高 铁隧道初支喷射 混凝土 降耗总结 一、项目工程概况 1.1、总体概况 本标段起讫里程为：DK31+ xxx ～DK53+ xxx ，全长21.353km。合同总价17.82亿元（其中线下工程15.22亿、铺轨工程2.60亿元）。开工时间为2 018 年1 1 月，结束时间为2 024 年1
1.1、总体概况
本标段起讫里程为：DK31+
xxx
～DK53+
xxx
，全长21.353km。合同总价17.82亿元（其中线下工程15.22亿、铺轨工程2.60亿元）。开工时间为2
018
年1
1
月，结束时间为2
024
年1
2
月，合同工期为72个月（包括线下及铺轨工程），线下工程工期为4
8
个月。
本标段主要包括路基、桥梁、隧道、轨道工程等，主要情况如下：
标段内隧道围岩类别有Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级等三个等级，Ⅴ级围岩长度
2455
m占总长度1
3.6%
、Ⅳ级围岩长度
9615m
占总长度5
3.4%
、Ⅲ级围岩长度
5750
m占总长度3
1.9%
。开挖断面面积在1
42.4
～1
52.4
m
2
之间，喷射砼厚度在1
2
～2
8
cm厚之间，每米喷射砼方量在6
.03
～1
2.69
m
3
之间。隧道断面部分参数如下表：
本标段喷射砼标号均为C
25
，坍落度为1
60
～2
00
mm，根据不同的原材料配制了3套配合比，胶凝材料在4
73
～5
00
kg
/m
3
之间，速凝剂掺量均为6
%
，减水剂掺量均为1
.2%
。胶凝材料采用水泥和粉煤灰双掺及水泥单掺两种。喷射砼配合比如下：
本标段4座隧道，共
9
个作业点1
1
个工作面（掌子面），配置为
12
台湿喷机（机械手），分别有中铁岩锋、安徽佳乐、江西鑫通等3个生产厂家共有6种型号，喷射能力在7～3
2
m
3
/
h。喷射砼采用湿喷工艺，采用拌合站集中搅拌，汽车运输。目前从
xxx
一号隧道横洞作业面喷射砼反馈情况，中铁岩锋TKJ
-25
湿喷机械手较好用，平整度较好。喷射砼设备共计
6种型号见下表
：
中铁岩锋
HP2516湿喷机
中铁岩锋
TKJ25湿喷机
安徽佳乐
HSC3015C湿喷机
江西鑫通
CSP30湿喷机
本标共4座隧道，
隧道
主洞长度为18.011
K
m，
占全线路长度8
5%
，其中辅助坑道3
.937
Km（包括
横洞687m及泄水洞3250m
）
，喷射砼设计量
（包括辅助坑道）
16.9万方。目前
隧道
主洞完成12.7km，
辅助
坑道完成3.1km。
以下表格为2
018
～2
020
年度及开累砼超耗情况。
从开工至2020年10月20日设计喷射砼设计量为110285m3，实际用量为229275m3，平均消耗系数为108%。从2019年4月份，在两级公司帮扶指导下，喷射砼超耗量从2018年度132%降至2019年度115%，项目部通过总结固化成果，并在集团公司多次现场指导下，从试验配合比优化、欠挖处理等方面细化，目前喷射砼超耗量稳定降至97%，实现了集团公司初定的控制在100%以下的标准。
2.2、喷射砼超耗主要原因分析
1、隧道洞身溶腔发育
XXX一号隧道全隧穿越可溶岩区，岩溶发育，截止目前开挖揭示较大溶洞、溶槽共计6处，影响范围达198m。小型溶洞数量更多，引起喷射砼消耗量增大。
2、隧道掌子面水平岩层节理发育
目前XXX一号隧道横洞大里程及XXX二号隧道进口、横洞小里程掌子面水平岩层发育，且岩层厚度在20～120cm之间，厚度较薄。施钻炮孔时钻进速度慢、卡钻严重，爆破后拱顶两侧圆弧邦落严重引起超挖，喷射砼消耗量增大。
3、隧道通过浅埋破碎带区段长
XXX二号隧道进口长距离穿越浅埋破碎带，长度达200m，洞身采用长9m的中管棚超前支护。管棚施作后在周边围岩形成了应力薄弱带，应力薄弱带以内的破碎围岩脱落引起超挖，喷射砼消耗量增大。
4、喷射砼回弹量大
采用水洗的工艺生产机制砂细含粉量偏低，拌制的喷射砼粘结性差，喷射砼回弹量增大。
将设计轮廓线、实际开挖轮廓线及放炮出碴完成后的实测轮廓线进行比较，并利用沉降观测数据进行分析，及时调整预留沉降量，确定合理的开挖轮廓线。项目部对围岩级别及量测结果进行总结，
IV、V级围岩由设计预留10cm及15cm，
一般围岩（围岩较好、渗水量少）
统
一
调整到10cm。扣除模板台车扩大5cm净空外，余下5cm留作拱架安装误差及土工布、热熔垫片、防水板厚度。
断层、破碎及渗水量大的地段按设计沉降量不调整。
（
1）及时测量放样，钻孔
施工
前，由测量人员用红油漆标
示
隧道开挖轮廓线
；
（2）
对
周边眼位置进行标注，
控制周边眼的入口点位置、角度（3～5度）及平行轮廓，周边眼间距控制在4
0
cm以内，采用间隔非耦合装药，装药系统为3
0%
；
（3）采用楔形复合掏槽，最深掏槽眼比周边眼加深2
0
cm。采用连断耦合装药，装药系数为8
5
～9
0%
，最先启爆。
针对软弱围岩施工，为了减少超挖量，采用短进尺、弱爆破，减少对周边围岩的扰动。同时在软弱围岩地段严格按要求施工超前支护，控制好超前支护角度，使围岩四周形成环形应力薄弱面，通过短进尺、弱爆破可以保护应力薄弱面以外围岩稳定，有效剥落应力环以内的围岩。
软岩隧道，因为岩体稳定性差，“宁超勿欠”的施工方式势必造成更大的超挖，不仅加大施工风险还极大地增加了混凝土消耗。
项目根据软弱围岩多的特点，配备松土器、破碎锤等适用设备进行后续的欠挖处理，有效降低了超挖，控制了消耗。该方法尤其适用于仰拱开挖，因为其弧形倒角处一次开挖成型困难，通过减少药量、分步开外、机械处理的方式，能够有效控制断面超挖。
各洞口作业面仰拱开挖均配置了破碎锤，仰拱钻爆开挖预留30cm采用破碎锤机械开挖，较好控制了仰拱超挖现场。
Ⅲ、Ⅳa围岩仰拱无钢架，设计8～10cm喷射砼封底。大部分围岩整体性差，裂隙发育，采用挖机钭齿清理隧道松碴，导致越挖越深，超挖越严重。
采用截断的钢丝绳利用钢板夹着，固定在挖机钭上，利用挖机对隧底进行清理，有效地减少对原围岩体的扰动，同时代替人工清理松碴，减少人工清理，提高了工作效率。
配合比好坏的重要指标就是砼的工作性能，扩展性及保坍性是重要指标，因地材不稳定，通过对地材、减水剂等排列组合不断试拌，找出规律，配制砼工作性能最优的配合比。
配制出工作性能最优的配合比后，再对配合比进行优化。主要是通过胶凝材料（水泥、粉煤灰）调整比例进行配制，并进行现场湿喷机械手试喷作业，确定最佳配合比。
影响喷射砼质量的外加剂有减水剂和速凝剂，减水剂影响砼的工作性能，速凝剂影响喷射砼的凝结时间和回弹量。影响减水剂质量主要是母液以次充好、掺量不足，采用砼试拌检测减水率和固含量控制质量。影响速凝剂的重要指标是Hp值，Hp值直接影响砼的初凝时间、终凝时间及1d强度。
本项目砼骨料均在附近生产，低标号砼均采用此骨料施工。粗骨料质量除含泥量偶尔偏高一点外，其它指标相对稳定。细骨料稳定性较差，特别是MB值和含粉量两项指标不稳定，只有通过对母材进行挑选、冲洗才能有效控制。
3.4、加强作业人员培训及对标学习
1、加强作业人员培训
对开挖班、喷射手进行定期交底培训，一般一个月一次，不断强化规范要求。并在交底过程中不断总结前期的经验及教训，不断总结提高。
2、开挖班、喷浆班对标学习
组织开挖班到标段内及兄弟单位控制较好的掌子面学习，让作业人员有感性认识。喷射班请喷射水平高的作业手到现场指导，通过观摩学习及现场指导，不断提高作业水平。目前
本
项目初支平整度控制水平大幅度提
高。
制定喷射砼的降耗制度，每月对平整度较好、超挖控制较好、回弹量较低的班组进行奖励，反之则处罚。
项目部自建
骨料场，因母材为灰岩、泥质灰岩并有强风化夹层，在生产过程中需要对母材进行有效挑选。母材为灰岩本身MB值偏高，采用风选工艺生产机制砂MB值更高，吸附减水剂更严重，砼工作性能差。改为水洗工艺后，质量波动性不大，MB值降下来并稳定，但含粉量3～
5%
范围内，比最佳含粉量7～
10%
偏差，喷射砼粘结力差，砼回弹量增大。
2、长期坚持降耗困难
项目管理是多方面的，从安全、质量、进度、效益、环水保等方面管理，因于人的精力有限及管理团队整体水平不高，长期抓住超耗产生疲劳感，抓住这一项丢了那一项，提醒那项再抓一阵，时间长了又放了。因此需要建立系统性机制，才能长期坚持降耗。
有些部分管理人员认识不到位，认为抓节能降耗是技术部门及技术员的事，没有充分认识到是体系性。节能降耗是综合性强的管理，要各部门通力合作、齐抓共管，特别是一线管理人员反复抓。
XXX
一号隧道横洞大里程及
XXX
二号隧道进口、横洞小里程水平层发育，且岩层厚度在2
0
～1
20
cm之间。施钻炮孔时钻进速度慢、卡钻严重，爆破后拱顶两侧圆弧邦落严重。为了减轻卡钻及超挖，采取短进尺，由原来的4m进尺缩短到2m。拱顶两侧圆弧容易幇落，采取加密炮孔及减少装药的方法控制。
项目统一思想，从管理入手，各部门通力合作，人人重视降耗工作，形成降耗机制，有效推动长期坚持降耗。
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知识点：高铁隧道初支喷射混凝土降耗总结
