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        濕噴鋼纖維混凝土在寒區(qū)邊坡工程的應(yīng)用

        2013-10-17 02:43:04王紅梅溫和哲
        關(guān)鍵詞:寒區(qū)鋼纖維巖石

        丁 琳,王 丹,王紅梅,溫和哲

        (1.黑龍江大學(xué) 建筑工程學(xué)院,哈爾濱 150080;2.東北林業(yè)大學(xué) 工程技術(shù)學(xué)院,哈爾濱 150040;3.黑龍江省交通科學(xué)研究所,哈爾濱 150080)

        0 前 言

        噴射混凝土在寒區(qū)邊坡加固中具有廣泛的應(yīng)用前景,并可節(jié)省開挖量[1]。濕噴混凝土外加劑可改善鋼纖維和微硅粉 (火山灰添加劑)的操作性能。噴漿機器人的應(yīng)用極大地提高了效率[2]。

        現(xiàn)在噴射混凝土約55%的總體積是纖維噴射混凝土[3-4]。噴射混凝土90%以上是用于與巖石永久襯砌。鋼纖維含量通常占體積的0.5%~1%[5-6]。

        1 鋼纖維增強混凝土的臨時支護

        巖石質(zhì)量差且需要快速支持時,通常使用濕法纖維混凝土用于臨時支護噴射混凝土,具有以下優(yōu)點:鋼纖維噴射混凝土早強度高,鋼纖維噴射混凝土1d的單軸抗壓強度為33N/mm2,是素噴射混凝土16~17N/mm2的一倍[7]。產(chǎn)生一個快速的增強作用,有助于噴射混凝土與邊坡巖石緊密結(jié)合,粘接強度大,粘接效果佳;依據(jù)實際需求,可具體調(diào)整鋼纖維混合比和水灰比。噴射混凝土齡期與單軸抗壓強度、抗拉強度的關(guān)系見表1、表2。

        表1 噴射混凝土齡期與單軸抗壓強度對比表Table 1 Shotcrete compressive strength with age

        表2 噴射混凝土齡期與抗拉強度對比表Table 2 Shotcrete tensile strength with age

        通過使用遙控機器人噴射混凝土,使施工人員遠離噪音,同時可與施工面近距離操作,實現(xiàn)安全和清潔的工作環(huán)境;效率為人工的3~6倍[8];反彈小,反彈率約為5%~10%[9]。

        素噴射混凝土容易出現(xiàn)變形破壞:當(dāng)素混凝土達到極限壓力時,產(chǎn)生破裂,而鋼纖維噴射混凝土達到極限破壞后,殘余強度仍為50%左右,變形通常小于10mm。鋼纖維噴射混凝土能量吸收率為素噴射混凝土10~50倍[10]。

        巖石邊坡的一個重要方面是保持邊坡穩(wěn)定,即避免巖石滑坡和崩潰。此外,鋼纖維混凝土的快速支護將減少邊坡變形,提高其穩(wěn)定性。通過使用快速硬化普通硅酸鹽水泥,減水劑 (非阻燃)和20~30℃養(yǎng)護混凝土及噴漿來實現(xiàn)[11-12]。噴射混凝土配合比:水泥∶骨料∶硅粉=1∶3∶0.1。

        在早期階段,即第4~6h,強度產(chǎn)生主要在于溫度[13]。然而,它最終強度的主要貢獻來源于水泥的水化作用。

        鋼纖維噴射混凝土應(yīng)通過系統(tǒng)錨桿后進行噴錨。噴混凝土的作用是防止錨桿松動,尤其是在區(qū)域之間的螺栓[14]。由于粘結(jié)強度不可預(yù)計,噴射混凝土和錨桿之間的接觸強度,加強了巖體和混凝土之間的相互作用[15]。

        在惡劣地質(zhì)條件下的邊坡,數(shù)分鐘即可完成鋼纖維混凝土噴射。錨桿支護應(yīng)盡快完成后噴射。使用早期強度,錨桿通過噴射混凝土可以無延遲立即發(fā)揮作用。

        錨噴組合在相對較少的大塊巖體應(yīng)用。錨塊可以噴錨。重要的巖石噴錨應(yīng)依據(jù)地質(zhì)調(diào)查及現(xiàn)場觀測。

        鋼纖維噴射混凝土襯砌含有體積1%18mm鋼纖維,其具有的承載能力和延性優(yōu)于相同厚度的鋼絲網(wǎng)支護。

        2 鋼纖維增強混凝土的永久支護

        在巖石邊坡中往往需要與永久支護相結(jié)合的臨時襯砌,有效防止巖石崩潰。

        凍融循環(huán)作用,水的流入作用,會降低寒區(qū)邊坡穩(wěn)定性,所以錨桿與濕噴鋼纖維混凝土具有經(jīng)濟合理性,并將永久及臨時支護相結(jié)合,摻入鋼纖維硅粉的混凝土可作為永久支護或至少是部分支護。寒區(qū)邊坡中處理水的作用很重要,而且具有良好的經(jīng)濟性,噴射混凝土應(yīng)結(jié)合排水、采用適當(dāng)?shù)谋卮胧?。噴射混凝土適用于集中和偏轉(zhuǎn)的泄漏。普通混凝土在一般情況下,至少3~4d就可抵抗水壓力。一旦水滲透在早期形成,將在混凝土結(jié)構(gòu)中形成永久的泄漏通道。

        噴射混凝土襯砌背后的水壓力一旦達到飽和,霜凍會使在邊坡坡面破壞性膨脹,同時噴射混凝土本身也會受到凍融。在永久襯砌中,最終的強度和耐久性非常重要,在臨時支護中早期強度最重要。在一般情況下,混凝土的耐久性是通過降低水灰比來實現(xiàn)??顾鸵后w是通過使用特殊的改良水泥,比如抗硫酸鹽水泥。另一種提高耐久性措施是利用微SiO2,即硅粉含有85%~95%的非晶態(tài)SiO2超細火山灰質(zhì)材料。當(dāng)生產(chǎn)高強度混凝土,硅粉是必需的。硅粉用于幾乎所有的濕法纖維噴射混凝土。

        為了保證耐久性能,噴射鋼纖維混凝土支護應(yīng)滿足以下要求:壓縮強度>35MPa,滲透率<10~12m/s。

        混凝土孔隙特征:對于抗凍性有嚴(yán)格的要求,普遍接受W/C<0.45特種水泥。

        3 邊坡支護工程實例

        某邊坡工程,地質(zhì)主要由砂巖和石灰?guī)r組成。地質(zhì)構(gòu)造受阿爾卑斯構(gòu)造影響,該區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)特點為存在復(fù)雜的地質(zhì)斷層和低推力平面,傾斜角度從E15°~W20°(即切割面)。在兩個滑動面上設(shè)置地下水觀測點,深度分別為邊坡面20m和33m的深度。

        該地區(qū)的鉆孔揭示組成的地層層序為 (從上到下):鈣質(zhì)砂巖、砂質(zhì)灰?guī)r,中新世的巖溶。漸新統(tǒng)的泥灰質(zhì)石灰?guī)r,雜色粘土塑性泥灰?guī)r。存在兩個主要的滑動面分別為19m和30m,坡頂已經(jīng)開裂數(shù)厘米,研究確定存在地下水滲流,地下水對滑動面和泥灰?guī)r層產(chǎn)生重大影響。通過鉆孔進一步研究,確認存在長度300m,初步估計潛在的滑動體總體積1 175 000m3。

        噴射混凝土的設(shè)計原則:考慮施工現(xiàn)場情況及巖體的工程分類,最后是巖體變形的觀測結(jié)果,一般依據(jù)掉落巖塊模型和楔塊理論。設(shè)計的濕噴鋼纖維混凝土具有以下性能:

        鋼纖維增強混凝土:20~100MPa的壓縮強度,單軸拉伸強度:1.5~6MPa,彎曲強度:3~12MPa,剪切強度:8~12MPa,延性 (斷裂能)2 000~15 000nm/m2與堅硬巖石粘結(jié)強度:0.5~2MPa。工程實例研究表明:纖維減少了鋼筋混凝土裂縫,止裂效應(yīng)明顯,加大了韌性。承載能力延展性增加。鋼纖維混凝土的優(yōu)點之一是迅速具有早期抗拉強度,在溫度為15℃時,噴射24h后,已達到70%~80%的混凝土與巖體工作面的粘結(jié)強度。噴射混凝土的速凝劑對混凝土早期性質(zhì)具有很大的影響。然而,噴射后混凝土中水泥的水化作用對強度的形成具有決定性。濕噴鋼纖維混凝土應(yīng)與錨桿作用特別是系統(tǒng)錨桿聯(lián)合使用。在噴射混凝土后再進行系統(tǒng)錨桿,噴射混凝土起到了防止錨桿之間巖體的松動,因為巖體破碎時錨桿之間的粘結(jié)力需噴射混凝土來支護,同時錨桿可把巖體與噴射混凝土錨固起來。

        在寒區(qū)當(dāng)巖體破碎時,保持邊坡穩(wěn)定十分困難,而鋼纖維混凝土能在數(shù)分鐘內(nèi)完成支護。完成噴射混凝土后,如立即進行錨桿支護,以便使?jié)駠婁摾w維混凝土在短時間內(nèi)產(chǎn)生早期強度。

        按設(shè)計要求,在邊坡進行了現(xiàn)場試驗,共設(shè)3個斷面,每段20m共60m的試驗段,鋼纖維噴射混凝土既作為邊坡臨時支護形式,又作為邊坡的永久襯砌,分兩次噴射,最小噴射厚度為8cm,最大噴層厚度為22cm。試驗結(jié)果表明,鋼纖維濕噴射混凝土的7d平均抗壓強度為20.4MPa,14d平均抗折強度為3.68MPa,其強度均滿足設(shè)計要求;噴射時回彈率較小,初凝時間≤5min,無掉塊現(xiàn)象發(fā)生,實測坡面回彈率為5.9% ,作業(yè)粉塵濃度為1.1mg/m3;施工混合料中纖維分散均勻,拌合料和易性較好。通過室內(nèi)配合比試驗確定了最優(yōu)配合比。由于鋼纖維的抗裂作用以及良好的養(yǎng)護,未發(fā)現(xiàn)襯砌表面干縮裂縫現(xiàn)象;試驗段未見濕漬、滲漏,表明噴射鋼纖維混凝土襯砌具有很好的抗?jié)B性及防水效果,有效防止了水的滲入,從而降低滑動面的凍脹與融沉及邊坡頂部冰的冰楔劈裂作用,引起邊坡凍融破壞;濕噴鋼纖維混凝土襯砌具有較高的耐久性,在寒區(qū)邊坡支護中具有積極作用。

        4 結(jié) 論

        通過研究,表明濕噴鋼纖維混凝土在寒區(qū)邊坡支護中具有明顯優(yōu)勢:①濕噴鋼纖維混凝土的物理性能好,減少了混凝土的用量且早期強度高;②由于鋼纖維直接與水泥漿拌合保證了其粘結(jié)強度,既可用于臨時支護,也可用于永久支護;③噴射混凝土可用于不規(guī)則的坡面及噴射層很薄,而其他混凝土襯砌很難做到并且噴射混凝土可以實現(xiàn)連續(xù)不間斷作業(yè);④相同支護強度,噴射鋼纖維混凝土的厚度比鋼筋混凝土襯砌薄;⑤鋼纖維噴射混凝土成本雖然比鋼筋混凝土高,由于縮短了施工工期,最終造價還是低的。噴射鋼纖維混凝土在寒區(qū)邊坡加固領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

        [1]CEB-FIP model code 1990:Design code[S].London:Thomas Telford,1994.

        [2]ACI Committee 209,Prediction of creep,shrinkage and temperature effects in concrete structures (ACI209R-92)[S].Detroit:American Concrete Institute,1992.

        [3]Bazant Z P,Sandeep B.Creep and shrinkage rediction model for analysis and design of concrete tructures:Model B3[R].Farmington Hills,Michigan:Concrete Institute,2000.

        [4]Gardner N J,Lockman M J.Design provisions for drying hrinkage and creep of normal-strength concrete[J].ACI aterials Journal,2001,98 (2):159-167.

        [5]周 浪.纖維混凝土柱屈服強度分析 [J].建筑科學(xué),2011,27 (1):1-3.Zhou L.Creep analysis of fiber straps-wrapped ongterm concrete columns[J].Building Science,2011,27(1):1-3.(in Chinese)

        [6]柯敏勇,劉海洋,陳 松.橋用高強混凝土雙軸徐變試驗研究 [J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報,2012,33 (6):116-122.Ke M Y,Liu H X,Chen S.Biaxial creep xperiment for high strength concrete in bridge ngineering[J].Journal of Building Structures,2012,33 (6):116-122.(in Chinese)

        [7]Marangon E,Toledo Filho R D,F(xiàn)airbairn E M R.Basic reep under compression and direct tension loads of elfcompacting-steel fibers reinforced concrete [J].High erformance Fiber Reinforced Cement Composites 6.RILEM Bookseries,2012,2 (3):171-178.

        [8]李繼業(yè).混凝土配制實用手冊 [K].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008:191-205.Li J Y.Practical technology manuals of concrete mix design[K].Beijing:Chemical Industry Press,2008:191-205.(in Chinese).

        [9]Sercombe J,Hellmich C,Ulm F J,et al.Modeling of early-age creep of shotcrete.I:Model and model parameters [J].Journal of Engineering Mechanics,ASCE,2000,126 (3):284-291.

        [10]Hellmich C,Sercombe J,Ulm F J,et al.Modeling of early-age creep of shotcrete.Ⅱ:Application to tunneling[J].Journal of Engineering Mechanics,ASCE,2000,126 (3):292-299.

        [11]Pichler C,Lackner R,Mang H.A multiscale model for creep of shotcrete from logarithmic-type viscous behavior of CSH at theμm-scale to macroscopic tunnel analysis[J].Journal of Advanced Concrete Technology,2008,6 (1):91-110.

        [12]李洪泉,楊成永,陸景慧.干縮和徐變對隧道噴射混凝土支護安全的影響 [J].北京交通大學(xué)學(xué)報,2009,33 (4):18-22.

        [13]成勝權(quán),王 琛,丁 琳.飽和粉煤灰混凝土早期強度與含水率關(guān)系的試驗研究 [J].黑龍江大學(xué)工程學(xué)報,2012,3 (2):17-21.

        [14]楊 平.人工凍結(jié)法在地鐵建設(shè)中的應(yīng)用與發(fā)展[J].森林工程,2012,(6):74-79.

        [15]何永明,丁柏群.冰雪條件下高速公路通行能力衰減仿真研究 [J].森林工程,2012,(2):68-71.

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