大影响。理论上表明，水泥水化反应所需的水灰比为0.25～0.3左右， 而实际施工中，这一范围的水灰比满足不了喷射输送原理及喷射工艺的要求，现场施工中采用的湿喷法施工的喷射混凝土的水灰比一般控制在0.42-0.50。且在实践中发现，当水灰比小于0.35时，混凝土的拌合料不能拌合均匀，料束分散，回弹现象明显。当水灰比大于0.6时，混凝土的粘聚性和稠度降低，喷射到喷层后的混凝土中的砂浆会顺着喷层流动，甚至发生脱落，增大回弹量。通过实践中的喷射施工验证:喷射混凝土水灰比的最佳范围在0.45～0.52，这个范围的水灰比是对喷射混凝土的回弹量
影响最小的。适当的添加减水剂，可以保证混凝土流动性条件下显著降低水灰比，提高混凝土强度，减小回弹，提高耐久性。
3.喷射距离对回弹量的影响
一般而言，当工作压风稳定时，喷嘴到受喷面的距离决定了喷射出来的混凝土在空气中流动时所受空气阻力的大小。喷射混凝土施工时，喷射距离应为0.7-1.5m。喷射距离小于该值，阻力减小，混凝土的喷射速度就越大，获得的动能也就大，这样混凝土颗粒发生碰撞时，粗骨料反弹较多，混凝土喷射到受喷面时，就会很容易被反冲，大大的增加混凝土的回弹量，导致喷射效率降低，混凝土的喷射质量下降。喷射距离过大，混凝土所受阻力就大，在空气流动中损失的动能较多，其速度就偏小，混凝土中粗骨料的捣实效果较差，回弹量就会增大，部分物料甚至会没有到达受喷面就发生坠落。另外，通过大量数据统计分析，喷距大于1.5m时，混凝土中粗骨料由于受到重力作用，导致混凝土的射流冲击力和速度降低，射流方向发生偏离，喷射方向就会几乎完全偏离喷射面。
另外，喷距的选择与粗骨料的粒径、喷嘴的形状有关，圆锥形喷嘴的喷距比圆柱形大；同条件下，混凝土拌合料中粗骨料粒径大，相应的喷射距离也增大。
连供系统 4.喷射角度对回弹量影响
施工中发现，喷射角度对回弹量有很大影响，因此，在喷射作业时，经常保持喷嘴与喷射面接近90°，以获得良好的压实力和较小回弹。经实践表明，一般喷射角度小于70°时，混凝土物料在受喷面上滚动产生凸凹不平的波形喷面，增加喷射混凝土的回弹量，而且还会降低混凝土的压实力，造成混凝土的强度低、耐久性差。
5.平衡速凝剂的掺量
混凝土喷射施工中，速凝剂的掺量对回弹量有直接影响。速凝剂掺量过小，会使混凝土凝结块的强度增长不足，速度凝结缓慢，造成喷射的混凝土回弹量增大。掺量过大，混凝土凝结块速度过快，影响混凝土的后期强度增长。
6.除了以上参数对喷射混凝土回弹量影响外，还有喷射顺序、喷射面积、喷射层厚度等。
三、降低隧道喷射混凝土回弹量的措施
施工过程中，喷射混凝土拌合物的回弹率，边墙不应大于15％，拱部不应大于25％ 。但是，在实际施工过程中，回弹率多数情况超出了规范要求，尤其是拱顶，大于3O％，对材料造成极大浪费。降低喷射混凝土施工中回弹量的方法应从人、料、机、法、环多方面入手，从原材料、配合比设计、施工工艺及喷射作业等方面进行详细分析。
1. 喷射混凝土原材料
水泥：优先采用普通硅酸盐、硅酸盐水泥，这两种水泥中含有较多的C3A和C3S，凝结速度快。强度等级不低于42.5级，并且要与速凝剂有很好的相容性。
集料：粗集料应选用连续级配且质地坚硬的碎、卵石，最大公称粒径不宜大于15mm；粗骨料的针、片状颗粒含量、含泥量及泥块含量应满足表1要求，细集料选用坚硬洁净的中粗砂，细度模数宜大于2.5，天然砂的含泥量和泥块含量符合表2要求，人工砂的石粉含量符合表3要求，其他性能应符合《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》中相关规定。细集料级配宜采用连续级配。
表1 粗骨料的针、片状颗粒含量、含泥量及泥块含量
速凝剂：使用前应做与水泥的相容性试验及水泥净浆凝结效果试验，要求掺速凝剂的水泥净浆初凝不应大于3min，终凝不应大于 12min。须要根据水泥的品种、水灰比等进行掺量选择确定，一般不宜超过10%。
外加剂：为了使喷射混凝土拌合物获得良好的粘聚性和施工性，可以掺加减水剂和增黏剂，以减少喷射混凝土的回弹及粉尘，具体掺量由试验确定。
水：混合水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质。
2.配合比
喷射混凝土试配的水胶比应考虑喷射工艺及喷射密实性、速凝剂种类、掺量及对强度的影响、环境温度及养护等因素的影响，一般宜为0.40-0.55，砂率宜为45-60％，且湿拌法混合料拌制后，应进行坍落度测定，其坍落度宜为80-200mm。
3.喷射工艺
在喷射工艺上优先选择湿喷工艺，湿喷是将拌和好的混凝土投入湿喷机料斗，用喷射机压送，在喷头上添加速凝剂。湿喷喷射工艺除降尘外对降低回弹率很有效果。湿喷在施工过程中，要求对拌合质量和输送管定期进行清洗，避免喷射时堵管。
4.喷射压力rvpn
选择合理的工作风压及工作水压对降低喷射混凝土回弹率十分有效。空气压缩机应能提供稳定的风压，不宜小于0.6MPa；空气压缩机至喷射设备的送风管工作时的承压能力不应小于0.8MPa；输料管工作时的承压能力应大于0.8MPa，应满足最大粒径的要求且具有良好的耐磨性。施工中喷射压力一般宜控制在0.15-0.2MPa，风压过大，混凝土容易反弹，增加回弹量。风压过小，混凝土还未喷到喷射面就掉落，增加回弹量。
5.喷射作业
喷射时，操作人员的水平在很大程度上决定了混凝土的回弹量，因此，必须重视对操作人员的培训及提升，选择技术娴熟的喷射工在施工前进行试喷，合格后方可进行操作。在喷射过程中应注意以下几点 ：
①喷前对受喷岩面进行清理，清除浮石，吹洗岩面，保证喷射混凝土有一个良好的附着面。
②喷射作业时，喷嘴应垂直岩面，斜向喷射时，易产生分离、回弹增加、剥离。喷射距离应以冲击速度和附着强度为最佳状态的条件确定。一般情况下保持喷射距离为0.8-1.5m，此时回弹量和粉尘浓度较小。
低温油墨 ③喷射作业应分片、分段，自下而上的顺序喷射，每段长度不宜大于6m。喷头应做连续不断的螺旋划圈运动，后一圈压前一圈1/3，可避免松散的回弹物粘污尚未喷射的待喷面，同时起到下部喷层对上部喷层的支托作用，减少或防止喷层的松脱和坠落，降低回弹。喷射面有较大蜂窝、孔洞等缺陷，喷射时应先喷孔洞，不能按常规自下而上喷射，会使回弹物溅落在孔洞处形成松散层，影响混凝土的粘结，增大回弹量。
差分编码器 ④一次喷射厚度要适当，要充分考虑喷射工艺、喷射方向、是否掺速凝剂等因素影响，确定喷射厚度。过薄则粗集料不易黏结牢固，增加回弹量。过厚则由于混凝土自重下坠，影
响混凝土与岩面的粘结力，发生脱落，亦会增加回弹量。
⑤喷射混凝土厚度大于100mm时，应采用分层喷射，分层喷射时，第二层喷射应在第一次喷射混凝土终凝后进行。
四、结束语
通过以上对隧道施工中回弹量大的因素分析和预防控制，造成回弹量大原因很多，并且层层相扣，在隧道喷射混凝土施工中单靠某个方面控制是远远不够的，要建立完善的管理体系，相互监督、相互约束，应该培养全员的质量意识和成本意识，使隧道喷射混凝土施工时回弹量降到最小，保证质量、节约成本。
参考文献
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pstl [2]喷射混凝土过程中影响回弹量的主要因素和控制方法.张世明.
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[4]降低隧道喷射混凝土回弹量【2017】.
[5]喷射混凝土应用技术规程JGJ/T 372-2016.
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