CN111074907A - 一种回填混凝土施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种回填混凝土施工方法，包括以下内容：1)在预先挖好的基坑内浇筑主体结构；2)在基坑内回填混凝土，并且在混凝土与主体结构间通过模板分隔形成换成填充腔；3)待混凝土终凝前取出模板，在填充腔中填充缓冲材料；所述缓冲材料选自胶凝材料。本发明通过主体结构与回填混凝土间填充改性沥青，有效减弱了侧应力对主体结构的影响。

Description

一种回填混凝土施工方法

技术领域

本发明属于混凝土施工技术领域，尤其涉及的是一种回填混凝土施工方法。

技术背景

国外高速铁路发展较早，经济发展较为平稳，但客流波动较国内平缓，因而客流的预测难度相对不大，对车站站房规模的研究理论较为成熟。日本赤汤车站位于日本山形县南阳市郡山，建筑面积1217.65m²，地上一层。东口为新站体，西口方向使用了颇有古风的原木屋。新建的车站寓意起飞的未来，使用了来自滑翔翼的造型灵感，形似伸展的翅膀；采用钢结构，立面呈弧形钢架支撑屋顶，采用了大量玻璃元素，增加了采光和内外通透感。作为地方性车站，体量小巧精致，具有快速的通过式空间；另一作用是给游客和市民提供了的休息场所，供游客了解相关服务信息，功能齐全，设计人性化。

德国柏林中央车站1996年开始建设，十年后建成投入使用，是一座占地1.5万平方米的五层钢结构玻璃建筑，也是柏林继帝国议会大厦和勃兰登堡门后的第三座地标性建筑。每天有超过1100列火车进出，可接送30万乘客。车站地面轨道长320米，地下月台长450米，拥有80多家商店。是集德国高速、普速铁路、地铁、市域快速轨道交通及道路交通于一体的重要综合枢纽。

墨尔本南十字星车站是位于城市中心的尽端式车站，整个车站好似一把巨大的遮阳伞和雨伞，非常适用于澳大利亚的气候环境。金属与玻璃钢骨制成的波浪形屋顶，巨型屋顶覆盖了所有14个月台，支撑着的玻璃墙为站内提供了良好的采光，金属钢的玻璃墙底部并未触地，由此形成了一个环车站的巨大的“通风管道”，从而保证了站内的空气流通。

中国的高速铁路发展较晚，但伴随我国改革程度的不断深化和经济的平稳增长，高速铁路正以数倍的速度快速修建，而建造优质、便捷的铁路客站势在必行。高速铁路客站是联系城市道路与高速铁路的主要节点，是旅客进出站、换乘、候车等各项内容的实现场所，同时也是高速铁路投资的重要建筑实体，无论对铁路部门还是旅客，车站都是非常重要的，因而车站站房的规模对两者有着重要的影响。

铁路客站既是铁路对外最前沿最直接的窗口，更是一个地方的地标性建筑，历来备受地方政府和社会各界高度重视。规模过大，会增加投资和运营成本，也会导致旅客站内换乘和走行距离过长，耗费过多时间；规模过小则不利于车站各项业务的开展，造成高峰期旅客大量聚集，管理存有一定的安全隐患。

目前国内的站房有多种结构形式：

1.网架结构由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连结而成的空间结构。具有空间受力小、重量轻、刚度大、抗震性能好等优点。如：三亚站建筑主体为钢筋混凝土框架结构，局部采用预应力混凝土空腹桁架，屋盖采用型钢肋梁结构，二层楼盖大部分为钢筋混凝土网架结构。

2.网壳结构是一种与平板网架类似的空间杆系结构，系以杆件为基础，按一定规律组成网格，按壳体结构布置的空间构架，兼具杆系和壳体的性质。其传力特点主要是通过壳内两个方向的拉力、压力或剪力逐点传力。此结构是一种国内外颇受关注、有广阔发展前景的空间结构。如武汉站首层为铁路桥梁结构，上层则为大跨度空间流线型金属钢结构，主拱最大跨度为116米，高度为50米，最高点距离地面58米，满足了建筑外部造型和空间内部的需要。屋面结构为正交正放式网壳结构，上弦平面布置交叉撑。

3.钢结构技术系采用以钢材制作为主，由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成；各构件或部件之间采用焊缝、螺栓或铆钉连接的结构，具有材料强度好、自重轻，韧塑性好，结构可靠等优点，也具有耐腐蚀性差、不耐火等缺点。南京站主站房主体下部结构采用混凝土框架结构，上部结构包括屋盖结构、四个立面玻璃幕墙支承体系采用钢结构。

发明内容

申请人研究发现线路运营过程中基坑外侧回填混凝土对站房结构实体具有较大的侧压力，为了减少回填混凝土对绽放结构实体的侧压力，本发明提供了一种回填混凝土施工方法，采用该方法进行施工能有效的减少对站房实体的侧压力。

为了实现所述发明目的，本申请采用的方案如下：

一种回填混凝土施工方法，包括以下内容：

1)在预先挖好的基坑内浇筑主体结构；

2)在基坑内回填混凝土，并且在混凝土与主体结构间通过模板分隔形成换成填充腔；

3)待混凝土终凝前取出模板，在填充腔中填充缓冲材料；所述缓冲材料选自胶凝材料。

本发明一具体实施方式，填充的缓冲材料的厚度在9-11cm。

本发明一具体实施方式，所述胶凝材料选自改性沥青。

本发明一具体实施方式，所述改性沥青包括以下重量份的组分制得：基质沥青70-90份、增强纤维2-7份、聚乙烯醇1-5份、相容剂1-4份、丁腈橡胶粉末15-20份、硫化物1-7份、二甲基硅油4-6份、稳定剂0.1-2份、水泥5-12份。

本发明一具体实施方式，所述基质沥青选自70、90、110或130#基质沥青。

本发明一具体实施方式，所述增强纤维选自PET短纤维和/或PBT短纤维。

本发明一具体实施方式，所述相容剂选自糠醛抽出油。

本发明一具体实施方式，所述硫化物选自硫磺或次磺酰类硫化物。

本发明一具体实施方式，所述稳定剂选自BHS-2A。

本发明一具体实施方式，所述改性沥青的制备方法，包括以下内容：

1)取基质沥青加热至180-200℃熔融；

2)按比例将增强纤维、丁腈橡胶粉末加入到基质沥青中，搅拌混合；

3)然后再加入聚乙烯醇、相容剂、硫化物、二甲基硅油、稳定剂、水泥，在200-300r/min的转速搅拌20-30min；

4)降温至170-175℃，以100-150r/min的转速搅拌1.5-3h，即得所述改性沥青。

本发明一具体实施方式，所述混凝土包括以下重量份的组分制得：改性环氧树脂15-30份、脲醛树脂4-7份、粉煤灰35-40份、石英砂25-40份、硅藻土38-45份、玻璃微珠3-8份、减水剂4-6份、凝结调节剂7-10份、甲基环己二胺1-3份、增强纤维5-7份。

本发明一具体实施方式，所述改性环氧树脂的环氧当量为 700-1300g/eq。

本发明一具体实施方式，所述减水剂选自萘系减水剂或聚羧酸减水剂。

本发明一具体实施方式，所述凝结调节剂选自硫酸钙。

本发明一具体实施方式，所述增强纤维选自PET短纤维和/或PBT短纤维。

本发明一具体实施方式，所述混凝土的制备方法，包括以下内容：

1)称取各组分备用，将粉煤灰、石英砂、硅藻土在1000-1200℃下煅烧 20-30min，再粉碎得粉料；

2)将步骤1)制得的粉料、玻璃微珠、改性环氧树脂、脲醛树脂、减水剂、凝结调节剂、甲基环己二胺和增强纤维混合即得。

其中，制备所述改性环氧树脂的方法，包括以下内容：

1)取环氧树脂加入反应釜中，搅拌升温至80-85℃，然后滴加丙烯酸、单佛尔酮二异氰酸酯，在搅拌条件下反应2-3h，得反应物A；

2)取二环己基碳二亚胺和2,6-甲苯二异氰酸酯于反应釜中，搅拌条件下在75-78℃下反应2-3h，得反应物B；

4)将反应物A与反应物B按1-3:2-3的比例加入反应釜中，再加入固化剂和稀释剂，常温下固化9-12h，得到改性环氧树脂。

环氧树脂可选自E44、E51；

固化剂选自590#、5506#，稀释剂选自664#。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明通过主体结构与回填混凝土间填充改性沥青，有效减弱了侧应力对主体结构的影响。

具体实施方式

下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

一种回填混凝土施工方法，包括以下内容：

1)在预先挖好的基坑内浇筑主体结构；

2)在基坑内回填混凝土，并且在混凝土与主体结构间通过模板分隔形成换成填充腔；

3)待混凝土终凝前取出模板，在填充腔中填充缓冲材料；所述缓冲材料选自胶凝材料。

在浇筑好主体结构以后，如果在基坑内直接回填混凝土，那填充的混凝土会对主体结构产生较大的侧应力，本申请在回填混凝土与主体结构之间设有缓冲层，填充缓冲材料的厚度在9-11cm能有效减弱侧应力对主体结构的影响。

本发明选择的缓冲材料为胶凝材料，一优选方式为选自改性沥青。

实施例2

改性沥青的制备方法，包括以下内容：

1)取基质沥青70重量份加热至180℃熔融；

2)按比例将增强纤维2重量份、丁腈橡胶粉末15重量份加入到基质沥青中，搅拌混合；

3)然后再加入聚乙烯醇1重量份、相容剂1重量份、硫化物1重量份、二甲基硅油4重量份、稳定剂0.1重量份、水泥5重量份，在200r/min的转速搅拌20min；

4)降温至170℃，以100r/min的转速搅拌1.5h，即得所述改性沥青。

实施例3

改性沥青的制备方法，包括以下内容：

1)取基质沥青85重量份加热至190℃熔融；

2)按比例将增强纤维5重量份、丁腈橡胶粉末18重量份加入到基质沥青中，搅拌混合；

3)然后再加入聚乙烯醇4重量份、相容剂3重量份、硫化物5重量份、二甲基硅油5重量份、稳定剂1重量份、水泥8重量份，在200r/min的转速搅拌25min；

4)降温至170℃，以130r/min的转速搅拌2h，即得所述改性沥青。

实施例4

改性沥青的制备方法，包括以下内容：

1)取基质沥青90重量份加热至200℃熔融；

2)按比例将增强纤维7重量份、丁腈橡胶粉末20重量份加入到基质沥青中，搅拌混合；

3)然后再加入聚乙烯醇5重量份、相容剂4重量份、硫化物7重量份、二甲基硅油6重量份、稳定剂2重量份、水泥12重量份，在300r/min的转速搅拌20-30min；

4)降温至175℃，以150r/min的转速搅拌3h，即得所述改性沥青。

其中，所述基质沥青选自70、90、110或130#基质沥青；

增强纤维选自PET短纤维和/或PBT短纤维；

相容剂选自糠醛抽出油；

硫化物选自硫磺或次磺酰类硫化物；

稳定剂选自BHS-2A。

对制得的改性沥青进行性能测试，结果如下：

实施例5

混凝土的制备方法，包括以下内容：

1)称取各组分备用，将粉煤灰35-40份、石英砂25-40份、硅藻土38-45 份在1000-1200℃下煅烧20-30min，再粉碎得粉料；

2)将步骤1)制得的粉料、玻璃微珠3-8份、改性环氧树脂15-30份、脲醛树脂4-7份、减水剂4-6份、凝结调节剂7-10份、甲基环己二胺1-3 份、增强纤维5-7份混合即得。

其中，改性环氧树脂的环氧当量为700-1300g/eq；

减水剂选自萘系减水剂或聚羧酸减水剂；

凝结调节剂选自硫酸钙；

增强纤维选自PET短纤维和/或PBT短纤维。

制备所述改性环氧树脂的方法，包括以下内容：

1)取100g环氧树脂加入反应釜中，搅拌升温至80-85℃，然后滴加150g 丙烯酸、45g单佛尔酮二异氰酸酯，在搅拌条件下反应2-3h，得反应物A；

2)取25g二环己基碳二亚胺和20g2,6-甲苯二异氰酸酯于反应釜中，搅拌条件下在75-78℃下反应2-3h，得反应物B；

4)将反应物A与反应物B按1-3:2-3的比例加入反应釜中，再加入固化剂和稀释剂，常温下固化9-12h，得到改性环氧树脂。

环氧树脂可选自E44、E51；

固化剂选自590#、5506#，稀释剂选自664#。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种回填混凝土施工方法，其特征在于，包括以下内容：

1)在预先挖好的基坑内浇筑主体结构；

2)在基坑内回填混凝土，并且在混凝土与主体结构间通过模板分隔形成换成填充腔；

3)待混凝土终凝前取出模板，在填充腔中填充缓冲材料；所述缓冲材料选自胶凝材料。

2.根据权利要求1所述回填混凝土施工方法，其特征在于：填充的缓冲材料的厚度在9-11cm。

3.根据权利要求1所述回填混凝土施工方法，其特征在于：所述胶凝材料选自改性沥青。

4.根据权利要求3所述回填混凝土施工方法，其特征在于，所述改性沥青包括以下重量份的组分制得：基质沥青70-90份、增强纤维2-7份、聚乙烯醇1-5份、相容剂1-4份、丁腈橡胶粉末15-20份、硫化物1-7份、二甲基硅油4-6份、稳定剂0.1-2份、水泥5-12份。

5.根据权利要求4所述回填混凝土施工方法，其特征在于：

所述基质沥青选自70、90、110或130#基质沥青；

所述增强纤维选自PET短纤维和/或PBT短纤维；

所述相容剂选自糠醛抽出油；

所述硫化物选自硫磺或次磺酰类硫化物；

所述稳定剂选自BHS-2A。

6.根据权利要求4所述回填混凝土施工方法，其特征在于：所述改性沥青的制备方法，包括以下内容：

1)取基质沥青加热至180-200℃熔融；

2)按比例将增强纤维、丁腈橡胶粉末加入到基质沥青中，搅拌混合；

3)然后再加入聚乙烯醇、相容剂、硫化物、二甲基硅油、稳定剂、水泥，在200-300r/min的转速搅拌20-30min；

4)降温至170-175℃，以100-150r/min的转速搅拌1.5-3h，即得所述改性沥青。

7.根据权利要求1所述回填混凝土施工方法，其特征在于：所述混凝土包括以下重量份的组分制得：改性环氧树脂15-30份、脲醛树脂4-7份、粉煤灰35-40份、石英砂25-40份、硅藻土38-45份、玻璃微珠3-8份、减水剂4-6份、凝结调节剂7-10份、甲基环己二胺1-3份、增强纤维5-7份。

8.根据权利要求7所述回填混凝土施工方法，其特征在于：所述改性环氧树脂的环氧当量为700-1300g/eq。

9.根据权利要求7所述回填混凝土施工方法，其特征在于：

所述减水剂选自萘系减水剂或聚羧酸减水剂；

所述凝结调节剂选自硫酸钙；

所述增强纤维选自PET短纤维和/或PBT短纤维。

10.根据权利要求7所述回填混凝土施工方法，其特征在于：所述混凝土的制备方法，包括以下内容：

1)称取各组分备用，将粉煤灰、石英砂、硅藻土在1000-1200℃下煅烧20-30min，再粉碎得粉料；

2)将步骤1)制得的粉料、玻璃微珠、改性环氧树脂、脲醛树脂、减水剂、凝结调节剂、甲基环己二胺和增强纤维混合即得。