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技術創新

水下超緩凝砼在地鐵施工中的成功應用

發布時間：2017-04-28 10:45

文/技術質量部何科文

鉆孔咬合樁是一種較好的深基坑圍護結構型式，在地鐵、車站等深基坑圍護施工中有著廣泛的應用。它適用于淤泥、流砂、富水等不良地層。相對于地下連續墻、SMW功法、鉆孔灌裝、旋噴等具有對地層擾動小、施工時振動及噪聲小、成孔垂直度高、抗滲能力強、造價相對比較低、施工速度快等優點。鉆孔咬合樁采用機械鉆孔施工，樁與樁之間相互咬合排列，如圖所示。為了便于切割，樁的排列方式設計為一個素混凝土樁（A樁）和一個鋼筋混凝土樁（B樁）間隔布置。其施工順序為A1—A2—B1—A3—B2—A4—B3……，施工要求在A1樁初凝前完成B1樁的施工（以此類推）。因此，超緩凝混凝土的工作性是影響鉆孔咬合樁成功的主要因素。

鉆孔咬合樁平面示意圖

超緩凝土混凝土一方面要求混凝土早期有較長的凝結時間，另一方面又必須有足夠的后期強度。從材料科學的角度上看，這種矛盾性給超緩凝混凝土施工帶來了一定的困難。配制超緩凝混凝土關鍵一點在于選用合適的超緩凝劑以及確定其摻量。所謂超緩凝劑是一種能在調節其適當摻量下可使混凝土的凝結時間延遲幾個小時到幾天，而且對后期強度增加沒有不良影響的外加劑。
成都地鐵6號線土建4標位于郫縣犀浦交大旁，由于其特有地理位置結構，設計時正是要求采用鉆孔咬合樁施工技術。總共兩百多根咬合樁全部采用C35P8水下超緩凝混凝土，每根樁直徑1.2M，深60M，間距0.9M（咬合0.3M），要求凝結時間大于60h，3d強度不大于1MPa。施工時間為2017年11月。公司針對這一特殊要求，組織技術人員對混凝土原材料包括減水劑以及超緩凝劑等進行選取，通過試驗室配合比的設計、調整、驗證，以及模擬現場施工等方法確定水下超緩凝配合比。然而混凝土的凝結時間除受原材料影響較大外，養護條件（養護濕度、溫度）對混凝土的凝結時間影響也很大。通過澆筑前期的現場勘察發現11月成都的天氣氣溫較低，然而咬合樁較深，地下溫度較地面溫度高，且地下水位較高，澆筑后混凝土處在一個溫度較高的水養條件下，其養護條件較實驗室和養護室都存在一定的差距。針對這一現場澆筑條件再對配合比進行調整，確定出最終配合比，其各項指標均滿足施工要求，且順利完成了所有咬合樁的施工。
特殊混凝土較普通混凝土其性能要求較高，且混凝土的性能受原材料和施工澆筑環境等影響較大，為了得到最終的效果，其配制方式可能不是唯一，然而我公司有能力可以通過試驗和創新得出合理可行的配制方式，滿足不同施工條件要求。

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