鋼纖維混凝土在倉壁施工中的應用

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

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

采用土釘墻作為基坑永久性支護且作為煤倉的倉壁使用。土釘墻按20m長的工作量為一個施工段，共劃分為24個施工段。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級普通硅酸鹽水泥，砂漿強度等級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，其中直立開挖段位土釘與錨桿聯(lián)合支護。共布置土釘2 541根，長度8 m～18 m;總計40 000 m;錨桿3 510根，長度20 m，總計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)片搭接長度大于300 mm。面層分兩次噴成，強度等級:第一層C25，采用普通混凝土;第二層C40，采用鐵屑混凝土(僅用于倉壁部分，其他部位仍用C25普通混凝土)。面積共約7 000 m2(倉壁部分約2 250 m2)。

2 施工要點

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，嚴格按配比拌制噴射混凝土干料，分片按自下而上的順序進行。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。在土釘部位應從邊壁開始噴射，防止出現(xiàn)空隙。噴射面層接縫時，應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符合設計要求和規(guī)范要求。為便于控制面層厚度，應在坡面上打設厚度標記，垂直與水平標記間隔為1 m。第二層噴射混凝土的配合比為C40，且倉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，施工中應嚴格進行控制，防止混淆。施工時，應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，并嚴格控制面層均勻蓋過厚度標記，第二層噴射厚度50 mm，確保厚度達到設計要求。噴混凝土終凝后要對噴射混凝土表面及時進行灑水養(yǎng)護。

2)技術(shù)要求。a.混凝土原料應符合質(zhì)量要求。b.應嚴格控制混凝土配比。c.應按規(guī)定做混凝土試塊，養(yǎng)護期滿后及時送檢。

2.2 加筋擋土墻預制面板施工

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級普通硅酸鹽水泥;c.碎石:碎石粒徑不宜大于鋼纖維長度的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 RC65/60BN，長度 60 mm，直徑 0.9 mm，等級:65，單根鋼絲最低抗拉強度:1 000 N/mm2，摻量20 kg/m3;f.水:采用可飲用的自來水;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結(jié)團或分布不均，所以確保合理的配合比和攪拌工藝是至關(guān)重要的。攪拌機司機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纖維結(jié)團，在施工時每拌一次的攪拌量不宜大于攪拌機額定攪拌量的80%。采用滾動式攪拌機拌和，在攪拌混凝土過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。投料順序及攪拌時間為:粗集料→鋼纖維(干拌1 min)→細集料→水泥(干拌1min)，其中鋼纖維在拌和時分三次加入拌和機中，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。總攪拌時間不宜超過6 min，超攪拌會引起濕纖維結(jié)團。按此程序拌出的混合料均勻。若在拌和中，先加水泥和粗、細集料，后加鋼纖維則容易結(jié)成團。而且纖維團越滾越緊，難以分開，一旦發(fā)現(xiàn)有纖維結(jié)團，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)，然后用振動棒進行振搗。斜壁板的三角形支座待面板混凝土初凝后進行澆筑，并用圓鋼Φ16配合振動棒振搗。振搗時，嚴禁將振動棒橫放在板鋼筋上，應豎直振搗，插入點間距為150 mm，每點振搗15 s，角部應加強振搗一次，振動棒要快插慢拔。三角形支座混凝土振搗時振搗棒要插入下層混凝土50 mm。振搗時嚴禁碰撞模具及拉環(huán)，如發(fā)現(xiàn)拉環(huán)或鋼筋發(fā)生位移應及時進行調(diào)整。

4)混凝土養(yǎng)護。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

1)對噴射成型的土釘墻，要避免機械碰撞，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，防止雨水對壁后土體造成浸害。3)預制加筋土面板混凝土澆筑完畢后，待強度達到75%以上時，方可起板，起板時，嚴禁吊掛鍍鋅鋼筋拉環(huán)，應另埋起吊環(huán)。面板堆放時，嚴禁碰撞堅硬物體以防損壞棱角。4)面板安裝過程中，要平穩(wěn)操作，防止缺棱掉角。

4 應注意的質(zhì)量問題

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。

3)空鼓:土壁暴露在空氣中時間不宜超過12 h，同時考慮天氣狀況，冬季施工時，開挖后應立即施工，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;預制面板時，要用砂漿墊塊保證保護層厚度。

5 應用效果

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，沿每個方向都有增強和增韌作用。鋼纖維對混凝土結(jié)構(gòu)復雜應力區(qū)增強是非常有利的，而且容易澆筑成型，比鋼筋混凝土更能適應各種復雜的結(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》編寫組.建筑施工手冊［M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2001.

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