5.3.2 喷射混凝土施工
采用喷射混凝土作为隧道工程Ⅱ～Ⅴ级围岩中临时性和永久性支护，也可以与各种形式的锚杆、钢纤维、钢拱架、钢筋网等构成复合式支护结构。它除用于地下工程外，还广泛应用于地面工程的路堑边坡防护与加固、基坑防护、结构补强及矿山、水利、人防工程等。随着施工工艺、施工机械的研究和应用，喷射混凝土作为新型材料、新型支护结构和新的施工工艺，将有更为广阔的发展前景。
采用喷射混凝土作隧道支护的主要优点如下：速度较快，支护及时，施工安全；支护质量较好，强度高，密实度好，防水性能较好；省工，操作较简单，支护工作量减少；省料，不需要进行对边墙后及拱背作回填压浆等；施工灵活性很大，可根据需要分次喷射混凝土追加厚度，满足工程设计与使用要求。
工艺流程的投料程序不同，尤其是加水和速凝剂的时机不同，喷射混凝土施工方式也不同，具体可分为干喷、潮喷、湿喷、混合喷射等。
干喷是用搅拌机将集料和水泥拌和好，投入喷射机料斗，同时加入速凝剂，用压缩空气使干混合料在软管内呈悬浮状态，压送到喷枪，在喷头处加入高压水混合，以较高速度喷射到岩面上。
干喷缺点是：产生水泥与砂粉尘量较大，回弹量亦较大，加水是由喷嘴处的阀门控制的，水灰比的控制程度与喷射手操作的熟练程度有直接关系，但使用的机械较简单，机械清洗和故障处理较容易。水泥与砂石材料质量比宜为1∶4～1∶4.5；水灰比宜为0.4～0.45。
潮喷是将集料预加少量水，使之呈潮湿状，再加水泥拌和，从而降低上料、拌和和喷射时的粉尘，但大量的水仍是在喷头处加入和从喷嘴射出的，其潮喷工艺流程和使用机械同干喷工艺。目前隧道施工现场使用较多的是潮喷工艺。
湿喷是将集料、水泥和水按设计比例拌和均匀，用湿式喷射机压送拌和好的混凝土混合料，压送到喷头处，再在喷头上添加速凝剂后喷出。湿喷混凝土的质量较容易控制，喷射过程中的粉尘和回弹量较少，是应当发展、推广应用的喷射工艺。但对湿喷机械要求较高，机械清洗和故障处理较困难。对于喷层较厚的软岩和渗水隧道，不宜采用湿喷混凝土工艺施工。水泥与砂石材料质量比宜为1∶3.5～1∶4；水灰比宜为0.42～0.5。
混合喷射（SEC式喷射）又称水泥裹砂造壳喷射法，分别由泵送砂浆系统和风送混合料系统两套机具组成。先是将一部分砂加第一次水拌湿，再投入全部用量水泥，强制拌和成以砂为核心外裹水泥壳的球体；然后加第二次水和减水剂拌和成SEC砂浆；再将另一部分砂石、速凝剂按配合比配料，强制搅拌成均匀的干混合料；再分别通过砂浆泵和干式喷射机，将拌和成的砂浆及干混合料由高压胶管输送到混合管混合，最后由喷头喷出。干混合料宜随拌随用。
混合喷射是分次投料搅拌工艺与喷射工艺相结合，其关键是水泥裹砂（或砂、碎石）造壳工艺技术。混合喷射工艺使用的主要机械设备与干喷工艺基本相同，但混凝土的质量较干喷混凝土的质量好，且粉尘和回弹量大幅度降低。混合喷射使用机械数量较多，工艺技术较复杂，机械清洗和故障处理较麻烦。因此一般只在喷射混凝土量大和大断面隧道工程中使用。
混合喷射混凝土强度可达到C30～C35，而干喷和潮喷混凝土强度较低，一般只能达到C20，以上几种喷射方式各有其特点，现归纳加以比较，列于表5.3中，以便于选用。
表5.3 各种喷射方式的比较
