（徐海涛）隧道冻融法施工用溷凝土的研究与应用.pptVIP

Company Logo Company Logo Company Logo Company Logo Company Logo Company Logo Company Logo 上海隧道工程有限公司混凝土分公司 徐海涛 2010年8月 摘要：为解决隧道冻结法施工专用的负温混凝土的配制问题，依托南京地铁二号线抢险工程，对负温自密实混凝土的力学性能和工作性能进行了相关研究，并根据研究制定了相关施工养护措施。研究表明：变负温的环境比恒负温更有利于混凝土强度的增长；低温下，外加剂中缓凝成分的增加对混凝土工作性有利；综合考虑混凝土强度和耐久性等因素，确定防冻剂最佳掺量为3%-4%。负温混凝土的研究为今后冰冻法施工中所用混凝土的生产与质量控制提供参考依据，推进冰冻法施工在隧道工程中的应用。 关键词：负温混凝土，自密实，冻结法，隧道施工 Company Logo 引言 0 工程概况 1 恒负温自密实混凝土配制路线 2 试验用原材料及设备 3 试验与结果讨论 4 5 结论 7 工程应用情况 6 施工与养护措施 0.引言 在地下工程尤其是地铁隧道的抢险工作中，冰冻法施工技术已相对成熟，其应用也越来越多。冰冻土体的温度较低，盐水冷冻的土体温度大概-5℃，液氮冷冻的土体温度可达-40℃，且随着地下施工的深度和复杂性的增加，对安全性的要求越来越高，土地冷冻的温度相应地不断降低。因为冷冻液——盐水或液氮是持续不断在土体间循环的，这样与土体直接或间接接触的混凝土便处一直处于一个负温的环境当中。 而人工负温混凝土的相关研究极少，随着地下工程和冰冻法施工的迅速发展，对恒负温混凝土的强度发展规律和配制技术进行系统研究已迫在眉睫。 由于工程所在地为河漫滩地质，河西地下水资源丰富，南京地铁二号线施工多次发生坍塌事故。此次事故发生时，前期暗挖施工，一次支护型钢支架已安装，喷射混凝土工作已施工完成，正着手下一步的二次衬砌施工暗挖区域。 Company Logo 1. 工程概述 险情发生后，项目部决定仍采用液氮原位冻结法修复方案，使现浇钢筋砼结构与完好隧道对接。 且由于结构的特殊性，混凝土浇注后无法进行浇捣，要求混凝土具有自密实性。 恒负温混凝土的配制可借鉴自然变负温混凝土的研究成果和方法。且我公司已对恒负温混凝土的配制路线及抗冻损伤性能进行了部分研究，并已成功应用于长江隧道联络通道的顶板中。 根据以往研究和生产的经验，在此工程中，采取通过混凝土胶凝材料体系自身抗冻与防冻剂对混凝土在负温下的内部结构保护不受冻的双重抗冻技术的技术路线，实现混凝土的极限负温条件下不冻伤和满足施工使用的功能要求。 Company Logo 2.恒负温自密实混凝土配制路线 水泥： 42.5P.O上海海螺明珠水泥有限责任公司 粉煤灰： FI 常熟苏虞天润粉煤灰有限责任公司 矿渣粉： S95 上海宝田矿粉厂 复合矿物掺合料： FSC自配 高效减水剂：FLE-2 自配 砂： 中砂 细度模数2.7 碎石： 自密实专用石子 低温试验箱： QHL-2S-B 上海奇珊电子科技有限公司 3.试验用原材料及设备 4.试验与结果讨论 掺合料的适量掺入，取代部分水泥并以细颗粒填充空隙，使孔隙率显著降低，密实度增加，提高混凝土的抗冻性[2]。且其后期的二次水化反应，能显著提高后期强度及增加抗腐蚀能力等耐久性[3]。但在低温条件下，粉煤灰的掺量不宜高于15 % [4,5]。 因此，在配方设计时，选择粉煤灰、矿渣粉及复合矿物掺合料混掺，同时使用聚羧酸高效减水剂及西卡高效防冻剂，并根据以往配制经验及前期摸索试验，确定基本配合比，主要参数见表1。 水胶比 FⅡ掺量 S95掺量 FSC掺量 外加剂掺量 防冻剂掺量 % % % % % 0.3 9～10 10～12 5 1.0～1.4 3～5 表1 配合比主要参数 4.1 负温下混凝土强度发展研究 选取三个防冻剂掺量（2%，3%，5%）拌制混凝土，把立方试块置于-15℃的负温箱中养护，测试各龄期混凝土的抗压强度，数据见表2和图1。 防冻剂掺量 3 5 7 10 28 2% 0 0 0.7 7.3 10.3 3% 1.4 2.5 3.4 8.8 17.6 5% 1.4 1.6 2.2 6.3 16.9 表2 负温-15℃下混凝土的强度数据（Mpa) 图1 负温下混凝土的强度 防冻剂掺量 1d 3d 5d 7d 10d 14d 28d 2% 0.2 13.5 17.8 16.5 22.9 22.7 28.1 3% 2.1 16.8 25