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泡沫混凝土在地鐵填充中的六大應(yīng)用
來源：www.jiujiange.cn 發(fā)布時(shí)間：2023年01月05日
泡沫混凝土在地鐵填充中的六大應(yīng)用
一、路基處理
地鐵線路穿越軟基路段或巖溶地區(qū)。為了提高地基的摩擦系數(shù)和承載力，保證基坑施工的安全，防止鐵路運(yùn)營過程中地基坍塌造成的危險(xiǎn)，軌道交通設(shè)計(jì)中對(duì)部分工程進(jìn)行了換填。傳統(tǒng)的換填方案采用水平分層填筑、分層碾壓、分層檢驗(yàn)的方法。傳統(tǒng)技術(shù)不僅施工速度慢，而且由于地下水的侵蝕，容易影響填筑材料的密實(shí)度，從而影響鐵路運(yùn)行的安全性。泡沫混凝土用于路基換填，無論是施工前期還是后期養(yǎng)護(hù)，由于其重量輕、強(qiáng)度高、填筑自密實(shí)、沉降小、施工速度快，決定了這種材料的高性價(jià)比。
由于地鐵基坑工程的復(fù)雜性和歷史性，隨著高層建筑和地下空間的開發(fā)，同事們對(duì)地鐵車站基坑回填提出了更高的技術(shù)和施工要求，建筑物密集，管線復(fù)雜，場地狹窄。傳統(tǒng)回填技術(shù)容易造成回填土不良、回填土松散、邊坡坍塌、滑坡形成彈簧土等問題，嚴(yán)重影響地鐵行車安全和使用壽命。泡沫混凝土具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、自密實(shí)等優(yōu)良特性，能有效解決回填松散、邊坡坍塌等問題，同時(shí)能有效減少沉降和地下水沖刷充填材料形成的空洞。
三、車站頂板回填
站房屋面防水層驗(yàn)收合格后，即可回填。回填高度在1250px以內(nèi)一般采用人工回填和人工夯實(shí)。土的回填負(fù)荷重，人工壓實(shí)度不夠?；趯?duì)站房屋面的保護(hù)，在滿足地鐵箱型屋面彎曲裂縫寬度和抗壓強(qiáng)度要求的情況下，有必要將站房屋面更換為輕質(zhì)材料。
四、隧道豎井和橫通道回填
在長隧道施工中，為了縮短工期，需要設(shè)置豎井或斜井來增加工作面。隧道施工時(shí)，采用水平洞提前進(jìn)洞，增加隧道工作面。隧道貫通后，豎井或水平通道都沒用了。根據(jù)設(shè)計(jì)，它可以用作通風(fēng)通道或密封。豎井回填分為四個(gè)階段?；靥钕聶M通道時(shí)用低強(qiáng)度泡沫混凝土回填豎井；上部z后一節(jié)樁基破碎后，用低強(qiáng)度泡沫混凝土回填盾構(gòu)隧道上方4m以內(nèi)的z后一個(gè)橫通道和豎井。在盾構(gòu)隧道頂部以上4m和2。人行道下5米。
五、填充隧道預(yù)留變形層
隧道二次襯砌施工后，仍會(huì)產(chǎn)生較大的蠕變變形。單純?cè)黾佣我r砌厚度并不能完全控制圍巖的蠕變變形，襯砌結(jié)構(gòu)容易因變形壓力過大而損壞。由于泡沫混凝土具有較高的壓縮性和良好的延性，又由于纖維材料對(duì)骨料的連接作用，泡沫混凝土在大變形后不會(huì)整體破壞。因此，可作為隧道初期支護(hù)與二次襯砌之間預(yù)留變形層的填充材料，以減輕二次襯砌所承受的蠕變變形壓力，減小襯砌變形，改善其受力。采用厚度較小的二次襯砌可以滿足隧道長期運(yùn)營的要求。
目前，寒冷地區(qū)隧道保溫措施主要有加熱法、防寒門法和鋪設(shè)保溫材料法。加熱方式需要對(duì)隧道進(jìn)行加熱，浪費(fèi)資源，不符合節(jié)能的大趨勢(shì)；防寒門法不適用于車流量大、通行頻繁的隧道；現(xiàn)在常用的方法是鋪設(shè)保溫材料，一般鋪設(shè)在內(nèi)襯層外面。泡沫本身就是一種現(xiàn)澆保溫材料。當(dāng)用作內(nèi)襯空間的澆注材料時(shí)，其良好的彈性模量既能保護(hù)內(nèi)襯結(jié)構(gòu)，又能因其保溫而節(jié)省鋪設(shè)在外層的保溫材料，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。一種材料，兩種功能也體現(xiàn)了材料優(yōu)異的性價(jià)比。
六、隧道塌方空洞處理
由于溶洞壁比較脆弱，需要在溶洞壁上噴混凝土，掛網(wǎng)封堵。在塌陷洞內(nèi)和鋼支撐外臨時(shí)做100厚C25噴射混凝土護(hù)拱。之后，為了保證塌陷隧道結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定性，需要用輕質(zhì)材料對(duì)塌陷的空洞進(jìn)行填充和壓實(shí)。
泡沫混凝土具有輕質(zhì)高強(qiáng)、硬化前流動(dòng)性好、硬化后整體性強(qiáng)的特點(diǎn)，是隧道空洞塌陷的z佳充填材料。
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一、路基處理
地鐵線路穿越軟基路段或巖溶地區(qū)。為了提高地基的摩擦系數(shù)和承載力，保證基坑施工的安全，防止鐵路運(yùn)營過程中地基坍塌造成的危險(xiǎn)，軌道交通設(shè)計(jì)中對(duì)部分工程進(jìn)行了換填。傳統(tǒng)的換填方案采用水平分層填筑、分層碾壓、分層檢驗(yàn)的方法。傳統(tǒng)技術(shù)不僅施工速度慢，而且由于地下水的侵蝕，容易影響填筑材料的密實(shí)度，從而影響鐵路運(yùn)行的安全性。泡沫混凝土用于路基換填，無論是施工前期還是后期養(yǎng)護(hù)，由于其重量輕、強(qiáng)度高、填筑自密實(shí)、沉降小、施工速度快，決定了這種材料的高性價(jià)比。
地鐵線路經(jīng)常穿越巖溶地區(qū)或采空區(qū)。在這些地區(qū)修建路基，特別是高路基時(shí)，須采取措施避免巖溶地區(qū)的塌陷，包括注漿和強(qiáng)夯。然而，由于巖溶區(qū)和采空區(qū)地下空洞分布不規(guī)則，地質(zhì)復(fù)雜，常規(guī)方法處理要么費(fèi)用高，要么無法進(jìn)行，而及時(shí)穿越這些區(qū)域的橋梁也是由于地下巖溶區(qū)和采空區(qū)分布的復(fù)雜性，因此樁基施工仍然存在巨大的風(fēng)險(xiǎn)。但如果采用泡沫混凝土路基，荷載可以降低到常規(guī)路基的1/3左右，對(duì)巖溶地區(qū)和采空區(qū)承載力的要求也可以大大降低。相應(yīng)的處理措施可以大大簡化或不處理，技術(shù)質(zhì)量更有保證。與常規(guī)路基填筑相比，優(yōu)勢(shì)非常明顯。
由于地鐵基坑工程的復(fù)雜性和歷史性，隨著高層建筑和地下空間的開發(fā)，同事們對(duì)地鐵車站基坑回填提出了更高的技術(shù)和施工要求，建筑物密集，管線復(fù)雜，場地狹窄。傳統(tǒng)回填技術(shù)容易造成回填土不良、回填土松散、邊坡坍塌、滑坡形成彈簧土等問題，嚴(yán)重影響地鐵行車安全和使用壽命。泡沫混凝土具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、自密實(shí)等優(yōu)良特性，能有效解決回填松散、邊坡坍塌等問題，同時(shí)能有效減少沉降和地下水沖刷充填材料形成的空洞。
三、車站頂板回填
站房屋面防水層驗(yàn)收合格后，即可回填。回填高度在1250px以內(nèi)一般采用人工回填和人工夯實(shí)。土的回填負(fù)荷重，人工壓實(shí)度不夠?；趯?duì)站房屋面的保護(hù)，在滿足地鐵箱型屋面彎曲裂縫寬度和抗壓強(qiáng)度要求的情況下，有必要將站房屋面更換為輕質(zhì)材料。
四、隧道豎井和橫通道回填
在長隧道施工中，為了縮短工期，需要設(shè)置豎井或斜井來增加工作面。隧道施工時(shí)，采用水平洞提前進(jìn)洞，增加隧道工作面。隧道貫通后，豎井或水平通道都沒用了。根據(jù)設(shè)計(jì)，它可以用作通風(fēng)通道或密封。豎井回填分為四個(gè)階段?；靥钕聶M通道時(shí)用低強(qiáng)度泡沫混凝土回填豎井；上部z后一節(jié)樁基破碎后，用低強(qiáng)度泡沫混凝土回填盾構(gòu)隧道上方4m以內(nèi)的z后一個(gè)橫通道和豎井。在盾構(gòu)隧道頂部以上4m和2。人行道下5米。
五、填充隧道預(yù)留變形層
隧道二次襯砌施工后，仍會(huì)產(chǎn)生較大的蠕變變形。單純?cè)黾佣我r砌厚度并不能完全控制圍巖的蠕變變形，襯砌結(jié)構(gòu)容易因變形壓力過大而損壞。由于泡沫混凝土具有較高的壓縮性和良好的延性，又由于纖維材料對(duì)骨料的連接作用，泡沫混凝土在大變形后不會(huì)整體破壞。因此，可作為隧道初期支護(hù)與二次襯砌之間預(yù)留變形層的填充材料，以減輕二次襯砌所承受的蠕變變形壓力，減小襯砌變形，改善其受力。采用厚度較小的二次襯砌可以滿足隧道長期運(yùn)營的要求。
目前，寒冷地區(qū)隧道保溫措施主要有加熱法、防寒門法和鋪設(shè)保溫材料法。加熱方式需要對(duì)隧道進(jìn)行加熱，浪費(fèi)資源，不符合節(jié)能的大趨勢(shì)；防寒門法不適用于車流量大、通行頻繁的隧道；現(xiàn)在常用的方法是鋪設(shè)保溫材料，一般鋪設(shè)在內(nèi)襯層外面。泡沫本身就是一種現(xiàn)澆保溫材料。當(dāng)用作內(nèi)襯空間的澆注材料時(shí)，其良好的彈性模量既能保護(hù)內(nèi)襯結(jié)構(gòu)，又能因其保溫而節(jié)省鋪設(shè)在外層的保溫材料，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。一種材料，兩種功能也體現(xiàn)了材料優(yōu)異的性價(jià)比。
六、隧道塌方空洞處理
由于溶洞壁比較脆弱，需要在溶洞壁上噴混凝土，掛網(wǎng)封堵。在塌陷洞內(nèi)和鋼支撐外臨時(shí)做100厚C25噴射混凝土護(hù)拱。之后，為了保證塌陷隧道結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定性，需要用輕質(zhì)材料對(duì)塌陷的空洞進(jìn)行填充和壓實(shí)。
泡沫混凝土具有輕質(zhì)高強(qiáng)、硬化前流動(dòng)性好、硬化后整體性強(qiáng)的特點(diǎn)，是隧道空洞塌陷的z佳充填材料。
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