CN109209438A - 一种使用钢纤维混凝土的隧道衬砌结构施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种使用钢纤维混凝土的隧道衬砌结构施工方法，使用水泥、粉煤灰、细骨料、粗骨料及钢纤维制备特定的钢纤维混凝土，并采用钢纤维混凝土结构，代替箍筋方法，进行隧道衬砌结构施工，有效解决了衬砌结构钢筋网布置过密造成的浇筑质量很难保证的问题，从而有效控制裂缝开展，提高衬砌结构的耐久性。本发明创造提高了混凝土抗剪性，施工后结构具有良好的延性。
Description
技术领域
本发明涉及地下建筑施工技术领域，具体涉及一种使用钢纤维混凝土的隧道衬砌结构施工方法。
背景技术
目前一般地铁区间施工中，采用盾构施工的区间，盾构衬砌管片的设计是由盾构厂家按照经验或者盾构机型提出，往往和盾构机的选型有很大关系，不能完全考虑地质条件的差异性；采用人工开挖的区间，隧道初支衬砌是采用现浇喷射混凝土，由于施工条件的局限，加上衬砌钢筋网的布置过密，导致浇筑质量很难保证，同时地铁隧道受到列车往复荷载，加速衬砌管片的裂缝发展，影响衬砌管片的强度及耐久性，对隧道的整体安全性有重大影响。
发明内容
针对以上问题，本发明创造提出了一种使用钢纤维混凝土的隧道衬砌结构施工方法，使用特定的钢纤维混凝土结构，代替箍筋方法，有效解决了衬砌结构钢筋网布置过密造成的浇筑质量很难保证的问题，从而有效控制裂缝开展，提高衬砌结构的耐久性。
为了实现上述目的，本发明创造采用的技术方案为：一种使用钢纤维混凝土的隧道衬砌结构施工方法，其特征在于，其步骤为：
步骤1)制作钢纤维混凝土；
步骤2)钢纤维混凝土采用分层、左右交替对称浇筑，每层浇筑厚度小于0.5m，两侧高差控制在1.5m以内，输送软管管口至浇筑面垂距控制在2.0m以内，以防混凝土离析；
步骤3)定人定位用***式振动器捣固方式进行振捣，保证混凝土密实；起拱线以下辅以木锤模外敲振和***式振动器捣固，以抑制混凝土表面的气泡产生；
步骤4)隧道衬砌封顶时采用钢管压注法，选择混凝土塌落度，从拱部的灌注口压注封顶；
步骤5)拆模：混凝土强度达到8.0MPa以上，进行拆模；如初期支护未稳定，二次衬砌提前施做时混凝土强度需达到设计强度的70％以上；
步骤6)拆模后用高压水喷淋混凝土表面，降低水化热，再进行后期养护。
所述的使用钢纤维混凝土的隧道衬砌结构施工方法中使用的钢纤维混凝土，其特征在于：所述的钢纤维混凝土中包括有水泥、粉煤灰、细骨料、粗骨料及钢纤维。
水泥、粉煤灰、细骨料、粗骨料及钢纤维的具体组成为：
1)水泥：普通硅酸盐水泥P·I 42.5和P·I 52.5，水泥材料的密度3150Kg/m3；
2)粉煤灰：密度为2200Kg/m3，28d抗压强度比为50％；
3)细骨料：河砂表观密度为2700Kg/m3，中砂；
4)粗骨料：直径在5～10mm之间的碎石，堆积密度为1600Kg/m3，表观密度为2600Kg/m；
5))钢纤维：钢纤维选用表1三种钢纤维中的任意一种，参数如下：
表1：钢纤维参数
所述的钢纤维混凝土中包括有水泥、粉煤灰、细骨料、粗骨料及钢纤维的配合比为：水泥442kg/m3，粉煤灰160kg/m3，水194kg/m3，细骨料730kg/m3，粗骨料726kg/m3，减水剂1.08％，钢纤维40kg/m3。
所述的钢纤维混凝土的制备方法，其特征在于：
步骤1)依据配合比的计算，确定各项的用量；
步骤2)将粗骨料与钢纤维加入搅拌机中,搅拌半分钟，使得钢纤维均匀分布在粗骨料中；
步骤3)搅拌机中加入水泥及细骨料，让粗骨料、细骨料、水泥、钢纤维在干燥的情况下进行搅拌，搅拌半分钟；
步骤4)加入预定比例的水搅拌三分钟，制成所需钢纤维混凝土。
本发明创造的有益效果为：
1、钢纤维替代箍筋的混凝土抗剪性能得到提高。钢纤维的加入能改变构件的破坏形态，尤其是从脆性的剪切破坏变成延性的弯曲破坏。
2、在地震作用下，钢纤维混凝土管片缓解应力集中，提高结构的延性，也为其极限破坏做了更多的安全储备。
3、在强震作用下，钢纤维混凝土管片耗能能力较强，并且在达到极限状态时具有良好的延性。
具体实施方式
一种使用钢纤维混凝土的隧道衬砌结构施工方法，其步骤为：
步骤1)制作钢纤维混凝土；
步骤2)钢纤维混凝土采用分层、左右交替对称浇筑，每层浇筑厚度小于0.5m，两侧高差控制在1.5m以内，输送软管管口至浇筑面垂距控制在2.0m以内，以防混凝土离析；
步骤3)定人定位用***式振动器捣固方式进行振捣，保证混凝土密实；起拱线以下辅以木锤模外敲振和***式振动器捣固，以抑制混凝土表面的气泡产生；
步骤4)隧道衬砌封顶时采用钢管压注法，根据规范选择混凝土塌落度，从拱部的灌注口压注封顶；
步骤5)拆模：混凝土强度达到8.0MPa以上，进行拆模；如初期支护未稳定，二次衬砌提前施做时，需等初期支护混凝土强度达到设计强度的70％以上；
步骤6)拆模后用高压水喷淋混凝土表面，降低水化热，再进行后期养护，养护期不少于14天。
所述的钢纤维混凝土中包括有水泥、粉煤灰、细骨料、粗骨料及钢纤维。
水泥、粉煤灰、细骨料、粗骨料及钢纤维的具体组成为：
1)水泥：普通硅酸盐水泥P·I 42.5和P·I 52.5，水泥材料的密度3150Kg/m3；
2)粉煤灰：密度为2200Kg/m3，28d抗压强度比为50％；
3)细骨料：河砂表观密度为2700Kg/m3，中砂；
4)粗骨料：直径在5～10mm之间的碎石，堆积密度为1600Kg/m3，表观密度为2600Kg/m；
5)钢纤维：钢纤维选用表1三种钢纤维中的任意一种，参数如下：
表1：钢纤维参数
所述的钢纤维混凝土中包括有水泥、粉煤灰、细骨料、粗骨料及钢纤维的配合比为：水泥442kg/m3，粉煤灰160kg/m3，水194kg/m3，细骨料730kg/m3，粗骨料726kg/m3，减水剂1.08％，钢纤维40kg/m3。
所述的钢纤维混凝土的制备方法，其步骤为：
步骤1)依据配合比的计算，确定各项的用量；
步骤2)将粗骨料与钢纤维加入搅拌机中,搅拌半分钟，使得钢纤维均匀分布在粗骨料中；
步骤3)搅拌机中加入水泥及细骨料，让粗骨料、细骨料、水泥、钢纤维在干燥的情况下进行搅拌，搅拌半分钟；
步骤4)加入预定比例的水搅拌三分钟，制成所需钢纤维混凝土。
Claims (5)
1.一种使用钢纤维混凝土的隧道衬砌结构施工方法，其特征在于，其步骤为：
步骤1)制作钢纤维混凝土；
步骤2)钢纤维混凝土采用分层、左右交替对称浇筑，每层浇筑厚度小于0.5m，两侧高差控制在1.5m以内，输送软管管口至浇筑面垂距控制在2.0m以内，以防混凝土离析；
步骤3)定人定位用***式振动器捣固方式进行振捣，保证混凝土密实；起拱线以下辅以木锤模外敲振和***式振动器捣固，以抑制混凝土表面的气泡产生；
步骤4)隧道衬砌封顶时采用钢管压注法，选择混凝土塌落度，从拱部的灌注口压注封顶；
步骤5)拆模：混凝土强度达到8.0MPa以上，进行拆模；如初期支护未稳定，二次衬砌提前施做时混凝土强度应达到设计强度的70％以上；
步骤6)拆模后用高压水喷淋混凝土表面，降低水化热，再进行后期养护。
2.一种权利要求1所述的使用钢纤维混凝土的隧道衬砌结构施工方法中使用的钢纤维混凝土，其特征在于：所述的钢纤维混凝土中包括有水泥、粉煤灰、细骨料、粗骨料及钢纤维。
3.根据权利要求2所述的钢纤维混凝土，其特征在于：水泥、粉煤灰、细骨料、粗骨料及钢纤维的具体组成为：
1)水泥：普通硅酸盐水泥P·I 42.5和P·I 52.5，水泥材料的密度3150Kg/m3；
2)粉煤灰：密度为2200Kg/m3，28d抗压强度比为50％；
3)细骨料：河砂表观密度为2700Kg/m3，中砂；
4)粗骨料：直径在5～10mm之间的碎石，堆积密度为1600Kg/m3，表观密度为2600Kg/m；
5)钢纤维：钢纤维选用表1三种钢纤维中的任意一种，参数如下：
表1：钢纤维参数
4.根据权利要求2所述的钢纤维混凝土，其特征在于：所述的钢纤维混凝土中包括有水泥、粉煤灰、细骨料、粗骨料及钢纤维的配合比为：水泥442kg/m3，粉煤灰160kg/m3，水194kg/m3，细骨料730kg/m3，粗骨料726kg/m3，减水剂1.08％，钢纤维40kg/m3。
5.一种权利要求4中所述的钢纤维混凝土的制备方法，其特征在于：
步骤1)依据配合比的计算，确定各项的用量；
步骤2)将粗骨料与钢纤维加入搅拌机中,搅拌半分钟，使得钢纤维均匀分布在粗骨料中；
步骤3)搅拌机中加入水泥及细骨料，让粗骨料、细骨料、水泥、钢纤维在干燥的情况下进行搅拌，搅拌半分钟；
步骤4)加入预定比例的水搅拌三分钟，制成所需钢纤维混凝土。
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