冻土隧道喷射混凝土施工宜采用湿喷工艺（图6—5），机械化流水作业，组成搅拌站→输送车→湿喷机的作业线。

1）低温早强喷射混凝土材料性能要求

水泥：优先选用普通硅酸盐水泥，水泥标号不得低于425#。

砂：采用洁净的中砂或粗砂，细度模数宜大于2.5，含水率宜为5%～7%。

碎石：采用坚硬耐久的碎石，粒径宜不大于15 mm，其中针状颗粒含量不大于15%，含泥量不大于1%，冻融损失小于5%。

配比：选择喷射混凝土的配合比既要考虑混凝土强度和其他物理力学性能的要求，又要考虑施工工艺的要求，与围岩的粘结力不低于0.5 MPa。

重量配合比：水泥∶（砂＋石）＝（1 ∶3.5）～（1 ∶4）。

水灰比：0.4～0.5。

含砂率：55%～60%。

水泥用量：450～480 kg/m3。

速凝剂：4%。

外加剂：选用HS—1，掺量1.8%。

2）原材料温度控制要求

暖季施工：砂、石料不需加热，水温加热至35℃为宜，速凝剂加热至40℃为宜，防冻剂和水泥温度应大于0℃，保证拌和物到达喷射机时的温度在10℃以上。寒季施工：气温连续5 d低于5℃或低于0℃，应按寒季施工措施组织施工。材料采用地炉加热装置进行预热，并采取适当的保温措施。水泥、石子及防冻剂温度应大于0℃，砂子温度应大于或等于10℃，水温度控制在50～70℃，出搅拌机混凝土的温度控制在20℃以上，进喷射机时混凝土的温度控制在10℃以上。

图6—5　湿喷混凝土施工工艺流程图

3）喷射作业

①喷射作业分区段进行，逐步推进，先墙后拱，自下而上。如岩面凹凸不平，应先将凹处喷平，然后向上喷射。

②喷嘴与受喷面的距离应控制在0.6～1.0 m，喷嘴垂直于受喷面做螺旋形轨迹移动。

③喷射时要随时注意风压，保持系统风压≥0.5 MPa，喷嘴处保持0.3 MPa左右的工作风压。适宜的工作风压有利于减少回弹量，增加一次喷射厚度。

④喷射厚度以保证喷射混凝土不滑移、不坠落为前提；一次喷射厚度向下喷射时不超过150 mm为宜，水平喷射不超过100 mm为宜，而向上喷射不超过70 mm为宜。

⑤喷射混凝土的强度达到5 MPa前不得受冻。

⑥宜采用螺旋输送机上料，喷混凝土机械手作业。(www.daowen.com)

⑦在喷射混凝土进入料车时及施喷前应温度检测，以确保喷射混凝土温度。

4）螺旋输送机与机械手

（1）螺旋输送机

喷射混凝土是隧道施工初期支护的主要手段之一，但却是地下工程中作业条件最恶劣的施工工序，喷射机旁的粉尘很大，操持喷嘴的工人处在粉尘的包围之中，劳动环境条件极为恶劣，严重危害工人的身体健康。人工给喷射机上料是一项繁重的体力劳动，操持喷嘴进行喷射作业的工人的劳动强度也极大，特别是在喷射时，输料管内充满了待喷料，喷射时的反弹力较大，这样施喷人员很难按照喷射混凝土规程进行喷射。

上料机械的生产率应大于喷射机的生产率，并要求在不自带动力的情况下可以轨行或轮胎行走。在昆仑山及风火山隧道施工中采用了螺旋输送机，因湿喷时的混凝土坍落度较大，采用螺旋输送机上料可将混凝土进一步搅拌，且浆液也不会流失，更有利于保证喷射混凝土层的质量。在接料斗下部螺旋外壳上备有放水机，喷射作业完成后便于螺旋清洗。

（2）喷射混凝土机械手

喷射混凝土时，如果由工人操持喷嘴进行喷射，由于喷嘴出口距岩面约1 m，骨料的反弹及喷射产生的粉尘对施喷人员有极大的危害，加上生产率的大幅度提高，因喷射压力的增加而使反射力加大，工人的劳动强度更大。特别是采用湿喷时，由于喷嘴重量及软管内充满混凝土而加重，考虑到工人的劳动安全性，在昆仑山及风火山隧道施工中采用机械手来代替人工喷射，选择PRJ系列喷混凝土机械手。

这种机械手能自动保持喷嘴与受喷面垂直且保持最佳距离；喷嘴的运动轨迹可按设计的程序任意调节；可自动控制加水量，有遥控和全自动控制功能，并可以迅速互换。用机械手喷射混凝土具有以下优点：有可伸缩的较大臂杆，可实现较远距离的喷射作业，免去了脚手架的搭建工作；可在安全地点遥控机械手作业，避免了回弹物的伤害；喷嘴、软管以及喷射时的反作用力均由机器承受，减轻了操作人员的劳动强度；可按喷混凝土规程实施喷射，使喷混凝土层质量得到保证；可减轻喷射粉尘对施工人员的危害。

5）常见问题的处理措施

（1）防止开裂的措施

收缩裂纹一般不影响喷射混凝土支护的使用，但是贯通的裂缝会减弱其抗渗性，对于一些有振动影响或处于不良地质条件下的喷射混凝土支护，均会使其工作状态变差。施工中要注意以下几点：保证喷射混凝土施工后14 d以内具有潮湿的养护条件；在满足喷射混凝土强度及施工工艺要求的情况下，尽可能地减少单位水泥用量；严格按设计掺量进行钢纤维的使用，以确保喷射混凝土有足够的抗拉强度。

（2）管路堵塞的识别及排除方法

常见堵管部位的识别及排除方法见表6—1。

表6—1　常见堵管部位的识别及排除方法

6）施工质量检查与控制

①每批材料进场后，必须进行质量检查，合格后方可使用。

②设专人检查配合比，严格按配合比施工。检查拌和物的均匀性、坍落度及出机温度，严禁将不合格的喷射混凝土拌和物运往喷射现场。

③喷射混凝土施工过程中要及时检查喷射混凝土表面，检查是否有松动、开裂、下坠、滑移等现象，否则要清除重喷。

④当喷射混凝土达到一定强度后，可用锤击听声法检查密实度，对空鼓、脱壳处要及时进行处理。

⑤每喷射20 m制取喷射大板试件一组，同时钻取芯样一组，按《锚杆喷射混凝土施工支护技术规范》进行检查、验收。