CN107905235B - 一种地铁基坑水下混凝土封底方法 - Google Patents

一种地铁基坑水下混凝土封底方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种基坑水下混凝土封底方法，它包括以下步骤，(1)对基坑水下部分进行清理；(2)使用分仓隔墙将基坑划分为多个小仓；(3)小仓的底面使用混凝土浇筑形成浇筑区；(4)在浇筑区上使用回填材料将小仓填满，在浇筑区上形成回填区。本申请所述的车站深基坑水下混凝土封底方法不但在工期和造价节约方面优势明显，而且能有效保护珍贵的地下水资源并保障周边居民的正常生活，实现环保和安全性要求。

Description

一种地铁基坑水下混凝土封底方法
技术领域
本申请涉及一种基坑水下混凝土封底方法。
背景技术
在现有技术中，例如，基坑开挖最大深度34m，地下水位埋深 18m，水位线下均为透水性良好且极其致密的砂卵石地层，每日涌水量近20万m3，采用常规降水施工工艺会对地下水资源造成巨大的浪费，且耗资巨大，结合跨江跨河深水墩基础施工经验，提出将水下开挖及水下混凝土封底施工工法引入地铁车站基坑施工。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种基坑水下混凝土封底方法。
为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：
一种基坑水下混凝土封底方法，它包括以下步骤，
(1)对基坑水下部分进行清理；
(2)使用分仓隔墙将基坑划分为多个小仓；
(3)小仓的底面使用混凝土浇筑形成浇筑区；
(4)在浇筑区上使用回填材料将小仓填满，在浇筑区上形成回填区。
优选地，所述的步骤(3)采用砍球工艺首灌混凝土浇筑，具体为，
在导管内安装皮球，皮球充气后紧贴管壁，导管的上端连接有料斗，料斗的底部用塞子封闭管口，当料斗混凝土灌满料后，然后拔起塞子，皮球在混凝土的重力作用下随混凝土从导管底口压出。
优选地，所述的步骤(3)还包括，在混凝土浇筑之前搭建水下浇筑平台，水下浇筑平台由三组贝雷梁搭设而成。
优选地，回填材料包括，水190kg/m3～210kg/m3；粉煤灰210 kg/m3～300kg/m3；砂890kg/m3～910kg/m3；石子900kg/m3～992kg/m3；外加剂7kg/m3～9kg/m3。
优选地，所述的砂的粒径小于5mm，所述的石子的粒径为5mm 到40mm。
优选地，所述的外加剂为减水剂或絮凝剂。
优选地，按质量份数计，它包括，水190kg/m3；粉煤灰300kg/m3；砂910kg/m3；石子900kg/m3；外加剂9kg/m3。
优选地，所述的分仓隔墙的厚度为1m。
优选地，分仓隔墙幅宽5m～6m，标准段平均深度为45m，成槽完成后混凝土浇筑至底标高13～15m处。
由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点：
本申请所述的车站深基坑水下混凝土封底方法不但在工期和造价节约方面优势明显，而且能有效保护珍贵的地下水资源并保障周边居民的正常生活，实现环保和安全性要求。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明的基本原理、主要特征和优点，而本发明不受以下实施例的范围限制。实施例中采用的实施条件可以根据具体要求做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
一种基坑水下混凝土封底方法，包括以下步骤，
(1)对基坑水下部分进行清理；(2)使用分仓隔墙将基坑划分为多个小仓；(3)小仓的底面使用混凝土浇筑形成浇筑区；(4)在浇筑区上使用回填材料将小仓填满，在浇筑区上形成回填区。
所述的步骤(2)中，所述的分仓隔墙的厚度为1m。分仓隔墙幅宽5m～6m，标准段平均深度为45m，成槽完成后混凝土浇筑至底标高13～15m处。
所述的步骤(3)采用砍球工艺首灌混凝土浇筑，在混凝土浇筑之前搭建水下浇筑平台，水下浇筑平台由三组贝雷梁搭设而成。在导管内安装皮球，皮球充气后紧贴管壁，导管的上端连接有料斗，料斗的底部用塞子封闭管口，当料斗混凝土灌满料后，然后拔起塞子，皮球在混凝土的重力作用下随混凝土从导管底口压出。
所述的步骤(4)中，回填材料包括，水190kg/m3～210kg/m3；粉煤灰210kg/m3～300kg/m3；砂890kg/m3～910kg/m3；石子900 kg/m3～992kg/m3；外加剂7kg/m3～9kg/m3。所述的砂的粒径小于5mm，所述的石子的粒径为5mm到40mm。所述的外加剂为减水剂或絮凝剂。在一种优选实施方式中，按质量份数计，它包括，水190kg/m3；粉煤灰300kg/m3；砂910kg/m3；石子900kg/m3；外加剂9kg/m3。空槽回填材料既要达到施工抗压强度要求，同时又要满足墙体稳定性，保证前期开挖槽段过程不塌孔，后期强度可实现常规挖机正常开挖，无需进一步凿除处理。
地铁车站深基坑水下开挖及水下混凝土封底工艺不但在工期和造价节约方面优势明显，而且能有效保护珍贵的地下水资源并保障周边居民的正常生活，实现环保和安全性要求。
以下是对步骤(4)中的回填材料的表述。
实施例1
一种基坑分隔墙空槽回填材料，它包括，水210kg/m3；粉煤灰 210kg/m3；砂890kg/m3；石子992kg/m3；外加剂7kg/m3。将原材料使用搅拌机搅拌均匀即可。所述的砂的粒径小于5mm，所述的石子的粒径为5mm到40mm。所述的外加剂为减水剂。
实施例2
一种基坑分隔墙空槽回填材料，它包括，水200kg/m3；粉煤灰255kg/m3；砂900kg/m3；石子945kg/m3；外加剂9kg/m3。将原材料使用搅拌机搅拌均匀即可。所述的砂的粒径小于5mm，所述的石子的粒径为5mm到40mm。所述的外加剂为絮凝剂。
实施例3
一种基坑分隔墙空槽回填材料，它包括，水190kg/m3；粉煤灰 300kg/m3；砂910kg/m3；石子900kg/m3；外加剂9kg/m3。将原材料使用搅拌机搅拌均匀即可。所述的砂的粒径小于5mm，所述的石子的粒径为5mm到40mm。所述的外加剂为减水剂。
对比例
一种基坑分隔墙空槽回填材料，它包括，水184kg/m3；粉煤灰 96kg/m3；砂692kg/m3；石子1066kg/m3；外加剂7.8kg/m3。将原材料使用搅拌机搅拌均匀即可。所述的砂的粒径小于5mm，所述的石子的粒径为5mm到40mm。所述的外加剂为减水剂。
表1为对比例和各实施例原材料的对比。
表2为对比例和各实施例的回填材料的性能对比。
表1
对比例 实施例1 实施例2 实施例3
水 184 210 200 190
粉煤灰 96 210 255 300
砂 692 890 900 910
石子 1066 992 945 900
外加剂 7.8 7 9 9
表2
对比例 实施例1 实施例2 实施例3
初凝时间 3h 7h 9h 10h
终凝时间 8h 21h 25h 28h
7d强度 29.75Mpa 0.6Mpa 0.3Mpa 0.1Mpa
28d强度 35Mpa 3.9Mpa 2.8Mpa 1.7Mpa
经理论分析及现场试验摸索出最佳经济性配合比，试验结果表明，由于空槽回填材料中的粉煤灰掺量很大，在总的胶凝材料用量比较低的情况下，混凝土的早期强度很低，而当水胶比(水与粉煤灰的比例) 达到0.63时强度出现极小值，超过这一数值之后，则在长龄期层面上表现出增长的趋势。粉煤灰掺量的增加不仅能很好地改善混凝土和易性；就长龄期而言，粉煤灰的化学矿物组成参与和改变了水泥石的结构，除了提高浇筑过程中的工作效率外，还能减少缩孔塌陷的出现。分仓隔墙施工完成进行基坑开挖发现，已施工完成的回填部分土体具备很好的自稳性，其强度可实现常规挖机正常开挖，无需进一步凿除处理，挖除的土体也多为粉末状，达到了预期的目标。
本申请所述的空槽回填材料，用粉煤灰替代混凝土中水泥用量，既充分利用了工业废渣粉煤灰的潜在活性，减少水泥用量，降低混凝土施工成本。根据现场施工实际情况采用适宜的配合比设计，使得分隔墙施工更经济、可靠。通过应用空槽回填材料填充分仓隔墙顶面至导墙地面之间的空槽部分，既保证了成槽过程中相邻槽段土体的稳定性及安全性，同时也满足了后期挖除时强度低，便于抓斗、挖掘机开挖的技术要求。空槽回填材料有效的解决了基坑分仓隔墙上部无效墙体的回填问题，既能满足前期施工成槽阶段相邻槽段的稳定性，保证正常施工，又能满足后期挖除时，强度低，便于抓斗、挖掘机开挖的技术要求。
本申请所述的地铁车站深基坑水下混凝土封底工艺不但在工期和造价节约方面优势明显，而且能有效保护珍贵的地下水资源并保障周边居民的正常生活，实现环保和安全性要求。
以上对本发明做了详尽的描述，实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基坑水下混凝土封底方法,其特征在于：它包括以下步骤，
（1）对基坑水下部分进行清理；
（2）使用分仓隔墙将基坑划分为多个小仓，减少混凝土一次性浇筑体积，减少后的体积在1000m3以内，成槽完成后，在所述小仓内混凝土浇筑至底标高13~15m处；
（3）小仓的底面使用混凝土浇筑形成浇筑区；
（4）在浇筑区上使用回填材料将小仓填满，在浇筑区上形成回填区，在施工后期对回填材料用常规挖机正常开挖，所述回填材料包括，水190 kg/m3~210kg/m3；粉煤灰210 kg/m3~300 kg/m3；砂890 kg/m3~910 kg/m3；石子900 kg/m3~992 kg/m3；外加剂7 kg/m3~9 kg/m3。
2.根据权利要求1所述的一种基坑水下混凝土封底方法,其特征在于：
所述的步骤（3）采用砍球工艺首灌混凝土浇筑，具体为，
在导管内安装皮球，皮球充气后紧贴管壁，导管的上端连接有料斗，料斗的底部用塞子封闭管口，当料斗混凝土灌满料后，然后拔起塞子，皮球在混凝土的重力作用下随混凝土从导管底口压出。
3.根据权利要求2所述的一种基坑水下混凝土封底方法,其特征在于：
所述的步骤（3）还包括，在混凝土浇筑之前搭建水下浇筑平台，水下浇筑平台由三组贝雷梁搭设而成。
4.根据权利要求1所述的一种基坑水下混凝土封底方法,其特征在于：所述的砂的粒径小于5mm，所述的石子的粒径为5mm到40mm。
5.根据权利要求4所述的一种基坑水下混凝土封底方法,其特征在于：所述的外加剂为减水剂或絮凝剂。
6.根据权利要求5所述的一种基坑水下混凝土封底方法,其特征在于：按质量份数计，它包括，水190kg/m3；粉煤灰300kg/m3；砂910kg/m3；石子900kg/m3；外加剂9 kg/m3。
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