CN217352510U - 一种基坑用uhpc支护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种基坑用UHPC支护结构。所述支护结构包括凹型的UHPC外结构层和浇筑在UHPC外结构层凹型区域的混凝土填充层，在UHPC外结构层的内凹面设有泡泡膜，所述混凝土填充层是在UHPC待达到预定强度后，在泡泡膜围成的凹型区域浇筑混凝土形成的结构层，混凝土填充层通过多根连接钢筋分别与UHPC外结构层的底部区域和两侧区域连接。本实用新型采用普通混凝土与UHPC材料的组合构件，充分利用UHPC作为一种高强度、高韧性、高体积稳定性的新型水泥基复合材料，提高了构件的耐久性，也提高了组合构件的极限承载力；同时采用的泡泡膜构造和连接钢筋增强了普通混凝土与UHPC组合在工作条件下的协同性和整体受力性。

Description

一种基坑用UHPC支护结构

技术领域

本实用新型涉及岩土工程基坑支护设计技术领域，具体是一种基坑用UHPC支护结构。

背景技术

随着经济的快速发展，城市可利用空间越来越少，高层或超高层建筑、大型地下综合枢纽建设等成了一种必然趋势，伴随着地下工程建设，应运而生了许多大型复杂深基坑，这对基坑支护体系的稳定性和承载力都提出了更高的要求。基坑支护结构既要保证周边建构筑物的正常使用，又应提供足够的地下作业空间，支撑式结构受力明确、连接可靠、施工方便、整体性强，在实际工程中被广泛采用。

内支撑结构一般有钢支撑、混凝土支撑和钢与混凝土支撑组合结构，由于混凝土支撑刚度大、变形小的特点，在软粘土地区的大型建筑基坑中使用较多，但混凝土支撑自重较大、需要较多的支撑立柱，也存在耐久性差、抗裂性能差等缺点。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种基坑用UHPC支护结构，所述支护结构既可以提高构件的耐久性，也可以提高组合构件的极限承载力。

为了达到上述技术目的，本实用新型一种基坑用UHPC支护结构，其特征在于：所述支护结构包括凹型的UHPC外结构层和浇筑在UHPC外结构层凹型区域的混凝土填充层，在UHPC外结构层的内凹面设有泡泡膜，所述混凝土填充层是在UHPC待达到预定强度后，在泡泡膜围成的凹型区域浇筑混凝土形成的结构层，混凝土填充层通过多根连接钢筋分别与UHPC外结构层的底部区域和两侧区域连接。

本实用新型较优的技术方案：所述UHPC外结构层包括先浇筑UHPC形成的厚度为20～30cm垫层和对称设置在混凝土填充层两侧的侧面保护层；所述连接钢筋为T型钢筋，T型钢筋的竖向部分插入垫层，横向部分的两端分别插入两侧面保护层内。

本实用新型较优的技术方案：所述泡泡膜中的泡泡直径为6～25mm，泡泡间距为8～29mm，泡泡厚度为3～12mm。

本实用新型较优的技术方案：所述连接钢筋是由两根或多根直径12～22mm带肋钢筋绑扎成T字型构成，并沿支护结构长度方向的中心线按间距10～20cm进行布置，高度为支护结构高度的1/2～3/4，且距支护结构边缘的保护层厚度至少为5cm。

本实用新型较优的技术方案：所述混凝土填充层的浇筑高度与UHPC外结构层的侧面保护层浇筑高度相等。

本实用新型使用的超髙性能混凝土(UHPC)是一种新型的水泥基工程材料，是将水泥、粉煤灰、硅灰、石英砂、石英粉按一定的比例混合放入搅拌机中搅拌，待搅拌均匀后加水、加减水剂继续搅拌约10～14min，当混合料呈现出比较好的流态时，缓慢加入钢纤维，搅拌6～8min，保证纤维的充分分散，从而制作出UHPC材料；其显著特点是高强度、高耐久性等，具有超高的抗拉和抗压力学性能。UHPC具有高强度，可以减少构件的截面面积、配筋率和构件的自重。

本实用新型采用普通混凝土与UHPC材料的组合构件，充分利用UHPC作为一种高强度、高韧性、高体积稳定性的新型水泥基复合材料，提高了构件的耐久性，也提高了组合构件的极限承载力；同时采用的泡泡膜构造和连接钢筋增强了普通混凝土与UHPC组合在工作条件下的协同性和整体受力性。

附图说明

图1是本实用新型的横截面剖面示意图；

图2是本实用新型纵截面剖面示意图。

图中：1—UHPC外结构层，100—垫层，101—侧面保护层，2—混凝土填充层，3—泡泡膜，4—连接钢筋，5—普通混凝土。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。附图1至图2均为实施例的附图，采用简化的方式绘制，仅用于清晰、简洁地说明本实用新型实施例的目的。以下对在附图中的展现的技术方案为本实用新型的实施例的具体方案，并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例提供的一种基坑用UHPC支护结构，如图1和图2所示，所述支护结构包括凹型的UHPC外结构层1和浇筑在UHPC外结构层凹型区域的混凝土填充层2，在UHPC外结构层1的内凹面设有泡泡膜3，所述混凝土填充层2是在UHPC待达到预定强度后，在泡泡膜3围成的凹型区域浇筑混凝土形成的结构层，混凝土填充层2通过多根连接钢筋4分别与UHPC外结构层1的底部区域和两侧区域连接。所述UHPC外结构层包括先浇筑UHPC形成的厚度为20～30cm垫层100和对称设置在混凝土填充层2两侧的侧面保护层101；所述泡泡膜3中的泡泡直径为6～25mm，泡泡间距为8～29mm，泡泡厚度为3～12mm。所述连接钢筋4是由两根或多根直径12～22mm带肋钢筋绑扎成T字型构成，也可以采用T型钢筋替换；多个T字型钢筋沿支护结构长度方向的中心线按间距10～20cm进行布置，高度为支护结构高度的1/2～3/4，且距支护结构边缘的保护层厚度至少为5cm；每个T字型钢筋的竖向部分插入垫层100，横向部分的两端分别插入两侧面保护层101内。

实施例中的超髙性能混凝土(UHPC)是将水泥、粉煤灰、硅灰、石英砂、石英粉按一定的比例混合放入搅拌机中搅拌，待搅拌均匀后加水、加减水剂继续搅拌约10～14min，当混合料呈现出比较好的流态时，缓慢加入钢纤维，搅拌6～8min，保证纤维的充分分散，从而制作出UHPC材料；其中水泥含量为干拌料质量的35％～40％，粉煤灰含量为水泥质量的5％～15％，硅灰含量为水泥质量的20％～25％，石英砂含量为水泥质量的100％～120％，石英粉含量为水泥质量的20％～30％，用水量为UHPC干混料重量的8％～10％，减水剂掺量0.7％～0.9％，钢纤维掺量2％～4％。所述水泥可选用普通硅酸盐水泥；粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰；硅灰为粉末状，平均粒径0.10～0.31μm；石英砂为20-40目；石英粉为325目级；钢纤维长度6～20mm；高效减水剂减水率26～30％；拌合水选用普通自来水。

下面结合具体实施例对本实用新型的施工过程进一步说明，实施例中的坑用UHPC支护结构的具体施工步骤为：

(1)根据基坑支护结构的长度确定连接钢筋的数量。

(2)设置模板，在UHPC与混凝土层界面处的模板上张贴相应尺寸的泡泡膜，将准备的混合原料在搅拌机中搅拌，待搅拌均匀后加水、加减水剂继续搅拌，当混合料呈现出比较好的流态时，缓慢加入钢纤维进行搅拌至充分混合后均匀泵出，用混凝土振动器振实捣固，形成20～30cm厚的UHPC垫层100，待其尚未凝结，沿支护结构长度方向竖直插入连接钢筋4。

(3)支护结构两侧设竖向模板，继续浇筑UHPC至支护结构设计高度形成两侧面保护层101。

(4)养护UHPC待达到预定强度后，拆模，在UHPC的内凹区域浇筑普通混凝土至设计高度并养护，形成支护结构。

以上所述仅为本实用新型的具体实施方案的详细描述，并不以此限制本实用新型，凡在本实用新型的设计思路上所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基坑用UHPC支护结构，其特征在于：所述支护结构包括凹型的UHPC外结构层(1)和浇筑在UHPC外结构层凹型区域的混凝土填充层(2)，在UHPC外结构层(1)的内凹面设有泡泡膜(3)，所述混凝土填充层(2)是在UHPC待达到预定强度后，在泡泡膜(3)围成的凹型区域浇筑混凝土形成的结构层，混凝土填充层(2)通过多根连接钢筋(4)分别与UHPC外结构层(1)的底部区域和两侧区域连接。

2.根据权利要求1所述的一种基坑用UHPC支护结构，其特征在于：所述UHPC外结构层包括先浇筑UHPC形成的厚度为20～30cm垫层(100)和对称设置在混凝土填充层(2)两侧的侧面保护层(101)；所述连接钢筋(4)为T型钢筋，T型钢筋的竖向部分插入垫层(100)，横向部分的两端分别插入两侧面保护层(101)内。

3.根据权利要求1或2所述的一种基坑用UHPC支护结构，其特征在于：所述泡泡膜(3)中的泡泡直径为6～25mm，泡泡间距为8～29mm，泡泡厚度为3～12mm。

4.根据权利要求1或2所述的一种基坑用UHPC支护结构，其特征在于：所述连接钢筋(4)是由两根或多根直径12～22mm带肋钢筋绑扎成T字型构成，并沿支护结构长度方向的中心线按间距10～20cm进行布置，高度为支护结构高度的1/2～3/4，且距支护结构边缘的保护层厚度至少为5cm。

5.根据权利要求2所述的一种基坑用UHPC支护结构，其特征在于：所述混凝土填充层(2)的浇筑高度与UHPC外结构层的侧面保护层(101)浇筑高度相等。

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