CN115928525A - 隧道多孔混凝土透水基层修筑方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了隧道多孔混凝土透水基层修筑方法,包括以下步骤:S1、进行施工准备,确定多孔混凝土的施工配比和拌合时间。S2、利用拌合楼按施工配比和拌合时间出料,并将拌好的多孔混凝土运输至待修筑施工位置。S3、利用摊铺机进行摊铺,形成透水基层,摊铺施工结束后,立即覆盖薄膜。S4、透水基层成型8h后开始洒水养护,养护期间保持多孔混凝土表面湿润。本发明的隧道多孔混凝土透水基层修筑方法通过室内配合比试验,完成了满足隧道排水基层路用性能的最佳配比;同时通过实体工程的试验和多次的场内试验,为后续进一步的施工推广提供了经验。
Description
技术领域
本发明涉及隧道施工技术领域,具体涉及隧道多孔混凝土透水基层修筑方法。
背景技术
隧道是公路的重要组成部分,控制着交通运输的发展。在华南多雨地区,隧道内路面水损害时有发生。为防治这一病害同时减少不必要的经济损失,寻找行之有效的措施延长隧道路面使用寿命,已成当今公路工程行业的当务之急。
多孔混凝土用作排水基层,已广泛应用于公路建设中。而多孔混凝土在隧道路面工程中的应用还不太常见。因此,如何利用多孔混凝土在隧道工程中修筑透水基层值得研究。
发明内容
本发明的目的在于提供隧道多孔混凝土透水基层修筑方法。
本发明所解决的技术问题为:如何利用多孔混凝土在隧道工程中修筑透水基层。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
隧道多孔混凝土透水基层修筑方法,包括以下步骤:
S1、进行施工准备,确定多孔混凝土的施工配比和拌合时间。
S2、利用拌合楼按施工配比和拌合时间出料,并将拌好的多孔混凝土运输至待修筑施工位置。
S3、利用摊铺机进行摊铺,形成透水基层,摊铺施工结束后,立即覆盖薄膜。
S4、透水基层成型8h后开始洒水养护,养护期间保持多孔混凝土表面湿润。
作为本发明进一步的方案:确定多孔混凝土的施工配比和拌合时间时,先以室内试验得出的理论配比和搅拌时间为基础,在拌合站进行试拌,微调水灰比和拌合时间,以拌合料带金属光泽且表面无水滴时为检测标准,确定出最终的施工配比和拌合时间。
作为本发明进一步的方案:在进行施工准备时,需要确定摊铺机类型以及摊铺参数。摊铺参数包括摊铺宽度、摊铺厚度、摊铺机前进速度、夯锤频率和振动频率。
作为本发明进一步的方案:多孔混凝土的施工配比为:集料:水泥:粉煤灰:水:外加剂=1450:421:29:77:15。其中,外加剂为超力CNF-3型减水剂。
作为本发明进一步的方案:多孔混凝土的施工配比为:集料:水泥:粉煤灰:水:外加剂=1450:421:29:71:6.75。其中,外加剂为苏博特-I型高效减水剂。
作为本发明进一步的方案:在摊铺之前,确定隧道基层两侧是否有排水沟支档,在两侧无支档时加设钢模板以保证边部密实度和标高。
作为本发明进一步的方案:在进行多孔混凝土运输时,运送距离在需10km以内,且确保在2h内完成透水基层的摊铺成型工序。
作为本发明进一步的方案:在进行摊铺时,采用ABG8620摊铺机摊铺,设置摊铺速度为0.8~1.0m/mi n,夯锤频率650Hz,振动频率为550Hz,摊铺厚度为0.2m,摊铺宽度为8.65m。
作为本发明进一步的方案:摊铺前需在摊铺机的熨平板下垫两块高0.2m的木垫块,确保初始摊铺的厚度与设计值一致。
作为本发明进一步的方案:在进行洒水养护操作时,第一、二次洒水时不能直接对冲混凝土表面,采用淋洒,避免混凝土表面浆体被冲散。
本发明的有益效果:
本发明的隧道多孔混凝土透水基层修筑方法通过室内配合比试验,完成了满足隧道排水基层路用性能的最佳配比;同时通过实体工程的试验和多次的场内试验,为后续进一步的施工推广提供了经验;且施工工艺流程简单,人员配备简化,易于施工组织,施工速度快。隧道多孔混凝土透水基层修筑技术的应用对隧道路面结构内部积水问题起到了很有效的作用,有效的减少了路面的早期损坏,延长了道路的使用寿命,节省了大量的维护工作量及维护费。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明隧道多孔混凝土透水基层修筑方法的流程图;
图2是本发明中试样制备流程图;
图3是本发明中多孔混凝土试件实体图;
图4是本发明中多孔混凝土芯样实体图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2所示,本发明为隧道多孔混凝土透水基层修筑方法,包括如下步骤S1-S4。多孔混凝土基层作为隧道路面排水基层,既要满足力学强度要求,也要满足排除地下涌水的要求,但目前还没有规范规定多孔混凝土基层的强度和空隙率设计标准。多孔混凝土的7d抗压强度比贫混凝土的强度低,但比水泥稳定碎石高。多孔混凝土用于路面基层时以弯拉强度为设计指标,但弯拉强度试验试件成型比较复杂,而抗压强度试验操作更简便。以石凹顶隧道水泥路面结构力学计算为基础,并留有一定的安全储备,确定多孔混凝土基层的7d抗压强度应不小于10MPa。国内已有相关研究表明多孔水泥稳定碎石基层的最小空隙率为15%~25%。根据隧道多孔混凝土基层在施工过程中存在许多不确定因素,如空隙被水泥砂浆堵塞、养生期间杂物污染表面等,最终确定隧道多孔混凝土的有效空隙率范围应不小于17%。
S1、进行施工准备,确定多孔混凝土的施工配比和拌合时间。
本发明中,确定多孔混凝土的施工配比和拌合时间时,先以室内试验得出的理论配比和搅拌时间为基础,在拌合站进行试拌,微调水灰比和拌合时间,以拌合料带金属光泽且表面无水滴时为检测标准,确定出最终的施工配比和拌合时间。具体的,多孔混凝土原料包括集料、水泥、粉煤灰、水和外加剂。其中,集料采购于广英石场的16-31.5mm碎石,技术指标如表2所示;水泥:42.5R英德龙山水泥,技术指标如表3所示;粉煤灰为广东韶关粤江发电有限责任公司生产的Ⅱ级粉煤灰;外加剂为江苏超力建材科技有限公司生产的CNF-3型减水剂或江苏苏博特新材料股份有限公司生产的-I型高效减水剂。
表1
表2
在进行拌合时,称取集料,分别将集料、水泥等原材料先混合均匀,再加入水和外加剂的混合物搅拌,搅拌时间为180秒,流程图如图2。
全部试件的多孔水泥混凝土由60L立式强制式搅拌机搅拌而成,试样使用150mm×150mm×150mm的工程塑料模具成型。试件成型时分两次装模成型。试件成型之后放入标准养护室中进行养护,24小时后拆模,之后再放入标准养护室中,将温度设定为20℃,湿度为95%以上。
试样养护一天后,采用灌水法测试样的孔隙率;室内试验成型的试件养护完成后进行无侧限抗压强度测试(图4)。依据《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》JTG E30—2005,小于C30混凝土的加载速度为0.3~0.5MPa/s,多孔混凝土取加载速度为0.3MPa/s。
在本发明中,外加剂为超力CNF-3型减水剂时,集料:水泥:粉煤灰:水:外加剂=1450:421:29:77:15。外加剂为外加剂为苏博特-I型高效减水剂时,集料:水泥:粉煤灰:水:外加剂=1450:421:29:71:6.75。
在本发明中,施工准备时,需要确定摊铺机类型以及摊铺参数。摊铺参数包括摊铺宽度、摊铺厚度、摊铺机前进速度、夯锤频率和振动频率。
需要注意的是,在摊铺之前,确定隧道基层两侧是否有排水沟支档,在两侧无支档时加设钢模板以保证边部密实度和标高。
S2、利用拌合楼按施工配比和拌合时间出料,并将拌好的多孔混凝土运输至待修筑施工位置。具体的,拌合楼按试拌确定的配比和搅拌时间出料,应尽快将拌好的多孔混凝土用自卸卡车进行运输。运输过程中不得停留,车速不宜过快,以防止多孔混凝土发生离析,影响试验段试铺的效果;风力较大时车厢顶部应用油布遮盖,防止多孔混凝土积灰,影响其强度和透水性。根据水泥的凝结时间及现场的气候条件控制拌合物的运输时间,避免运输距离过长,拌合物中水分蒸发及水泥初凝。由于多孔混凝土失水较快,合理的运距应在10km以内,确保在2h内完成混合料的摊铺成型工序。
S3、利用摊铺机进行摊铺,形成透水基层,摊铺施工结束后,立即覆盖薄膜。在摊铺时,需要进行测量放样、挂线。
具体的,多孔混凝土的摊铺不设松铺系数,摊铺厚度为0.2m,摊铺宽度为8.65m;多孔混凝土采用ABG8620摊铺机摊铺,设置摊铺速度为0.8~1.0m/mi n,夯锤频率650Hz,振动频率为550Hz;多孔混凝土摊铺前需在熨平板下垫两块高0.2m的木垫块,确保初始摊铺的厚度与设计值一致。
S4、透水基层成型8h后开始洒水养护,养护期间保持多孔混凝土表面湿润。多孔混凝土孔隙多,比表面积大,水量蒸发快,所以必须及时养护。多孔混凝土摊铺施工结束后,立即覆盖养护,可采用塑料薄膜、麻袋片等其他材料覆盖,防止水分散失,使多孔混凝土表面保持湿润,以保证水泥充分水化。且应在多孔混凝土成型8h后开始洒水养护,整个养护期间应始终保持多孔混凝土表面湿润。良好的养护条件不但能保证多孔混凝土的强度增长,也能增强其抗收缩能力,减少多孔混凝土的收缩裂缝。
需要注意的是,多孔混凝土添加了外加剂,水泥用量较大,水化热反应较快,所以摊铺完成后应及时的覆盖养生薄膜(一般在摊铺完成5分钟内),在进行洒水养护操作时,第一、二次洒水时不能直接对冲混凝土表面,采用淋洒,避免混凝土表面浆体被冲散。
实施例1
本实施例中,外加剂采用超力CNF-3型减水剂,集料:水泥:粉煤灰:水:外加剂=1450:421:29:77:15。
请结合图3,摊铺过程中,在摊铺机料斗内取料,按密度控制法成型9个150×150×150mm的抗压试样,以及9个150×150×550mm的抗折试件。用塑料薄膜覆盖静养一天后脱模,并用灌水法测孔隙率,然后标准养生,达到7d、28d龄期后进行力学性能测试。结果如表3所示:
表3
请结合图4,试验段养生3、7d后,选用内径为150mm的钻头,用钻芯机随摊铺机前进方向每隔1m进行钻芯取样,观察芯样是否出现沉浆现象。将芯样切割成标准尺寸,测试样的密度,用排水法测芯样的孔隙率,并进行力学性能测试。结果如表4所示:
表3
本发明的隧道多孔混凝土透水基层修筑方法通过室内配合比试验,完成了满足隧道排水基层路用性能的最佳配比;同时通过实体工程的试验和多次的场内试验,为后续进一步的施工推广提供了经验;且施工工艺流程简单,人员配备简化,易于施工组织,施工速度快。隧道多孔混凝土透水基层修筑技术的应用对隧道路面结构内部积水问题起到了很有效的作用,有效的减少了路面的早期损坏,延长了道路的使用寿命,节省了大量的维护工作量及维护费。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.隧道多孔混凝土透水基层修筑方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、进行施工准备,确定多孔混凝土的施工配比和拌合时间;
S2、利用拌合楼按施工配比和拌合时间出料,并将拌好的多孔混凝土运输至待修筑施工位置;
S3、利用摊铺机进行摊铺,形成透水基层,摊铺施工结束后,立即覆盖薄膜;
S4、透水基层成型8h后开始洒水养护,养护期间保持多孔混凝土表面湿润。
2.根据权利要求1所述的隧道多孔混凝土透水基层修筑方法,其特征在于,确定多孔混凝土的施工配比和拌合时间时,先以室内试验得出的理论配比和搅拌时间为基础,在拌合站进行试拌,微调水灰比和拌合时间,以拌合料带金属光泽且表面无水滴时为检测标准,确定出最终的施工配比和拌合时间。
3.根据权利要求1所述的隧道多孔混凝土透水基层修筑方法,其特征在于,在进行施工准备时,需要确定摊铺机类型以及摊铺参数;所述摊铺参数包括摊铺宽度、摊铺厚度、摊铺机前进速度、夯锤频率和振动频率。
4.根据权利要求1所述的隧道多孔混凝土透水基层修筑方法,其特征在于,所述多孔混凝土的施工配比为:集料:水泥:粉煤灰:水:外加剂=1450:421:29:77:15;其中,所述外加剂为超力CNF-3型减水剂。
5.根据权利要求1所述的隧道多孔混凝土透水基层修筑方法,其特征在于,所述多孔混凝土的施工配比为:集料:水泥:粉煤灰:水:外加剂=1450:421:29:71:6.75;其中,所述外加剂为苏博特-I型高效减水剂。
6.根据权利要求1所述的隧道多孔混凝土透水基层修筑方法,其特征在于,在摊铺之前,确定隧道基层两侧是否有排水沟支档,在两侧无支档时加设钢模板以保证边部密实度和标高。
7.根据权利要求1所述的隧道多孔混凝土透水基层修筑方法,其特征在于,在进行多孔混凝土运输时,运送距离在需10km以内,且确保在2h内完成透水基层的摊铺成型工序。
8.根据权利要求1所述的隧道多孔混凝土透水基层修筑方法,其特征在于,在进行摊铺时,采用ABG8620摊铺机摊铺,设置摊铺速度为0.8~1.0m/min,夯锤频率650Hz,振动频率为550Hz,摊铺厚度为0.2m,摊铺宽度为8.65m。
9.根据权利要求8所述的隧道多孔混凝土透水基层修筑方法,其特征在于,摊铺前需在摊铺机的熨平板下垫两块高0.2m的木垫块,确保初始摊铺的厚度与设计值一致。
10.根据权利要求1所述的隧道多孔混凝土透水基层修筑方法,其特征在于,在进行洒水养护操作时,第一、二次洒水时不能直接对冲混凝土表面,采用淋洒,避免混凝土表面浆体被冲散。
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