钢纤维混凝土在西安地铁工程中的应用 3页

学兔兔www.xuetutu.com2012年第7期混凝土与水泥制品2012No．77月CHINAC0NCRETEANDCEMENTPRODUCTSJuly钢纤维混凝土在西安地铁工程中的应用孙文进(西安地下铁道有限责任公司，710016)摘要：以西安地铁主体结构工程施,X-为例，介绍了钢纤维混凝土在该工程地裂缝段及车站主体结构中应用的施工要点及质量控制措施。关键词：钢纤维混凝土；西安地铁；地裂缝Abstract：TakingtheconstructionofXi’anMetromainstructureprojectasanexample，theconstructionpointsandqualitycontrolmeasuresofthegroundcracksandstationmainstructureareintroducedwhichaleappliedbysteelfiberreinforcedconcrete．Keywords：Steelfiberreinforcedconcrete；Xi’anMetro；Groundcracks中图分类号：TU745文献标识码：B文章编号：1000—4637(2012)07—67—031西安地铁工程及施工难点2．1km，平均间距约lkm。1．1西安地铁工程简介1．2．2地裂缝的成因、危害及对地铁工程的影响2006年9月，国家发改委报请国务院同意，批西安地裂缝发育有其独特的地质背景，成因是准了西安市城市快速轨道交通建设规划。西安地铁以隐伏断裂构造的发育为基础，受渭河盆地区域主二号线工程北起铁路北客站，南至韦曲，全长应力场控制。20世纪70-90年代，长期过量开采深26．3km，设车站21座，车辆段、停车场和控制中心层承压水，使承压水水头下降，加剧了地裂缝的发各1处，主变电站2座，总投资130亿元。先期开工展。也就是说西安地裂缝是构造作用和抽取深层地建设的北客站至会展中心段，长20．5km，设车站17下水共同作用的结果。座，车辆段和控制中心各l处，主变电站2座，投资自20世纪70年代后期以来，由于自然和人为100．53亿元。该段工程于2006年9月试验段开工等因素的作用，西安市区先后出现了14条地裂缝，建设，2010年9月16日通车试运营。会展中心至其活动时间之长，规模之大，危害之强，在国内尚属韦曲段6km目前正在建设中，计划2014年建成通罕见。地裂缝对工程建筑造成的危害主要是由于地车。裂缝的活动，使建筑物基底产生不均匀沉降，以致地铁一号线一期工程西起后卫寨，东至纺织地基失效，从而造成建筑物变形或破坏。地裂缝所城，全长25．4km，设车站l9座，车辆段和停车场各1到之处，使不少地面建筑物和地下设施遭到破坏，处，主变电站2座，控制中心和二号线共用，总投资迄今为止已造成数亿元的直接经济损失。134．9亿元。2009年初全线开工建设，目前19座车目前，工业与民用建筑物设计时对地裂缝的防站已全部封顶，铺轨和附属工程已全面展开，年底治一般采取以避让为主的措施。根据《西安地裂缝隧道基本贯通，计划2013年建成通车。场地勘察与工程设计规程》的规定，按照拟建建筑1．2西安地铁工程难点之一——地裂缝物的重要性、结构类别等，对地裂缝上盘避让距离1．2．1西安地裂缝的分部为6～40m，下盘避让距离为4～24m。但是，地铁工程西安地裂缝是地区性的地质灾害现象，是一种不同于工业与民用建筑，由于自身位置和功能等特在空间上具有三维变形特征的地表现状裂缝，包括点，线路必须穿越这些地裂缝，西安地铁二号线穿已出露地表的地裂缝和未在地表出露的隐伏地裂越了11条地裂缝和2条次级裂缝，地铁一号线穿缝。西安市区共发现14条地裂缝，自南向北编号依越了5条地裂缝。次为fl—f14，全部分布在黄土梁洼地貌范围内，呈带地裂缝的活动对地铁工程会产生较大影响。由状分布，一般宽度为3~8m，局部可达20~30m。地裂于地裂缝两侧上、下盘地层相互错动，引起地铁隧缝带大体呈等间距近似平行排列，间距为O．4～道结构跟随地层变形，造成结构开裂或压曲破坏；一67— 学兔兔www.xuetutu.com2012年第7期混凝土与水泥制品总第195期变形缝防渗设施遭到破坏，引起地铁隧道渗漏水，须穿过地裂缝的，以65m为设防长度，分段设置特影响列车运行；导致列车轨道产生不均匀沉降变殊变形缝，释放错动产生的变形。对于设防段在混形，影响运行安全。凝土选用上首先考虑钢纤维混凝土，以发挥其较高1．2．3解决地铁线路主体结构通过地裂缝段问题的抗拉、抗压和抗弯的极限强度和优越的抗剪性能的主要措施等。对于地铁线路通过地裂缝段采取的处理措施2钢纤椎混凝土在西安地铁工程中的应用原则是：“防”与“放”相结合，以结构适应地裂缝的西安地铁二号线建设共穿越了11条地裂缝，全变形为主，采取了“局部加强、预留净空、分段处理、部使用了钢纤维混凝土，下面仅以永南区间段为柔性接头、先结构后防水”的综合防治措施。在地铁例，介绍其在施工中的应用情况。结构施工中，车站等重要节点应采取避让的原则，2．1工程概况区间尽可能采用正交或大角度通过地裂缝。区间必永宁门～南稍门区间起终点里程Y(Z)DK14+I¨IIlI左线线路中线lII-一1旨n上撼姗螂姗II上馘姗姗蜊姊一6地裂缝-4、1广⋯＼⋯j}⋯⋯⋯⋯匍JI＼IlI右线线路中线IIIIlllll里程荔点里程巧地裂缝段结构平面图YDK裂缝15+24扩3~400、’^、一’广⋯．特殊揶形糠⋯⋯L1轨面线一啦釜豹r象乳一毫lI●l15000lIflh"lO、I10f：~~oI~00020000l9000Ol1～l图1f5地裂缝段平、剖面图图2特殊变形缝处断面图(图1中2-2处)图3地裂缝段完工后效果图一68一 学兔兔www.xuetutu.com孙文进钢纤维混凝土在西安地铁工程中的应用684．462，Y(z)DK15+45O．762；区间与车站分界里程区间，总造价为197．22亿。行政中心站位于张家堡Y(Z)DK14+685．962，Y(Z)DK15+449．262；区间单线环形广场内，沿广场南北向布置。该行政中心站为长766．30m。区间断面为单线单洞马蹄型隧道，洞顶轨道交通二号线与四号线的换乘站，总长225．7m，覆土9．2~14．4m，线间距13．0m。区间含两处平曲线，建筑面积16990m，设4个出人口通道。车站采用明曲线半径3000m。线路最大纵坡23．302％o。区间在挖顺作法施工。换乘节点段宽41．6m，深21．7rn。车站YDK14+958．244处设废水泵房兼联络通道1处，与主体结构设计为地下两层三跨(换乘节点段为三层施工通道合设；施工通道处施工竖井中心里程五跨)，现浇钢筋混凝土箱形框架结构，覆土厚YDK14+958．894。本区间在南稍门十字北约300m1．5m。该车站的B区开有一个圆形洞口，该洞口的南稍门小学校门口发育有西安f5地裂缝，与拟建线外径为24．6m、内径为22．8m，作为采光使用，穹顶路左、右线的交点里程分别为ZDK15+101。52、环梁截面尺寸为1800(H)xl000(B)。在B区顶板开YDK15+104．24，在勘察线路处走向约NE62。，倾向洞处采用了掺钢纤维的补偿收缩混凝土。考虑到顶东南，倾角79。。板覆土较薄且该区域开孔较大，为了确保工程质f5地裂缝段断面尺寸为6820mm~6200mm(高x量，减少温度变化产生的混凝土裂缝，参照其他城宽)，初期支护采用300mm的C25、S6网喷混凝土市地铁的设计规范和设计经验，在该区域顶板混凝(格栅钢架)；二次模筑为500mm的C30、S8钢筋混土中掺人了铣削型钢纤维。圆形梁中钢纤维掺量为凝土。开挖面在拱顶180。范围采用小导管注浆超前60kg／m，其他部位掺量为30kg／m。支护，环向0．3m，纵向1．5m布置。拱腰范围布置从检测结果看，钢纤维的掺人有效解决了开洞022砂浆锚杆，环纵向间距1．Om~1．Om。处混凝土构件受力及因混凝土收缩等产生的裂缝二次衬砌混凝土等级为C30、S8，f5地裂缝范围等问题，整体结构未见裂缝和裂纹。二衬混凝土内添加铣削钢纤维40k~m(f5地裂缝上4结语盘40m，下盘25m范围二衬混凝土内添加)，设防长(1)钢纤维混凝土是一种新型的优质水泥基复度为70m。合材料，可以实现按照使用要求设计材料的目的。2．2混凝土配合比及强度随着钢纤维生产技术的不断进步和基础理论的不设计要求采用铣削钢纤维混凝土并规定了每断完善，钢纤维混凝土在地铁结构工程的应用将进m用量，据此理论配合比，每m混凝土中原材料用一步拓宽。对于其在地裂缝和其他结构中使用的长量分别为：水泥280kg，中砂777kg，石1073kg，粉煤远效果还需在以后运营中进行进一步的观察和总灰80kg，钢纤维40kg，水160kg，聚羧酸减水剂结。4．68kg。其中，水泥选用P·O42．5级，石选用5～(2)钢纤维混凝土在运输过程中，坍落度和含气25ram连续级配碎石。实际施工时要根据砂石的含量都会有损失，拌和物稠度会下降。由于在运输时水量调整用水量。现场留样检测表明，混凝土实际受到振动使钢纤维下沉，影响了钢纤维混凝土的均强度(标养)普遍达到设计强度的120％左右。从现匀性。因此，钢纤维混凝土的运输距离应尽量缩短，场验收情况看，防水效果较好，表面未见裂纹和裂料斗出口尺寸要大一些，以确保混凝土质量不受影缝。响。全线其他地裂缝段的验收结果也表明，截至目(3)合理调整配合比是充分发挥钢纤维混凝土前为止，已施工的钢纤维混凝土，无论强度、整体外优越性能和降低工程造价的有效途径。观质量，还是防水效果等均达到设计要求。但地裂(4)重视钢纤维混凝土的施工是保证其质量的缝的活动和变化是长期和不确定的，目前所采取的重要环节。工程措施都还是属于试验和摸索阶段，具体效果和作用还有待于运营过程中对地裂缝段的监控量测来验证，并对可能引起的沉降进行更深的研究探收稿日期：2012-05-24索，以确保地铁通过地裂缝段设计、施工、运营的长作者简介：孙文进(1974一)，男，工程师。期安全。通讯地址：西安市未央路132号经发大厦24楼3钢纤维混凝土在西安地铁其他结构物中的应用联系电话：13609119417西安地铁二号线试验段工程为一站一区间式，E-mail：sxx~i@163．com两部分分别为行政中心站、行政中心站～凤城五路一69—