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喷射砼护壁和砼围圈护壁
百科
2024-12-16 00:00
福建
一、喷射混凝土护壁
喷射混凝土护壁,宜用于土质较稳定,渗水量不大,深度小于10m,直径为6~12m的圆形基坑
。对于有流砂或淤泥夹层的土质,也有使用成功的实例。
喷射混凝土护壁的基本原理是以高压空气为动力,将搅拌均匀的砂、石、水泥和速凝剂干料,由喷射机经输料管吹送到喷枪,在通过喷枪的瞬间,加入高压水进行混合,自喷嘴射出,喷射在坑壁上,形成环形混凝土护壁结构,以承受土压力。
采用喷射混凝土护壁时,根据土质和渗水等情况,可将坑壁设计为接近陡立或稍有坡度,每开挖一层喷护一层,每层高度约为1m,土层不稳定时应酌减,渗水较大时不宜超过0.5m。
混凝土的喷射顺序,对无水、少量渗水坑壁可由下向上一环一环进行;对渗水较大坑壁,喷护应由上向下进行,以防新喷的混凝土被水冲流;对有集中渗出股水的基坑,可从无水或水小处开始,逐步向水大处喷护,最后用竹管将集中的股水引出。喷射作业应沿坑周分若干区段进行,区段长度一般不超过6m。
喷射混凝土厚度主要取决地质条件、渗水量大小、基坑直径和基坑深度等因素
。
根据实践经验,
对于不同土层,喷射厚度可取下列数值:一般黏性土、砂土和碎卵石类土层,如无渗水,厚度为3~8cm;如有少量渗水,厚度为5~10cm。对稳定性较差的土,如淤泥、粉砂等,如无渗水,厚度为10~15cm;如有少量渗水,厚度为15cm;当有大量渗水时,厚度为15~20cm
。
一次喷射是否能达到规定的厚度,主要取决于混凝土与土之间的黏结力和渗水量大小。如一次喷射达不到规定的厚度,则应在混凝土终凝后再补喷,直至达到规定厚度为止。
喷射混凝土应当早强、速凝、有较高的不透水性,且其干料应能顺利通过喷射机。
水泥应用硬化快、早期强度高、保水性能较好的硅酸盐水泥或普通水泥,其强度等级不宜低于42.5;粗集料最大粒径要严格控制在喷射机允许范围内;细集料宜用中砂,应严格控制其含水率在4%~6%之间。当含水率小于4%时混合料易胶结,堵塞管路,或使喷射效果显著降低;当含水率大于6%时,混合料容易在喷射过程中离析,从而降低混凝土强度,并产生大量粉尘污染环境,危害工人健康。混凝土水灰比为0.4~0.5,水泥与集料比为1:4~1:5,速凝剂掺量为水泥用量的2%~4%,掺入后停放时间不应超过20min。混凝土初凝时间宜大于5min,终凝时间不大于10min。
经过对喷射混凝土试件进行抗压试验,7d后其抗压强度一般达13700kPa,最高达26300kPa
。
二、混凝土围圈护壁
喷射混凝土护壁要求有熟练的技术工人和专门设备,对混凝土用料的要求也较严,用于超过10m 的深基坑尚无成熟经验,因而有其局限性
。
混凝土围圈护壁适应性较强,可以按一般混凝土施工,基坑深度可达15~20m,除流砂及呈流塑状态的黏土外,还可适用于其他各种土类
。
混凝土围圈护壁同样是用混凝土环形结构承受土压力,但其混凝土壁是现场浇筑的普通混凝土,壁厚较喷射混凝土大,一般为15~30cm,也可按土压力作用下的环形结构计算
。
采用混凝土围圈护壁时,基坑自上而下分层垂直开挖,开挖一层后随即灌注一层混凝土壁。为防止已浇筑的围圈混凝土施工时因失去支承而下坠,顶层混凝土应一次整体浇筑,以下各层均间隔开挖和浇筑,并将上下层混凝土纵向接缝错开。开挖面应均匀分布对称施工,及时浇筑混凝土壁支护,每层坑壁无混凝土壁支护总长度应不大于周长的一半。分层高度以垂直开挖面不坍塌为原则,一般顶层高约2m,以下每层高1~1.5m。
围圈混凝土应紧贴坑壁浇筑,不用外模,内模可做成圆形或多边形
。施工中注意使层、段间各接缝密贴,防止其间夹泥土和有浮浆等而影响围圈的整体性。
围圈混凝土一般采用C15早强混凝土。
为使基坑开挖和支护工作连续不间断地进行,一般在围圈混凝土抗压强度达到2500kPa时,即可拆除模板,承受土压力
。
混凝土围圈护壁和喷射混凝土护壁一样,即要防止地下水渗入基坑,又要避免在坑顶周围土的破坏棱体范围内有不均匀附加荷载
。
目前,也有采用混凝土预制块分层砌筑来代替就地浇筑的混凝土围圈,其好处是省去现场混凝土浇筑和养护时间,使开挖与支护砌筑连续不间断进行,且围圈混凝土质量容易得到保证
。
此外,
在软弱土层中的较深基坑还可将深层搅拌桩、粉体喷射搅拌桩、旋喷桩等,按密排或格框形布置成连续墙以形成支挡结构代替板桩墙等
,多用于市政工程、工业与民用建筑工程,桥梁工程也有使用成功的报道。在一些基础工程施工中,
对局部坑壁的围护也常因地制宜就地取材采用多种灵活的围护方法,在浅基坑中,当地下水影响不大时,也可使用木挡板支撑
(路桥施工除在特定条件下,现较少采用)。
参考文献:
1、《基础工程》第5版 魏进 王晓谋
土木风雨
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