隧道喷射混凝土施工质量通病防治

隧道喷射混凝土施工质量通病防治为有效解决隧道喷射混凝土施工中常见的质量通病，杜绝漏喷、空鼓、裂缝、强度不足、厚度不达标、表面平整度差等问题，保障喷射混凝土支护结构的稳定性、耐久性和美观度，结合隧道喷射混凝土“二二一”工艺（两次喷浆、两次刮铲、一次扫面）施工特点，立足施工全流程管控，制定本质量通病防治措施。本措施单独成文，明确各类质量通病的表现形式、产生成因及具体防治方法，覆盖施工各环节，用于规范现场施工行为、强化质量管控，实现质量通病早预防、早发现、早治理，确保喷射混凝土施工质量一次达标。一、总则1.1编制目的针对隧道喷射混凝土施工中易出现的各类质量通病，系统分析成因，制定科学、可操作的防治措施，规范施工流程、优化操作方法、强化过程管控，减少质量隐患，降低返工率，确保喷射混凝土施工质量符合设计规范及现场施工要求，为隧道整体施工质量奠定坚实基础。1.2适用范围本措施适用于隧道喷射混凝土施工全流程，包括原材料进场、混凝土搅拌运输、喷射作业、刮铲扫面、养护及现场清理等所有相关作业环节，涵盖所有参与喷射混凝土施工的作业人员、管理人员及机械设备，重点针对“二二一”工艺实施过程中易产生的质量通病进行专项防治。1.3核心原则坚持“预防为主、防治结合、全程管控、闭环治理”的核心原则，以设计规范为依据，以施工工艺为抓手，聚焦质量通病成因，强化事前预防、细化事中控制、严格事后治理，将防治措施融入施工每一个环节，确保各类质量通病得到有效管控，全面提升喷射混凝土施工质量。二、常见质量通病及防治措施2.1漏喷、少喷2.1.1通病表现受喷岩面局部未喷射混凝土，露出岩面或钢架；喷射混凝土局部厚度严重不足，低于设计值，未达到支护要求；拱脚、墙脚、钢架背后、岩面凹陷处等部位出现喷射盲区，未进行有效喷射。2.1.2产生成因施工前未对受喷岩面进行全面清理和排查，岩面凹陷、钢架背后等盲区未提前标识，喷射作业时遗漏；喷射手操作不规范，喷嘴角度、间距控制不当，未按“分段、分片、自下而上”的顺序喷射，导致局部部位无法覆盖；“二二一”工艺执行不到位，第一次喷浆未有效填平低洼、封闭岩面，第二次喷浆未重点覆盖盲区，刮铲过程中未发现漏喷部位；作业面照明不足，喷射手视线受阻，无法发现漏喷、少喷部位；现场管控不严，质检员未全程旁站监督，未及时排查出漏喷、少喷问题。2.1.3防治措施喷射作业前，彻底清理受喷岩面，对拱脚、墙脚、钢架背后、岩面凹陷等易漏喷部位进行重点标识，明确喷射顺序和重点区域；规范喷射手操作，严格控制喷嘴与受喷面间距（1.5~2.0m）、角度（≥70°，最佳90°），喷射顺序遵循“分段≤6m、分片、自下而上”，先喷钢架与岩面间隙，再喷两钢架之间，重点覆盖标识盲区；严格执行“二二一”工艺，第一次喷浆以填平低洼、封闭岩面为目标，重点填补盲区缝隙；第二次喷浆前，检查并补喷第一次漏喷部位，确保无喷射盲区；确保作业面照明充足，照度不低于100lx，必要时增设临时照明设备，保障喷射手视线清晰；质检员全程旁站监督，喷射作业过程中及完成后，及时检查喷射覆盖情况，发现漏喷、少喷部位，立即停工补喷，补喷后重新检查验收，确保喷射全覆盖、厚度达标。2.2喷层空鼓、脱落2.2.1通病表现喷射混凝土与受喷岩面、钢架粘结不牢固，用小锤敲击时发出空鼓声；局部喷层与岩面、钢架剥离，出现脱落现象，严重时发生大面积坍塌，影响支护稳定性。2.2.2产生成因受喷岩面未清理干净，残留浮尘、岩屑、松动岩块或油污，导致喷层与岩面粘结力不足；岩面潮湿、带水喷射，混凝土浆液与岩面之间形成水膜，破坏粘结性能，导致空鼓；混凝土配合比不合理，速凝剂掺量过多或过少，导致混凝土凝结速度过快或过慢，影响与岩面、钢架的粘结；“二二一”工艺中，两次喷浆间隔时间过长，未对第一次喷层表面进行清洗润湿，层间粘结不牢固；喷射风压、水压控制不当，风压过大导致混凝土反弹严重，风压过小导致混凝土密实度不足，均会影响粘结效果；养护不及时、不到位，喷层失水过快，产生收缩裂缝，进而导致空鼓、脱落。2.2.3防治措施喷射作业前，彻底清理受喷岩面，清除浮尘、岩屑、松动岩块及油污，对易风化岩面，清理后立即喷射第一层混凝土，防止岩面风化影响粘结；严格遵循“先治水、后喷射”原则，大股涌水采用注浆封堵，小股渗水采用导管引排，潮湿岩面调整配合比（适当减少用水量），严禁带水喷射；严格执行经审批的混凝土配合比，精准控制速凝剂掺量，搅拌均匀，确保混凝土凝结速度合理，粘结强度达标；控制两次喷浆间隔时间，一般为2~4h（拱部宜取上限），间隔超过1h时，用高压风水清洗第一次喷层表面，预留200~300mm宽斜面并冲洗润湿，确保层间粘结牢固；规范控制喷射风压和水压，边墙风压0.3~0.5MPa，拱部0.4~0.65MPa，水压比风压大0.1MPa左右，确保混凝土密实度，减少反弹；喷射混凝土终凝后（约2h）立即开始养护，采用喷雾、洒水方式保持喷层湿润，养护时间不少于14d，避免喷层失水过快；采用小锤敲击法全程检查喷层粘结情况，每10m抽查不少于5点，发现空鼓、脱落部位，立即凿除破损区域，清理干净后重新喷射混凝土，按要求养护并验收。2.3喷层裂缝2.3.1通病表现喷射混凝土表面出现各类裂缝，按形态分为横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝；按成因分为收缩裂缝、温度裂缝、受力裂缝，裂缝宽度超过0.2mm时，影响喷层耐久性和防水性能，严重时导致渗漏水、喷层破损。2.3.2产生成因混凝土配合比不合理，水泥用量过多、砂率过高，导致混凝土收缩量过大，产生收缩裂缝；速凝剂掺量不当，混凝土凝结速度过快，内部水化热无法及时散发，产生温度裂缝；养护不及时、不到位，喷层表面失水过快，内部湿度变化不均，产生收缩裂缝；“二二一”工艺中，刮铲作业时机不当，在混凝土终凝后强行刮铲，导致喷层表面产生裂缝；隧道围岩变形过大，喷射混凝土未及时承受围岩压力，或喷层厚度不足，产生受力裂缝；施工环境温度变化过大，高温、低温环境未采取针对性防护措施，导致喷层产生温度裂缝。2.3.3防治措施优化混凝土配合比，合理控制水泥用量和砂率，掺入适量掺合料（如粉煤灰），减少混凝土收缩量，经试验合格后严格执行，严禁随意调整配合比；精准控制速凝剂掺量，根据施工环境温度、湿度调整，确保混凝土凝结速度合理，减少水化热积聚；加强养护管理，喷射混凝土终凝后立即养护，高温天气增加洒水频次，低温天气采取保温措施，养护时间不少于14d，确保喷层湿度均匀，减少收缩；严格控制刮铲作业时机，第一次刮铲在混凝土初凝（表面无流动、手按无明显凹陷）时进行，第二次刮铲在初凝后、终凝前进行，严禁终凝后强行刮铲；严格控制喷层厚度，按设计要求埋设厚度控制钢筋头，确保喷层厚度达标，能够有效承受围岩压力；隧道围岩变形较大时，及时调整喷射工艺，缩短喷射间隔时间，必要时采取超前支护措施；特殊环境施工防控，高温天气避免中午时段喷射作业，采取降温措施；低温天气采取保温措施，防止混凝土冻结产生裂缝；裂缝处理：宽度≤0.2mm的细微裂缝，采用水泥浆封闭；宽度＞0.2mm的裂缝，采用注浆封堵，凿除裂缝周边松动混凝土，清理干净后注入水泥浆或环氧砂浆，养护后检查验收，确保裂缝封闭严密。2.4喷层强度不足2.4.1通病表现喷射混凝土抗压强度、粘结强度未达到设计要求，试块检测不合格；喷层表面疏松、起砂，用手触摸易脱落，无法承受设计荷载，影响支护结构稳定性。2.4.2产生成因原材料质量不合格，水泥强度等级不足、砂石子含泥量超标、粒径不符合要求，速凝剂过期、变质，影响混凝土强度；混凝土配合比不合理，水泥用量不足、水灰比过大，搅拌不均匀，导致混凝土强度降低；速凝剂掺量过多，导致混凝土后期强度损失过大；掺量过少，混凝土凝结速度过慢，受围岩渗水、风化影响，强度无法达标；喷射风压、水压控制不当，风压过小导致混凝土密实度不足，水压不足导致混凝土表面起砂；混凝土运输时间过长（超过30min），发生离析、初凝，运至作业面后未进行二次搅拌，直接喷射；养护不及时、不到位，混凝土水化反应不充分，导致强度增长缓慢，无法达到设计要求；试块制作、养护不规范，试块未代表现场实际施工质量，导致检测结果失真。2.4.3防治措施严格控制原材料质量，原材料进场时必须提供合格证、出厂检测报告，见证取样复检合格后方可使用；严禁使用受潮、结块水泥，过期、变质速凝剂，含泥量超标骨料；严格执行经试验审批的配合比，采用全自动计量强制式搅拌机，确保水泥、砂、石、水及速凝剂计量精准（水泥、速凝剂偏差≤±2%，砂、石偏差≤±3%），搅拌均匀（干拌1~2min，湿拌2~3min）；精准控制速凝剂掺量，根据原材料性能、施工环境调整，速凝剂仅在湿喷机喂料时同步添加，严禁提前掺入搅拌；规范控制喷射风压和水压，确保混凝土喷射密实，减少空隙率；定期检查风压、水压设备，确保参数稳定；控制混凝土运输时间，采用罐车运输，运输过程中低速转动，防止离析、初凝，运输时间不超过30min，运至作业面后检查坍落度（8~12cm），不合格混凝土严禁使用；加强养护管理，终凝后立即养护，保持喷层湿润，养护时间不少于14d，确保混凝土水化反应充分；规范试块制作与养护，每10m隧道制作1组（3块）试块，与喷层同步养护，试块制作过程由质检员监督，确保代表现场实际施工质量；检测不合格时，扩大检测范围，分析成因，采取补喷、加固等措施，重新检测合格后方可验收。2.5喷层厚度不达标2.5.1通病表现喷射混凝土局部或整体厚度未达到设计要求，存在欠喷（厚度低于设计值）或超喷过多（厚度超过设计值+50mm）现象；厚度偏差过大，影响支护效果和后续工序施工。2.5.2产生成因施工前未按要求埋设厚度控制钢筋头，或控制钢筋头埋设间距过大、标识不清晰，无法有效控制喷层厚度；喷射手操作不规范，喷嘴移动速度过快、过慢，导致局部喷层过薄或过厚；“二二一”工艺执行不到位，两次喷浆厚度分配不合理，第一次喷浆过薄，第二次喷浆未及时补足，或喷浆过厚，刮铲无法有效修整；受喷岩面超欠挖处理不到位，超挖部位未进行有效填补，欠挖部位未凿除，导致喷层厚度偏差过大；现场管控不严，质检员未定期抽查喷层厚度，未及时发现厚度不达标问题，导致问题积累。2.5.3防治措施施工前，由专业测量人员复核隧道开挖轮廓线，按环向2m、纵向2m间距埋设厚度控制钢筋头，露出高度与设计喷厚一致，做好明显标识，确保喷射厚度可控；规范喷射手操作，控制喷嘴移动速度均匀，根据喷层厚度要求调整移动速度，避免过快导致欠喷、过慢导致超喷；严格执行“二二一”工艺，第一次喷浆厚度控制为设计厚度的50%，边墙一次喷厚≤7cm，拱部≤5cm；第二次喷浆延续至设计厚度，刮铲作业时修整超喷部位，确保厚度偏差控制在0~+50mm；喷射作业前，对受喷岩面超欠挖部位进行处理，超挖部位采用喷射混凝土填补，欠挖部位按规范凿除，确保岩面轮廓符合设计要求；质检员定期抽查喷层厚度，每2m抽查5点，采用凿孔法或测厚仪检测，发现欠喷部位立即补喷，超喷过多部位采用刮铲或凿除修整，确保厚度达标；喷射作业完成后，对厚度控制钢筋头进行检查，确保钢筋头露出喷层表面≤5mm，未露出部分及时补喷，露出过多部分进行修整。2.6喷层表面平整度差2.6.1通病表现喷射混凝土表面凹凸不平、起伏较大，平整度偏差超过50mm；存在明显的刮铲痕迹、接茬痕迹，喷层表面粗糙、起砂，影响后续防水、衬砌工序施工，美观度较差。2.6.2产生成因“二二一”工艺中，刮铲作业执行不到位，第一次刮铲未初步修整平整度，第二次刮铲未精细修面，或刮铲时机不当、操作不规范；喷射手操作不熟练，喷嘴移动速度不均匀、角度偏差过大，导致喷层表面起伏不平；混凝土和易性不佳，坍落度不符合要求（偏离8~12cm），导致喷射后表面粗糙、不平整；扫面作业不规范，风压控制不当（偏离0.2~0.3MPa），喷嘴移动速度过快或过慢，未有效去除表面浮浆、抹痕；受喷岩面平整度差，超欠挖处理不彻底，导致喷射后喷层表面跟随岩面起伏，平整度无法达标；刮铲、扫面作业后，未及时清理表面废渣、浮浆，导致喷层表面存在杂物，影响平整度。2.6.3防治措施严格执行“二二一”刮铲、扫面工艺，第一次刮铲在混凝土初凝时进行，以机械手刮刀为主、人工刮板为辅，沿钢架轮廓线整体刮铲，初步修整平整度；第二次刮铲以精细修面为目标，确保喷层表面平整度偏差≤50mm，与隧道设计轮廓线顺直一致；加强喷射手培训，规范操作流程，确保喷嘴移动速度均匀、角度准确，减少喷层表面起伏；严格控制混凝土和易性，确保坍落度控制在8~12cm，搅拌均匀，避免混凝土离析、泌水，确保喷射后表面平整、密实；规范扫面作业，关闭速凝剂及混凝土供应，保持0.2~0.3MPa风压，喷嘴与喷层间距1~1.5m，沿轮廓线缓慢横向移动，去除表面浮浆、抹痕，确保喷层表面均匀、光滑；喷射作业前，彻底处理受喷岩面超欠挖部位，确保岩面平整度符合要求，为喷层平整度奠定基础；刮铲、扫面作业完成后，及时清理喷层表面废渣、浮浆，避免杂物残留影响平整度；对局部平整度超标的部位，采用人工修整或补喷后重新刮铲扫面，确保达标。2.7回弹量过大2.7.1通病表现喷射混凝土施工中，回弹量超过规范要求（边墙≤15%、拱部≤25%），大量混凝土反弹落地，造成原材料浪费，同时回弹料清理不及时，影响作业环境和后续施工。2.7.2产生成因喷射风压、水压控制不当，风压过大、水压不足，导致混凝土反弹严重；喷嘴与受喷面间距、角度控制不当，间距过大、角度偏离90°过多，导致混凝土冲击力不足，反弹量增加；混凝土配合比不合理，砂率过低、骨料粒径过大，导致混凝土流动性差，反弹量增大；喷射手操作不熟练，喷嘴移动速度过快、喷射顺序混乱，导致混凝土无法有效附着在受喷面上；受喷岩面潮湿、带水喷射，混凝土与岩面粘结力不足，反弹量增加；“二二一”工艺中，两次喷浆间隔时间过长，第一次喷层表面风化、干燥，第二次喷浆时反弹量增大。2.7.3防治措施规范控制喷射风压和水压，边墙风压0.3~0.5MPa，拱部0.4~0.65MPa，水压比风压大0.1MPa左右，定期调试设备，确保参数稳定；严格控制喷嘴与受喷面间距（1.5~2.0m）和角度（≥70°，最佳90°），减少混凝土反弹；优化混凝土配合比，合理提高砂率，控制骨料粒径，确保混凝土流动性和粘聚性良好，减少回弹；加强喷射手培训考核，熟练掌握操作技巧，控制喷嘴移动速度均匀，严格遵循“分段、分片、自下而上”的喷射顺序；严禁带水喷射，潮湿岩面提前处理，确保岩面干燥或调整配合比后再进行喷射；控制两次喷浆间隔时间，间隔超过1h时，用高压风水清洗第一次喷层表面，确保表面洁净、湿润，减少反弹；安排专人及时清理回弹料，严禁将回弹料重新掺入喷射混凝土中使用，分类堆放至指定地点，减少原材料浪费和环境影响。三、质量通病防治组织保障3.1建立防治管控体系成立以项目经理为第一责任人、技术负责人为核心、质检员为现场执行主体、施工班组为基础的质量通病防治小组，明确各级人员职责，签订质量通病防治责任书，将防治责任层层分解、落实到人，形成“全员参与、全程管控、重点防控”的防治格局。3.2强化技术交底与培训施工前，结合本措施及“二二一”工艺特点，开展分层分级技术交底，明确各类质量通病的表现形式、成因及防治措施，确保每位作业人员、管理人员熟练掌握防治要点；定期组织质量通病防治培训，邀请专业技术人员讲解防治技巧，针对施工中出现的通病案例进行分析，总结经验教训，提升作业人员防治能力；对喷射手、搅拌工、质检