水下超缓凝砼在地铁施工中的成功应用 - 技术创新

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水下超缓凝砼在地铁施工中的成功应用

发布时间：2017-04-28 10:45

文/技术质量部何科文

钻孔咬合桩是一种较好的深基坑围护结构型式，在地铁、车站等深基坑围护施工中有着广泛的应用。它适用于淤泥、流砂、富水等不良地层。相对于地下连续墙、SMW功法、钻孔灌装、旋喷等具有对地层扰动小、施工时振动及噪声小、成孔垂直度高、抗渗能力强、造价相对比较低、施工速度快等优点。钻孔咬合桩采用机械钻孔施工，桩与桩之间相互咬合排列，如图所示。为了便于切割，桩的排列方式设计为一个素混凝土桩（A桩）和一个钢筋混凝土桩（B桩）间隔布置。其施工顺序为A1—A2—B1—A3—B2—A4—B3……，施工要求在A1桩初凝前完成B1桩的施工（以此类推）。因此，超缓凝混凝土的工作性是影响钻孔咬合桩成功的主要因素。

钻孔咬合桩平面示意图

超缓凝土混凝土一方面要求混凝土早期有较长的凝结时间，另一方面又必须有足够的后期强度。从材料科学的角度上看，这种矛盾性给超缓凝混凝土施工带来了一定的困难。配制超缓凝混凝土关键一点在于选用合适的超缓凝剂以及确定其掺量。所谓超缓凝剂是一种能在调节其适当掺量下可使混凝土的凝结时间延迟几个小时到几天，而且对后期强度增加没有不良影响的外加剂。
成都地铁6号线土建4标位于郫县犀浦交大旁，由于其特有地理位置结构，设计时正是要求采用钻孔咬合桩施工技术。总共两百多根咬合桩全部采用C35P8水下超缓凝混凝土，每根桩直径1.2M，深60M，间距0.9M（咬合0.3M），要求凝结时间大于60h，3d强度不大于1MPa。施工时间为2017年11月。公司针对这一特殊要求，组织技术人员对混凝土原材料包括减水剂以及超缓凝剂等进行选取，通过试验室配合比的设计、调整、验证，以及模拟现场施工等方法确定水下超缓凝配合比。然而混凝土的凝结时间除受原材料影响较大外，养护条件（养护湿度、温度）对混凝土的凝结时间影响也很大。通过浇筑前期的现场勘察发现11月成都的天气气温较低，然而咬合桩较深，地下温度较地面温度高，且地下水位较高，浇筑后混凝土处在一个温度较高的水养条件下，其养护条件较实验室和养护室都存在一定的差距。针对这一现场浇筑条件再对配合比进行调整，确定出最终配合比，其各项指标均满足施工要求，且顺利完成了所有咬合桩的施工。
特殊混凝土较普通混凝土其性能要求较高，且混凝土的性能受原材料和施工浇筑环境等影响较大，为了得到最终的效果，其配制方式可能不是唯一，然而我公司有能力可以通过试验和创新得出合理可行的配制方式，满足不同施工条件要求。