隧道初期支护干湿喷工艺经济比对.docx
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隧道初期支护干湿喷工艺经济比对
隧道初期支护中砼干喷与湿喷工艺的比较
1、干、湿喷工艺介绍
干喷工艺是传统的喷砼工艺，技术和控制标准已经比较成熟。
湿喷工艺是传统喷砼工艺的发展，近年来，国内已经相继开发了湿喷机，其工艺也在逐步推广，但是湿喷工艺技术和控制标准还不太成熟，现场施工监理方面较难控制。
1.1干喷工艺：
是将骨料、水泥和速凝剂按一定比例干拌均匀，然后装入喷射机，用压缩空气使干集料在软管内呈悬浮状态压送到喷枪，再在喷嘴处与高压水混合，以较高速度喷射到岩面上。
1.2湿喷工艺：
是将骨料、水泥和水按设计比例采用机械拌和均匀，用湿式喷射机压送到喷头处，再在喷头上添加速凝剂后高速喷出推送到受喷射岩面上。
1.3湿喷与干（潮）喷工艺的比较
1.3.1湿喷把按配合比加水搅拌好的混凝土送入湿喷机，通过高压风在喷嘴处与从计量泵压到喷嘴的雾化速凝剂混合后喷到受喷岩面上。
湿喷的明显优势是生产率高、粉尘浓度小。
但目前国内湿喷机具品种单一，配套性不强，难以形成支护机械化作业线。
1.3.2干（潮）拌的混凝土质量不易控制，特别是水灰比带有随意性；湿喷的混凝土按生产工艺生产后运至湿喷机进行喷射，其配合比完全处于受控状态，从而保证了喷混凝土的质量。
1.3.3干（潮）喷回弹量达40%~50%，而湿喷回弹量为15%左右，所以湿喷的生产效率高。
1.3.4潮喷喷嘴旁粉尘为60mg/m3，干喷喷嘴旁粉尘浓度比潮喷喷嘴旁粉尘浓度高，而湿喷喷嘴旁粉尘较潮喷喷嘴旁粉尘小。
1.3.5干喷机结构简单，体积小，清洗方便，但结合板磨损大；湿喷机构造较复杂，体积大，需要动力设备的牵引，结合板磨损小。
1.3.6干喷方式喷射回弹率高、粉尘大，隧道内能见度底，工作环境极差，而且影响施工质量、施工进度及工人身体健康。
2、砼干湿喷工艺工序流程及工、料、机配置消耗情况
2.1、干喷工艺
2.1.1、干喷的工序流程
2.1.2干喷的人员配备
序号
工序工作
人数使用（人）
备注
1
上水泥
2
2
上碎石
1
3
上砂
1
4
拌和机司机
1
5
运输
1
6
给干喷机上料
2
7
喷锚手
1
合计
9
综合消耗人工（工日）
4.8
2.1.3每1m3干喷砼材料消耗表
序号
材料名称
单位
使用量
备注
1
水泥
Kg
458
2
碎石
M3
0.57
3
砂
M3
0.57
4
水
Kg
180
5
电
度
4.7
6
固体速凝剂
Kg
18.3
7
其他材料
元
2
合计
2.1.4每1m3干喷砼机械台班消耗表
序号
设备名称
单位
数量
备注
1
拌和机
台班
0.6
2
自卸汽车
台班
0.4
3
干喷机
台班
0.8
其他机械
元
2
2.2．湿喷工艺
2.2.1湿喷的工序流程
2.2.2湿喷的人员配备
序号
工序工作
人数使用（人）
备注
1
上水泥
2
2
上碎石
1
3
上砂
1
4
拌和机司机
1
5
运输
1
6
给湿喷机上料
0
7
喷锚手
1
合计
7
综合消耗人工（工日）
3.7
2.2.3每1m3湿喷砼材料消耗表
序号
材料名称
单位
使用量
备注
1
水泥
Kg
428
2
碎石
M3
0.56
3
砂
M3
0.56
4
水
Kg
500
5
电
度
6.2
6
液体速凝剂
Kg
17.16
7
其他材料
元
2
合计
2.2.4每1m3湿喷砼机械台班消耗表
序号
设备名称
单位
数量
备注
1
拌和机
台班
0.6
2
罐车
台班
0.4
3
湿喷机
台班
0.75
其他机械
元
6
通过对两种工艺的施工工序对比，我们不难看出，两者的主要区别有以下十个方面：
1、在洞外拌合时干喷工艺不加水，形成的是固态混合料，而湿喷工艺必须按照配合比加水，形成的是流态混合料。
2、由于两种工艺在洞外形成的混合料的形态不同，造成其运输方式也不一样，干喷混合料的运输要求相对简单，用翻斗车就可以；而湿喷必须用砼输送罐车。
3、外加速凝剂不同。
干喷工艺用的是固体速凝剂，而湿喷工艺用的是液体速凝剂，两种速凝剂价格差距较大。
4、使用的喷射设备不同，干喷工艺用的是干喷机，而湿喷工艺用的是湿喷机，两种设备价格差距较大。
且干喷机机械清洗和故障处理容易；而湿喷机机械清洗和故障处理较麻烦。
5、喷射设备的进料方式不同，由于干喷用的是固体混合料，所以必须人工喂料，而湿喷因为是砼罐车，所以设备间可以直接对接，无需人工喂料。
6、喷射机采用的动力方式不同。
干喷机采用的动力为风力和电力，湿喷机采用的动力方式是电力。
7、环境影响不同。
由于干喷工艺采用的是固体混合料和风力动力方式，现场粉尘含量大，环境质量差；而湿喷工艺采用的是流态混合料，现场粉尘含量小，但是湿喷工艺采用的外加剂腐蚀性较大。
8、原材料利用率不同。
干喷工艺采用的是固体混合料和风力动力方式，回弹量大，回弹量普遍超过30％，材料浪费较大；而湿喷工艺回弹量小，回弹量一般在15％以下。
9、适用对象不同。
干喷工艺适用于各种围岩级别和隧道地质状况，特别是对于喷层较厚的软岩和渗水地段能够快速成型，效果较佳；湿喷工艺主要适用硬岩无水地段，局限性较大，对于喷层较厚的软岩和渗水地段不能快速成型，效果不佳。
10、喷砼强度不同。
由于喷射工艺不同，干喷混凝土强度较低，一般只能达到C25混凝土，湿喷混凝土强度则可达到C30～C35。
3、两种工艺的经济成本对比分析
通过以上对干喷和湿喷工艺两种工艺的工序程序及工、料、机消耗情况了解，我们不难做出两种施工工艺的经济成本分析。
干喷、湿喷工艺每1m3砼经济成本分析对比表
序号
名称
单位
单价（元）
干喷工艺
湿喷工艺
数量
费用
数量
费用
1
人工
工日
40
4.8
192
3.7
148
2
水泥
Kg
0.42
458
192.36
428
179.76
3
碎石
M3
130
0.57
74.1
0.56
72.8
4
砂
M3
130
0.57
74.1
0.56
72.8
5
水
Kg
0.002
180
0.36
500
1
6
电
度
0.8
4.7
3.76
6.2
4.96
7
固体速凝剂
Kg
1.3
18.3
23.79
8
液体速凝剂
Kg
2.96
17.16
50.794
9
其它材料
元
2
2
10
拌和机
台班
114.57
0.6
68.742
0.6
68.742
11
自卸汽车
台班
75.446
0.4
30.178
12
罐车
台班
142.9
0.4
57.161
13
干喷机
台班
95.18
0.8
76.144
14
湿喷机
台班
182
0.75
136.5
15
其它机械
元
2
6
16
合计
元
739.53
800.52
说明
1、材料单价根据实际到现场价格确定
2、湿喷机台班单价根据实际情况分析而来
通过以上成本分析，我们可以看出，虽然湿喷机和液体速凝剂价格较高，但因其工、料、机综合消耗要小一些，所以二者成本相差不大。
另外我们必须考虑回弹量因素，干喷回弹量普遍超过30％，材料浪费较大；而湿喷工艺回弹量小，回弹量一般在15％以下，因此两者成本应该基本持平。
4、结束语
4.1湿喷采用的液态速凝剂，价格较昂贵，且液态速凝剂运输、存放不方便。
4.2湿喷砼工艺存在的问题是砼拌和物停放时间不能太长（不得超过30min），若砼的拌合、运输和喷射这三个工作环节之间的配合不紧密，砼易凝结造成堵管。
4.3单线隧道开挖净空面积小，湿喷机械工作空间受制约。
4.4虽然湿喷工艺在环境保护和身体健康有其独到的优越性，并且经济方面与干喷工艺相差不大。
但是其应用对象的限制性较大，由于蒙河线隧道地质情况复杂多变，软弱围岩和富水地段比重较大且变化较为频繁，干喷工艺更适应蒙河线铁路隧道的喷砼快速、安全施工需要。
隧道洞外喷射混凝土湿喷工艺图片
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