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合肥泡沫混凝土


 

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国帆路站“离壁式”结构泡沫混凝土施工技术介绍
来源 : 作者: 发布于:2017-4-7 10:19:09 点击量:

 1     施工背景

上海市轨道交通10号线二期工程1标国帆路站位于淞沪路上,北侧紧邻国帆路,东侧为合生江湾国际公寓,西侧毗邻复旦大学江湾校区,如图1所示。

 

图1 国帆路站总平图


建设单位、设计单位采用数值仿真的研究方法,考虑到复旦大学精密实验室距国帆路站约50m且其对振动敏感,对叠合墙式、复合墙式和离壁墙式车站三种结构方案的减振效果对比研究,再结合经济效益评估,最终采用离壁墙式的结构方案。三种方案对比如图2~4。

图2 叠合墙剖面图:

内墙和外墙完全连接,内外墙间可传递法向力、剪力和弯矩

图3 复合墙剖面图:

内墙和外墙之间有一定分离,可传递法向力

图4 离壁墙剖面图:

内墙和外墙分离,中间有1m间隙,混凝土支撑传递法向轴力

 

2     离壁式车站结构

2.1 车站结构形式

国帆路站为地下三层岛式车站,主体结构长155m,标准段宽20.04m,采用地下三层双柱三跨钢筋混凝土箱型结构。车站基坑开挖深度约24.1m,标准段采用1000mm厚地下墙,端头井采用1200mm厚地下墙围护形式。围护结构采用离壁式地下墙形式,除底板与地墙相连外,其余各层板、侧墙及井接头均距离地墙1m。

图5 国帆路站结构剖面图

 

国帆路站内墙和地下连续墙之间的空隙填充泡沫混凝土和中砂,其中,地下三层及地下二层空隙填充泡沫混凝土,地下一层空隙填充中砂。

图6 泡沫混凝土填充剖面图


2.2 泡沫混凝土性能

泡沫混凝土,用物理方法将泡沫剂制备成泡沫,再将泡沫加入到由水泥、骨料、掺合料、外加剂和水制成的料浆中,经混合搅拌、浇筑成型、养护而成的轻质微孔混凝土。其具有密度小、质量轻、保温、隔音、抗震等优点,泡沫混凝土的多孔性使其具有低的弹性模量,从而使其对冲击载荷具有良好的吸收和分散作用。

图7 泡沫混凝土成品示意图


2.3 泡沫混凝土施工参数

为满足课题组及设计单位提出的泡沫混凝土性能要求,同时为了更好的达到泡沫混凝土的减振、止水效果,施工过程中进行了大量实验,探寻最合适的泡沫混凝土配比。

根据多次试验结果,参照《JG/T266-2011泡沫混凝土》标准要求,国帆路站泡沫混凝土配比参数如表1所示。

 

表1 国帆路站泡沫混凝土配比表

序号

材料名称

用量

(kg/m³)

1

水泥(P.C42.5)

600

2

发泡剂

2

3

增稠剂(纤维素醚)

0.3

4

减水剂

1.8

5

300

经试验,按此配比制备的泡沫混凝土能满足设计单位提出的各项指标(密度0.6kg/m³,抗压强度3Mpa),同时具备较好的隔水性,对车站防水较为有利。

泡沫混凝土浇筑过程中,随着泡沫混凝土浇筑高度的提高,底部压力不断增大,底部泡沫混凝土中的气泡受到挤压排出,使得底部泡沫混凝土密度变大,减振及防水性能变弱;因此,施工过程中应严格控制分层浇筑高度。

为达到最好的减振防水效果,针对不同浇筑高度进行试验,通过采集分层浇筑高度分别为20cm、40cm、60cm、80cm、100cm时,浇筑完毕后泡沫混凝土的沉降量,确定最佳的浇筑高度。

 

表2 分层浇筑高度对泡沫混凝土沉降的影响

试验编号

分层浇筑高度

(cm)

沉降量

(cm)

1

20

0.4

2

40

1.1

3

60

1.9

4

80

4.4

5

100

8.5

由表2可以看出,当分层浇筑高度在60cm以下时,泡沫混凝土沉降基本程线性变化,分层高度超过60cm时,随着浇筑高度的提高,泡沫混凝土沉降量急剧加大,因此,施工中控制每层浇筑高度不超过60cm。

 

2.4 施工控制要点

“离壁式”车站施工除了常规的深基坑施工控制要点外,最重要的是做好基坑的受力体系平衡,确保结构回筑过程中基坑的稳定。因此,必须确保传力板带与结构内墙可靠接触,同时,需待传力板带强度达到设计要求后方可拆除上部支撑。

 

3 小结

国帆路“离壁式”车站结构是将车站主体结构和周围土体隔开,车站结构和地下连续墙之间的水平力靠其间的水平混凝土板带传递,这改变了波的传播路径,理论上认为可大幅降低列车运行诱发的环境振动。另外间隙填充泡沫混凝土和中砂,既满足减振隔振的要求,又可防止间隙积水。对于车站建成后的实际效果,还需进一步验证。




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