鋼纖維混凝土在倉(cāng)壁施工中的應(yīng)用

常德亮

(濱海金地礦業(yè)工程技術(shù)(北京)有限公司，北京 100027)

1 工程概況

神華準(zhǔn)能哈爾烏素露天礦選煤廠產(chǎn)品倉(cāng)工程土釘墻倉(cāng)壁采用C40鋼纖維噴射混凝土，加筋土擋墻預(yù)制面板采用C30鋼纖維混凝土。

采用土釘墻作為基坑永久性支護(hù)且作為煤倉(cāng)的倉(cāng)壁使用。土釘墻按20m長(zhǎng)的工作量為一個(gè)施工段，共劃分為24個(gè)施工段。其中土釘直徑為120 mm，拉桿采用Ф25精軋螺紋鋼，注漿采用水泥砂漿，水泥采用32.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，砂漿強(qiáng)度等級(jí)M20。若遇砂層，改用φ51鋼管，采用純水泥漿，水灰比1∶0.65。

土釘按1 000×1 000方格網(wǎng)布置，其中直立開(kāi)挖段位土釘與錨桿聯(lián)合支護(hù)。共布置土釘2 541根，長(zhǎng)度8 m～18 m;總計(jì)40 000 m;錨桿3 510根，長(zhǎng)度20 m，總計(jì)70 740 m。噴射混凝土面層厚度150 mm;鋼筋網(wǎng)主筋2Ф16，網(wǎng)筋φ8@200。鋼筋網(wǎng)片搭接長(zhǎng)度大于300 mm。面層分兩次噴成，強(qiáng)度等級(jí):第一層C25，采用普通混凝土;第二層C40，采用鐵屑混凝土(僅用于倉(cāng)壁部分，其他部位仍用C25普通混凝土)。面積共約7 000 m2(倉(cāng)壁部分約2 250 m2)。

2 施工要點(diǎn)

2.1 土釘墻面層施工

1)操作要求。噴射混凝土采用干噴法施工，嚴(yán)格按配比拌制噴射混凝土干料，分片按自下而上的順序進(jìn)行。噴頭與受噴面的距離宜控制在0.8 m～1.0 m范圍內(nèi)，射流應(yīng)垂直指向受噴面以減少回彈率，噴射厚度70 mm。在土釘部位應(yīng)從邊壁開(kāi)始噴射，防止出現(xiàn)空隙。噴射面層接縫時(shí)，應(yīng)清除施工縫接合面上的浮漿層和松散碎屑，并噴水使接合面潮濕。第一層噴射混凝土厚度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求和規(guī)范要求。為便于控制面層厚度，應(yīng)在坡面上打設(shè)厚度標(biāo)記，垂直與水平標(biāo)記間隔為1 m。第二層噴射混凝土的配合比為C40，且倉(cāng)壁部分為鋼纖維混凝土，與初噴的第一層混凝土配合比不一樣，施工中應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行控制，防止混淆。施工時(shí)，應(yīng)清除第一層噴射混凝土面上的浮漿層和松散碎屑，并噴水使接合面潮濕，并嚴(yán)格控制面層均勻蓋過(guò)厚度標(biāo)記，第二層噴射厚度50 mm，確保厚度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。噴混凝土終凝后要對(duì)噴射混凝土表面及時(shí)進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。

2)技術(shù)要求。a.混凝土原料應(yīng)符合質(zhì)量要求。b.應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土配比。c.應(yīng)按規(guī)定做混凝土試塊，養(yǎng)護(hù)期滿后及時(shí)送檢。

2.2 加筋擋土墻預(yù)制面板施工

鋼纖維混凝土施工如下:

1)原材料及配合比。a.每盤用料如下:水泥100 kg、粉煤灰17.4 kg、砂 296 kg、碎石289 kg、鋼纖維 20.3 kg、高效減水劑 2.35 kg，水 52.8 kg。坍落度要求 50 mm ～ 70 mm;b.水泥:采用 P.O32.5級(jí)普通硅酸鹽水泥;c.碎石:碎石粒徑不宜大于鋼纖維長(zhǎng)度的2/3，一般為5 mm～20 mm，含泥量小于1%;d.砂:宜用中粗砂，細(xì)度模數(shù)2.5～3.0，含泥量小于3%;e.鋼纖維:采用佳密克絲鋼纖維，型號(hào) RC65/60BN，長(zhǎng)度 60 mm，直徑 0.9 mm，等級(jí):65，單根鋼絲最低抗拉強(qiáng)度:1 000 N/mm2，摻量20 kg/m3;f.水:采用可飲用的自來(lái)水;g.模具:根據(jù)面板厚度，采用［16槽鋼拼裝模具，底座處用竹膠板拼裝。

2)混凝土攪拌。由于鋼纖維容易在攪拌時(shí)結(jié)團(tuán)或分布不均，所以確保合理的配合比和攪拌工藝是至關(guān)重要的。攪拌機(jī)司機(jī)必須待各種摻加料均摻加完畢后才能提升料斗。為防止鋼纖維混凝土在攪拌時(shí)纖維結(jié)團(tuán)，在施工時(shí)每拌一次的攪拌量不宜大于攪拌機(jī)額定攪拌量的80%。采用滾動(dòng)式攪拌機(jī)拌和，在攪拌混凝土過(guò)程中必須保證鋼纖維均勻分布。為保證混凝土混合料的攪拌質(zhì)量，采用先干后濕的拌和工藝。投料順序及攪拌時(shí)間為:粗集料→鋼纖維(干拌1 min)→細(xì)集料→水泥(干拌1min)，其中鋼纖維在拌和時(shí)分三次加入拌和機(jī)中，邊拌邊加入鋼纖維，再加入砂、水泥，待全部原材料投入后再拌和2 min～3 min，最后加足水濕拌1 min?？倲嚢钑r(shí)間不宜超過(guò)6 min，超攪拌會(huì)引起濕纖維結(jié)團(tuán)。按此程序拌出的混合料均勻。若在拌和中，先加水泥和粗、細(xì)集料，后加鋼纖維則容易結(jié)成團(tuán)。而且纖維團(tuán)越滾越緊，難以分開(kāi)，一旦發(fā)現(xiàn)有纖維結(jié)團(tuán)，就必須剔除掉，以防止因此而影響混凝土的質(zhì)量。

3)混凝土澆筑。用三輪車將混凝土倒在模具一側(cè)的鐵皮上，人工用鐵鍬裝入模具內(nèi)，然后用振動(dòng)棒進(jìn)行振搗。斜壁板的三角形支座待面板混凝土初凝后進(jìn)行澆筑，并用圓鋼Φ16配合振動(dòng)棒振搗。振搗時(shí)，嚴(yán)禁將振動(dòng)棒橫放在板鋼筋上，應(yīng)豎直振搗，插入點(diǎn)間距為150 mm，每點(diǎn)振搗15 s，角部應(yīng)加強(qiáng)振搗一次，振動(dòng)棒要快插慢拔。三角形支座混凝土振搗時(shí)振搗棒要插入下層混凝土50 mm。振搗時(shí)嚴(yán)禁碰撞模具及拉環(huán)，如發(fā)現(xiàn)拉環(huán)或鋼筋發(fā)生位移應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

4)混凝土養(yǎng)護(hù)。混凝土澆搗完畢后，立即用鐵抹子將表面抹平并覆蓋塑料薄膜，待混凝土初凝后，用鐵抹子抹壓一遍，然后覆蓋塑料薄膜及草袋子一層，草袋子用磚壓住并且要始終保持潮濕。

3 成品保護(hù)

1)對(duì)噴射成型的土釘墻，要避免機(jī)械碰撞，主體結(jié)構(gòu)施工期間，避免高空墜物撞擊土釘墻。2)在土釘墻頂端澆筑1 m寬鋼筋混凝土壓頂，防止雨水對(duì)壁后土體造成浸害。3)預(yù)制加筋土面板混凝土澆筑完畢后，待強(qiáng)度達(dá)到75%以上時(shí)，方可起板，起板時(shí)，嚴(yán)禁吊掛鍍鋅鋼筋拉環(huán)，應(yīng)另埋起吊環(huán)。面板堆放時(shí)，嚴(yán)禁碰撞堅(jiān)硬物體以防損壞棱角。4)面板安裝過(guò)程中，要平穩(wěn)操作，防止缺棱掉角。

4 應(yīng)注意的質(zhì)量問(wèn)題

1)平整度:由于土釘墻有立面及55°斜面兩種，均為噴射混凝土，因此，每噴完一段，要隨即用刮杠刮平，低凹處需重新噴一層混凝土，然后再刮平。

2)裂縫:土釘墻僅有150 mm厚且為大面積施工，要注意澆水養(yǎng)護(hù)。

3)空鼓:土壁暴露在空氣中時(shí)間不宜超過(guò)12 h，同時(shí)考慮天氣狀況，冬季施工時(shí)，開(kāi)挖后應(yīng)立即施工，夜間掛棉被保溫或回填虛土。

4)露筋:噴射混凝土必須要埋住土釘螺帽;預(yù)制面板時(shí)，要用砂漿墊塊保證保護(hù)層厚度。

5 應(yīng)用效果

1)鋼纖維混凝土具有比普通混凝土優(yōu)良的抗彎拉、抗裂、抗沖擊、耐磨等物理力學(xué)性能，抗裂性能好、收縮率低。

2)鋼纖維混凝土中的鋼纖維一般呈三維亂向分布，沿每個(gè)方向都有增強(qiáng)和增韌作用。鋼纖維對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)復(fù)雜應(yīng)力區(qū)增強(qiáng)是非常有利的，而且容易澆筑成型，比鋼筋混凝土更能適應(yīng)各種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形式。

3)鋼纖維混凝土的噴射施工，省去了支拆模、搭拆架的工序，大大簡(jiǎn)化了施工難度，提高了施工速度，保證了耐磨度。

［1］《建筑施工手冊(cè)》編寫(xiě)組.建筑施工手冊(cè)［M］.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2001.

［2］GB 50086-2001，錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范［S］.