“夏东海夏”通过精心收集，向本站投稿了4篇混凝土仓面设计在永船地下工程中的应用工学论文，下面就是小编整理后的混凝土仓面设计在永船地下工程中的应用工学论文，希望大家喜欢。
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篇1：混凝土仓面设计在永船地下工程中的应用工学论文
混凝土仓面设计在永船地下工程中的应用工学论文
摘要：三峡永船地下工程隧洞浇筑手段以泵送为主，竖井以加挂MY-BOX的溜管入仓，为适应浇筑强度相对较低、升仓速度较快的特点，已推行混凝土单元工程施工组织设计（以下简称仓面设计）。仓面设计作为混凝土浇筑前必要的技术准备及指导浇筑作业的一种重要措施，对规范施工作业、保证工程质量、加快进度等方面发挥了重要作用。
关键词：永船地下工程混凝土浇筑仓面设计应用实践
1概述
永久船闸地下输水系统工程由四条输水隧洞和36条竖井组成，隧洞总和约5500米，其中包括16条斜井和72个渐变段；竖井总衬砌高度为2578米。混凝土工程量在地下工程中是罕见的，合同工程量44.6万m3，地下输水系统工程是控制永船通航工期的关键线路。按永久船闸通航工期目标，施工期为5年，高峰期月浇筑强度达3万m3，日最高强度达2000m3。
输水系统工程结构设计复杂，洞洞交叉，洞井相贯，洞中套洞，井内有井，且断面多变。钢筋制安量大，混凝土施工技术复杂，质量要求高，且金属结构及机电一期埋件安装等项目平行交叉进行。
针对上述特点，推行仓面设计，作为混凝土浇筑前必要的技术准备及浇筑作业指导的一种重要措施，对规范施工作业、保证工程质量、加快进度等方面发挥了重要的作用。
仓面设计由施工单位编制，经现场监理工程师审核批准后执行。
2混凝土仓面设计依据、内容和要求
2.1依据
仓面设计根据三峡总公司关于“永久船闸混凝土仓号浇筑工艺设计有关要求”及每个仓面的具体情况进行设计。
2.2仓面设计主要内容及步骤
2.2.1分析仓面特征
仓面特征主要包括混凝土标号及配筋情况、升层厚度和周边干扰等因素。
（1）浇筑高度
浇筑层高度对混凝土施工速度、施工质量和施工费用有很大影响，根据结构特点、仓面面积、浇筑难度、入仓手段、温控要求及气象等因素确定浇筑高度。薄壁型衬砌混凝土浇筑高度，隧洞分底板和边顶拱进行浇筑，竖井视模板形式确定浇筑高度。对于钢筋密集区，提前进行分层设计。例如两层及两层以上钢筋网部位，其最下层钢筋距前一升层的收仓面为30cm，控制一次卸料的堆料高度在50cm以下，每铺筑层厚控制在30～40cm范围。
（2）混凝土标号级配及配筋情况
混凝土标号级配应符合设计要求，对于找平层混凝土、钢筋密集区和浇筑盲区混凝土，采取小级配（或富浆）替代方案，减少混凝土骨料分离。
仓位分为隧洞砼仓（底板和边顶拱）和竖井砼仓（闸室段和井身段）。仓面设计及审核人员要熟悉仓内钢筋分布情况，认真分析钢筋部位的施工难度及浇筑强度。
（3）分析周边影响浇筑的因素
相邻结构块高差、备仓安排、渗水处理及其它平行作业等对混凝土浇筑均有一定的'影响，需提前审查施工计划及制定相应的质量保证措施。
2.2.2确定浇筑参数
（1）浇筑手段
确定浇筑方案时应综合考虑设备性能、拌和楼维护、钢筋密集区及盲区平仓振捣困难等因素，作为仓面设计依据。
薄壁型衬砌混凝土一般采用砼泵送入仓，竖井井身段为防止骨料分离，采用加挂MY-BOX缓降器的溜管入仓；如存在浇筑盲区，可采用多种入仓手段配合浇筑。砼泵设计生产率有60m3/h、80m3/h，实际入仓强度约40m3/h～50m3/h。
（2）允许铺料间歇时间
综合考虑不同标号混凝土初凝时间、气温影响及温控要求，确定合理的混凝土接头覆盖时间。夏季按2～4h，冬季按5h控制。如超过允许间歇时间，由现场质检员和监理工程师共同判断混凝土接头是否出现初凝。当出现初凝时，应视初凝面积、部位决定采取处理措施后继续浇筑或停仓处理。
（3）铺料方法
平浇法具有分层清楚不易漏振、提高机械设备生产率和保证层间结合质量、仓面设计及现场施工控制均较容易等优点，应优先考虑。地下输水系统砼均采用平浇法，每平铺层厚控制在30～40cm范围；对钢筋密集区或盲区面积较大等浇筑困难仓，采用台阶法，并要求在仓面设计上注明原因。
2.2.3确定资源配置
资源配置主要包括机械设备和人员两个方面。主要机械设备有：插入式振捣器、变频振捣器、降（保）温措施、平仓工具；一般工具有：分散骨料工具、排除泌水工具、仓内保洁工具等。人员包括：仓面指挥、盯仓质检员、安全员、下料指挥、振捣工、辅助工及各工种值班人员。对薄壁型衬砌混凝土仓的资源配置应根据浇筑强度明确规定。对存在浇筑盲区、抹面层区或有特殊要求的仓位，根据实际情况增加资源投入。
2.2.4制定质量保证措施
对于一般仓位，在仓面设计图表“注意事项”栏加以说明；对于结构复杂、浇筑难度大及有特殊要求的仓位，要求施工单位技术部门提供专项质量保证措施，作为仓面设计的补充，并在仓内组织技术交底，使仓面指挥、盯仓质检员直至施工班组均作到心中人数。
3仓面设计审核与监督执行
3.1仓面设计审核
仓面设计由施工单位技术部编制，在施工复检员、终检员内审核合格基础上，报监理工程师审核。
为确保仓面设计审核工作的科学性、严谨性，中南院监理地下部对审核人的资质、责任有明确的规定，并制定了内部审核程序，对仓面设计审核实行双控制：由混凝土专业监理重点审核浇筑方案、资源配置及质量保证措施；由结构专业监理重点审核混凝土标号及级配、浇筑高度和结构尺寸。
3.2仓内执行情况
为使仓面设计不流于形式，切实发挥指导仓内施工的作用，监理部制定了仓面设计图表标准执行格式。
开仓前，要求将仓面设计分层、分区线放样到模板或先浇块混凝土侧面上。仓面设计图表贴在专用黑板上，挂在醒目位置，使仓内施工人员均能了解本仓浇筑要求。
混凝土浇筑过程中旁站监理对照监督执行。因机械故障、下雨等外界影响，造成中断浇筑时间较长或局部浇筑温度超标，由监理工程师与盯仓质检员确认可续浇的情况下，根据仓内实际情况，调整铺料次序，优先覆盖混凝土接头，然后按仓面设计继续浇筑。调整过程中，盯仓质检员与旁站监理重点控制接头处铺层厚度，避免欠振或漏振。正常情况下，必须严格执行仓面设计。因仓面设计不合理、实施困难而修改的，则做好详细记录，并反馈给仓面设计编制人员及审核人员，以利下仓优化。
现场监理每班对仓面设计的执行情况进行检查，并做好记录，监理部及时审核。仓面设计执行情况与单元工程一检合格率相同，与单元工程质量评定和质量特别奖挂钩。
监理单位与施工单位每周召开一次仓面设计讨论会。对上周仓面设计执行不力提出整改措施，对未严格按仓面设计施工的质检员和仓面指挥采取口头警告，严重者提清施工单位对其待岗培训直至清退等处罚措施。同时，分析下周计划施工仓位的特点和难点，提出仓面设计的指导性意见。
仓面设计由监理单位归类存档，与三峡总公司TGPMS质量管理系统对应，便于查询和分析。并在监理周报上及时反映执行情况。
4典型仓面设计实例及执行情况分析
4.1仓面设计实例
4.1.1隧洞仓面设计实例
以下为隧洞南北坡8m结构块仓面设计的实例。
（1）分析仓位特征：因结构需要，分为底板和边顶拱进行浇筑，确定起止高程为底板上1.3m，第一层浇筑设计高度为1.3m；第二层为边顶拱。仓内有双层钢筋网，属薄壁型衬砌混凝土仓。设计砼标号由原28天修改为90天设计龄期（R28300D150S8修改为R90300D150S8）。周边无影响混凝土浇筑的因素。11月至次年3月份浇筑，属低温季节施工，采取自然入仓，允许间歇时间按5h控制。4月至10月份浇筑，控制出机口温度≤14℃，控制浇筑温度为18～20℃，允许间歇时间按3h控制。
（2）确定浇筑参数：①用湖北泵车厂制造的泵车为入仓手段。HB-60、HB-80入仓强度分别达60m3/h和80m3/h，经对仓位实位实测，实际最大平均工效为30～40m3/h。②隧洞钢筋网间距@20cm，均采用二级配泵送混凝土。③铺料方法：标准段仓位面积为49.6m2，均采用平铺法浇筑，每次铺层厚度为30～40cm，根据泵送混凝土强度及仓位覆盖时间，通过计算复核，覆盖混凝土接头时间在允许间歇时间以内。
确定资源配置，主要机械设备：6台插入式振捣器或两组变频振捣器，仓内排水及保洁工具齐全。人员配置为：值班队长、盯仓质检员、专职安全员和下料指挥员各一人，浇筑工10人，辅助浇筑工2人，值班模板工2人，钢筋工2人，预埋工和电工各一人。
隧洞底板为散装翻模，边顶拱为钢模台车，对散装翻模、钢模台车制定专门质量保证措施。
4.1.2竖井仓面设计实例
（1）分析仓位特征：因结构需要，分为闸室段、井身段和外伸段进行浇筑，确定闸室段、井身段和外伸段的起止高程和每层浇筑高度。仓内均布置有双层钢筋网，属薄壁型衬砌混凝土仓。井身段设计砼标号由原28天修改为90天设计龄期（R28250D150S8修改为R90300D150S8）。周边无影响混凝土浇筑的因素。11月至次年3月份浇筑，属低温季节施工，采取自然入仓，允许间歇时间按5h控制。4月至10月份浇筑，控制出机口温度≤14℃，控制浇筑温度≤20℃，允许间歇时间按3h控制。
（2）确定浇筑参数：①闸室段用湖北泵车厂制造的泵车为入仓手段。HB-60、HB-80入仓强度分别达60m3/h和80m3/h，经对仓位实位实测，实际最大平均工效为40～45m3/h；中隔墩配备两台砼泵车入仓。②钢筋网间距@20cm，均采用二级配泵送混凝土。③铺料方法：仓位面积平均为220m2，均采用平铺法浇筑，每次铺层厚度为30～40cm，根据泵送混凝土强度及仓位覆盖时间，通过计算复核，覆盖混凝土接头时间在允许间歇时间以内。
确定资源配置，主要机械设备：15台插入式振捣器或三组变频振捣器，仓内排水及保洁工具齐全。人员配置为：值班队长、盯仓质检员、专职安全员和下料指挥员各一人，浇筑工15人，辅助浇筑工4人，值班模板工4人，钢筋工4人，预埋工和电工各两人。
闸室段、井间段结构复杂，施工难度大，对闸室段、井间段施工制定专门质量保证措施。
4.2隧洞和竖井仓面设计执行情况
隧洞和竖井仓位混凝土浇筑严格按仓面设计执行，施工有序。每班监理对盯仓质检员和仓面指挥的考评均为“称职”，单元工程优良率大大提高。
5结语
（1）仓面设计对规范施工行为，保证混凝土浇筑质量，提高生产率，促进施工管理科学化和规范化发挥了重要作用。
（2）仓面设计的推行，对施工单位和监理机构提出了较高要求。仓面设计的编制和审核人员，不仅需要较强的专业理论知识，还需具备丰富的实践经验（综合素质），才能不断提高仓面设计水平，使其发挥重要作用。
（3）地下工程实行仓面设计的主要对象为混凝土单元工程的浇筑，已发挥了较大的作用。借鉴这些经验，使单元工程施工组织设计在其它工程项目中进行推广应用，为实现工程的“三个一流”打下坚实的基础。
篇2：BM补偿收缩混凝土在超长地下工程中的应用的论文
BM补偿收缩混凝土在超长地下工程中的应用的论文
[摘 要] 沈阳地铁一号线保工街车站主体顶板、底板、侧墙(711.1m); 车站附属顶板、底板、侧墙(891.89m) 设计强度均为 C30S10, 共计 13471.8m3 混凝土, 通过技术论证和采用了一系列控制裂缝技术措施, 并掺加 BM 型抗裂防水剂制作的补偿收缩混凝土进行施工, 在取得了良好经济效益的同时, 保证了工程质量。
[关键词] 抗裂防水剂 补偿收缩混凝土 温度 裂纹控制
1 工程概况
沈阳地铁一号线保工街车站位于保工街与建设中路十字路口处, 沿建设中路呈东西向布置。车站主体结构总长 189.5m, 标准段宽 18.5m。车站两端为两层双跨箱型框架结构, 采用盖挖顺作法施工, 该段长150.3m; 中间为单层双跨的双连拱结构, 采用暗挖法施工, 该段长 39.2m, 宽 20.84m。车站设 4 个出入口两个风道, 其中 4 号出入口为预留, 1、2、3 号出入口采用明挖法施工, 结构型式为单层混凝土矩形结构,标准断面净宽 5m, 净高 3.15m。车站位于地震基本烈度 7 度区。该场地见两层地下水, 粉质粘土隔水层,层厚 0.30m～3.40m, 上层地下水 稳 定 水 位 埋 深7.20m～10.75m, 下层地下水属空隙承压水, 承压水头埋深 10.50m, 含水层渗透性强。车站主体暗挖段二衬(39.2m); 车站主体顶板、底板、侧墙(711.1m); 车站附属顶板、底板、侧墙 (891.89m) 设计强度均为C30S10, 共计 13471.8m3 混凝土。
2 技术控制重点及施工控制目标
保工街车站结构, 设计要求使用年限为 1, 使用期间要有足够的强度、刚度、稳定性、耐久性, 还要做到不渗不漏, 主体结构混凝土的质量以及结构自防水的质量是关键所在。因此把控制混凝土裂纹作为本工程的技术控制重点, 施工时严格控制混凝土的坍落度、混凝土的入模温度、混凝土产生水化热后的内外温差以及混凝土的浇注后的养护作为施工的控制目标。
3 配合比的设计
3.1 配合比设计要点
鉴于该混凝土属于补偿收缩混凝土 ( 是指按规定测定的 14d 限制膨胀值大于 1.5×10-4, 而 180d的限制收缩值小于 4.0×10-4 的混凝土), 所以我们在设计该配合比时做了如下考虑:
(1) 该混凝土属于大体积混凝土, 配合比设计时考虑掺加粉煤灰和矿渣粉, 由于粉煤灰会降低膨胀率, 所以粉煤灰掺量不高于胶凝材料总量20%。夏季混凝土的凝结时间做了适当延缓 ( 但当缓凝时间超过 15h 时混凝土的限制膨胀率要降低) 。
(2) 根据混凝土 14d 水中的限制膨胀率来确定抗裂防水剂的掺量。
(3) 根据施工现场条件、施工季节、施工工艺等对混凝土的坍落度进行确定及损失的控制。
(4) 抗裂防水剂在混凝土中的同步补偿的问题(即水泥和抗裂防水剂水化速度应相适应, 解决混凝土在前 3d 塑性收缩的问题), 将防水剂的凝结时间和水泥的凝结时间进行了对比并作了相应性调整。
(5) 日本学者六车熙认为, 混凝土膨胀值大并不一定好, 最为重要的是, 膨胀后的收缩落差( 收缩落差=180d 内的最大收缩值- 180d 内的最大膨胀值)小, 这样的话, 抗裂性能才好。蒲心诚教授通过对“收缩落差”的研究表明, 混凝土的水胶比增大, 收缩落差增大, 因此我们在配合比设计时作为应该控制的一点(设计要求不大于 0.5)。
3.2 抗裂混凝土和原材料技术指标
抗裂混凝土技术指标见表 1。
抗裂防水剂在满足《砂浆、混凝土防水剂》(JC474- 1999) 和《混凝土膨胀剂》(JC476- 2001) 的前提下还应满足表 2 中指标。
采用:P O42.5 级水泥; 浑河Ⅱ区河砂, 细度模数2.6, 含泥量 1.4%; 本溪歪嘴山碎石, (5～25)mm 连续级配, 空隙率 44%; 粉煤灰细度 5.8%, 需水量比 91%;矿渣粉 28d 活性指数 76%;HMS- Ⅱ缓凝型泵送剂;BM抗裂防水剂(天津豹鸣股份有限公司), 水中 7d限制膨胀率 0.032%, 干空 21d0.008%。
C30S10 混凝土配合比和性能指标见表 3。坍落度经时损失 1h<20mm, 氯离子含量 0.004%, 碱含量 2.1kg/m3。
4 混凝土浇注施工
4.1 商品混凝土的搅拌与运输
由于抗裂防水剂在混凝土中的掺加量比较少, 因此必须要搅拌均匀, 且比普通混凝土延时30S。混凝土拌制完成后装入运输车时, 要求每车测定坍落度, 同时观察混凝土的和易性, 不得存在离析、分层等现象。制定生产、运输方案, 保证混凝土搅拌车的调配使用, 同时编制交通运输紧急预案, 确保混凝土连续供应。
4.2 混凝土的浇注
(1)混凝土坍落度
对到场的每车混凝土均要求测定坍落度、温度 ( 一般夏季混凝土入模温度 控 制 在 不 超 过25℃)、观测其和易性, 不得存在离析、泌水、黏结、分层等现象, 混凝土检查不合格要坚决退场。当混凝土坍落度减小时可加减水剂进行二次流化, 严禁加水及多次流化。
(2)混凝土浇注方法
底板混凝土施工应采用沿纵向“一个坡度、薄层浇注、循序推进、一次到顶的连续浇注方法, 混凝土自然流淌形成一个斜坡。”
(3)混凝土捣固
混凝土捣固必须密实, 不能漏震、欠振、也不可过振。振捣时间宜为(10￣30)s, 以混凝土开始泛浆和不冒气泡为准。振捣时, 快插慢拔, 振点布置要均匀。在施工缝、预埋件处, 加强振捣, 以免振捣不实, 造成渗水通道。振捣时应尽量不触及模板、钢筋、止水带, 以防止其位移、变形。
5 混凝土的测温与养护
5.1 布孔及测温
(1) 现浇混凝土梁板的测温孔垂直插入留置。梁测温孔每 3m 长设置 1 个, 每跨宜至少设置 2个, 孔深 1/3 混凝土梁的高度。楼板每 15m2 设置一个, 孔深 1/2 板厚。施工时要求画出测温孔平面布置图, 测温孔应全部编号, 测温孔应设在有代表性的结构部位和温度变化大易冷却的部位, 孔深(10- 15)cm, 也可为板厚的' 1/2 或墙厚的 1/2。
(2) 剪力墙横墙每条轴线测一块模板, 纵墙测温的模板在横墙轴线之间梅花型布置, 每块板单面设测孔 3 个, 沿对角线布置, 上、下测孔距大模板边上、下边缘 30cm。
(3) 测温孔留置方法: 基础底板测温孔用 15硬制钢管留孔, 梁板测温孔用 10 钢筋在混凝土刚浇筑完毕未凝固前插入混凝土内留置。在混凝土未终凝前拔出, 并按测温孔编号做好标志; 墙模板的测温孔用电钻在模板上打 12 孔, 并焊接DN15 钢管突出保温层。在浇筑混凝土前插入 10钢筋, 浇筑混凝土后设专人间隔一定的时间转动10 钢筋, 在混凝土终凝后(约 3h- 4h)拔出钢筋并按编号做好标志, 该孔洞用保温材料( 棉纱) 进行堵塞, 测温孔留置由混凝土工班负责。
(4)测温方法: 测温时按测温孔编号顺序进行,使用测温仪(温度计)插入测温孔进行测温, 仔细读数, 并汇入测温记录表, 同时将测温孔用保温材料堵塞( 覆盖) 好, 每次混凝土测温完毕后, 保温材料要恢复原位并用塑料胶带缠好防止养护水侵入。
(5) 测温时间: 一般在混凝土终凝后开始, 升温过程每隔 4h￣6h 测量一次, 降温过程每隔 8h 直至混凝土的内、表温差和外温差趋于(0～5)℃后结束。严格控制混凝土的内、表温差和外温差不超过 25℃。
5.2 混凝土的养护
众所周知, 抗裂防水剂(硫铝酸盐膨胀组分)掺入混凝土中, 经水化反应后, 生成含结晶水的钙矾石晶体, (3CaO?AL2O?33CaSO?432H2O), 使混凝土产生较大的膨胀。但对混凝土而言, 本身的含水量就较少, 因此, 为形成这一化合物在养护过程中充足供水就尤为重要。保工街车站采取了两种养护方法:①底板浇注完成后在混凝土终凝前进行四次压抹收面, 以防止混凝土的塑性收缩产生的细小裂纹。并于 16h 后开始洒水, 20h 后蓄水养护至14d。②墙体采取湿养和水淋相结合的方法。湿养护――在 1d 后松模, 从上部淋水, 5d 后拆模, 拆模后养护 14d; 水淋养护――在混凝土浇注后 48h 拆除模板, 在墙体顶端设置 PVC 管进行间断性的喷淋, 淋水养护至 14d。墙体淋水养护时都应覆盖吸水性好的材料(土工布)防止混凝土污染。
6 混凝土工程的质量
6.1 混凝土的强度
从现场取样的混凝土经养护后的试验结果都符合设计要求的强度, 见表 4。
6.2 混凝土的抗渗性能
抗渗混凝土经取样标养 28d 后其抗渗等级均超过 S10, 符合设计要求。
构造物实体的抗渗性能――车站底板、侧墙等在掺加 BM抗裂防水剂的抗渗性混凝土工程, 均未出现有害裂缝, 混凝土抗裂防渗效果良好。
6.3 混凝土限制膨胀率、限制干缩率
根据现场取样测试混凝土 14d 水中限制膨胀率为: 2.0×10-4 达到设计要求, 限制干缩率 ( 水中14d 转空气中 28d)为 0.8×10-4 达到设计要求。
7 结束语
7.1 本工程已经施工完的部位没有发现裂缝和渗水。
7.2 保证大体积混凝土基础地板和墙板不出现有害裂缝的关键是优化混凝土的配合比, 控制混凝土的入模温度和保温养护; 掺入天津豹鸣股份有限公司生产的 BM 抗裂防水剂拌成补偿收缩混凝土, 可削减收缩产生的拉应力, 使基础地板和墙板不渗不漏, 达到结构的自防水; 掺入适量的粉煤灰和矿渣粉以取代等量的水泥可以降低水化热。这也是本工程获得的重要经验。
篇3：钢管混凝土支护在失修巷道中的应用工学论文
钢管混凝土支护在失修巷道中的应用工学论文
摘要：根据开滦钱家营矿业分公司井下失修巷道的实际情况，探讨了钢管混凝土支护的施工工艺，同时在实践中采用了钢管混凝土支护对失修巷道进行了维修治理，取得了较好地技术经济效益，为失修巷道的修复提供了一条行之有效的施工方法。
关键词：失修；钢管混凝土；支护
开滦钱家营矿业分公司岩石巷道一般布置在12-1煤层的底板岩层内内，距12-1煤层10-15m，可采煤层有5个，煤层间距较小，属于近距离可采煤层。从而，煤层间的开采应力相互影响，使采区内的巷道受重复应力的影响，造成巷道重复修复率提高，这不仅给行人带来不安全隐患，而且给煤矿企业提高了经营成本。这公司原来治理失修巷道一般采用架设U25或U29型钢加工的三心拱支架，由于U型钢拱形支架是可塑性的，所以受矿压影响，拱形支架易变形，而且易发生折断，反复修复率较高。这公司修复八采轨道山利用钢管混凝土支护，取得了较好地经济效益。
一、八采轨道山的地质反水文情况
(一)地质情况：八采轨道下山巷道开口位于600西轨道大巷，测点W71前90m，其方位为313°，倾角17°，巷中与六采下部运煤石门间距20m。巷道位于12-l煤层以下2-16m，岩性为中砂岩、细沙岩、粉砂岩、煤线，如表1。
(二)地质构造情况：根据实际揭露的构造情况，在F3测点前8m左右遇到fl’断层，该断层倾角40°，落差2.0m。变坡点前32m遇到f2’断层，该断层倾角55°，落差2.0m。
(三)水文情况：八采轨道山位于煤12-1底板含水层中。正常涌水量0.2m3／min，最大涌水量0.4 m3／min。
二、动压巷道支护原则
(一)优选巷道层位：煤系地层的岩性差异较大，动压巷道应尽量布置在坚硬岩层中，以期求得稳定性好、返修率低。
(二)优化巷道断面：应该根据区域地应力的分布特征，优化巷道断面形状，能使巷道围岩具有良好的应力状态。
(三)适度让压：动压巷道变形较大，要做到不许巷道变形是难以实现的，在保证巷道稳定的前提下，适度让压即给定巷道一定的允许变形值是最为经济合理的支护策略。在巷道允许变形的范围内充分让压，使围岩尽可能地释放变形能，能有效地发挥围岩的自承能力。这就要求支护体必须具备一定的柔性。
(四)强化支护：在适度让压的基础上，为了满足巷道使用的要求，必须对围岩的变形进行控制。可通过优化巷道支护参数，提高支护体的整体强度，来控制巷道的变形。深井软岩巷道最终的稳定，主要还是依靠支护体的支护强度。
(五)控制巷道底板变彩：动压巷道围岩处于 “四面来压”应力状态，即顶板、底板和两帮同时受压。当巷道围岩应力较大时，围岩变形能必然从巷道的未支护面或支护薄弱面释放出来，局部围岩变形量大，进而导致巷道整体失稳。因此采取全封闭的支护形式，可以有效地控制巷道失稳。
(六)提高围岩的自承能力：巷道围岩不仅具有一定的自承力，而且还是一种天然的承载构件。保护围岩原始结构的完整性，适时对围岩予以补强，提高围岩的整体强度，发挥围岩的自身承载力，防止围岩塑性区域的无限制扩大，能取得事半功倍的效果。
三、钢管混凝土支护的原理及优点
(一)钢管混凝土支护的原理：钢管混凝土支护是在钢管支架外壳内填装混凝土组成的支架，其工作原理是：借助内填混凝土，增强管壳的稳定性，借助钢管壳的约束作用，使混凝土处于三向受压状态，从而使夹心混凝土具有更高的抗压强度和抗变形能力。钢管混凝土支架具有圆柱状外形，是最合理的截面形状，它不仅有惯性矩大的`特点，而且无异向性，不易扭曲变形。
(二)钢管混凝土支护的优点：钢管混凝土支架具有突出的优点是支护能力强，与同质量的u型钢支架相比，其支护反力可达u型钢支架的2，5倍多。u型钢支架支护能力较小，钢管混凝土支架是一种“经济型高强度支架”，是“性价比”最优的支护方式。
四、钢管混凝土支护参数的选择
(一)钢管参数的选择依据：φ140×8.5mm钢管混凝土支架支护强度及承载能力满足支护要求。
(二)钢管参数的选择：φ159×8mm的接头套管能够与中140×8浅谈综采5mm钢管尺寸匹配较好。钢管选用φ140×8.5mm无缝钢管，单位长度重量为27.57kg／m。接头套管φ159)<8mm无缝钢管，单位长度重量为29.79kg／m。
(三)混凝土配制：混凝土采用425#普通硅酸盐水泥配制，石子采用最大粒径为15mm的碎石作为粗骨料，优质河砂(中砂)作为细骨料。在配制混凝土时掺入适量减水荆，掺量为水泥重量的O.5％；掺入适量速凝剂，掺量为水泥重量的2.5％；掺入适量膨胀剂，掺量为水泥重量的2％。
五、施工方法
首先用钎子将原来支护的背板拆除，在找清浮掉的情况下，用风镐由巷顶向两帮进行拆除原支护，用木背板进行临时支护，然后，按间距500mm架设钢管混凝土支架，在钢管混凝土支架上面背700×120X70mm(长×宽×厚)木背板，木背板与巷顶、巷帮接触不实部位用木背板接顶背实。钢管混凝土支架架设10架后，在一起用注浆泵向钢管支架内注入混凝土。附钢管混凝土支护施工图。
六、结语
钢管混凝土支护与u型钢拱形支架相比，抵抗矿压能力较强，延长了巷道服务年限，对失修巷道的加固可以广泛推广。
在钢管混凝土支护中，注浆速度较慢，需要对注浆工具进行改造。
对于有底鼓现象的失修巷道的加固，应采用加底弯拱钢管混凝土支架进行加固，加固效果较好。
篇4：消石灰在沥青混凝土磨耗层中的应用的工学论文
消石灰在沥青混凝土磨耗层中的应用的工学论文
摘要:通过西部沿海高速公路阳江雅白一级联络线沥青砼路面采用掺加消石灰代替2%矿粉做为抗剥离措施的实例，对分析消石灰对改善沥青混凝土面层的水稳定性及经济性提供了参考。
关键词:沥青混凝土；消石灰；水稳定性
1. 概述
对沥青路面来说，沥青与集料表面牢牢地粘结，沥青膜不能逐渐产生剥离，是非常重要的性质，为了建造稳定耐久的沥青路面，沥青与集料的粘附性和抗剥离性能是防止路面破坏的最基本的条件之一，从沥青膜剥落机理可知，为了有良好的抗剥落性能，最好选用碱性石料，选用粘度大的沥青，但由于在不少地区，玄武岩、灰绿岩等碱性优质石料非常缺乏，往往需要就地取材采用花岗岩、砂岩、石英岩等酸性石料，这些石料石质坚硬、致密、耐磨性强，能充分发挥集料间的嵌挤作用，惟有它们含有较多的二氧化硅成份，与沥青粘附性不佳，因此，必须采取有效的抗剥落措施，现行《公路沥青路面施工技术规范》提到当高速公路、一级公路的石料为酸性石料时，宜使用针入度较小的沥青并采取下列抗剥离措施，使沥青与矿料的粘附性符合规范要求，这些措施是：
1、用干燥的.、细消石灰粉或生石灰粉、水泥作为填料的一部分，其用量宜为矿料总量的1%―2%；
2、在沥青中掺加抗剥落剂；
3、将粗集料用石灰浆处理后使用。
2.阳江联络线项目提高沥青与集料粘附性研究成果
我们选用磨耗层AK-16A目标配合比10―20mm石：瓜米石：石屑：砂：矿粉=40：20：20：15：5为基本配合比，分别采用掺2%消石灰、2%水泥及4‰抗剥落剂三种抗剥落措施进行配合比设计和配合比验证以便进行对比，其结果如下：
从以上结果可看出：
A、三种配合比最佳用油量基本上都在±0.1%以内，属误差允许范围，用油量比较无明显差异
B、从稳定度、残留稳定度、动稳定度三项指标综合来看，掺抗剥落剂要优于掺消石灰及掺水泥。沥青混合中添加抗剥离剂不但能改善沥青灰的水稳性，而且也明显提高沥青路需抗永久变形能力。
C、掺消石灰在残留稳定度及动稳定度措施上均明显优于掺水泥。
2．2 抗剥离剂使用的长期性及耐久性有待解决。尽管掺加适量抗剥离剂使沥青与集料的早期粘附性得到改善，但实际当沥青混合料不断与水接触，能否长期的改善粘附性尚属疑问。现时市场抗剥落剂很大部分是从高脂肪酸衍生出来的长链胺类化合物，在实际生产使用中，沥青料时在较高温度下搅拌，贮存，摊铺及碾压，向这些对于那些受热稳定不好的抗剥剂是致命的，所以抗剥落剂长期性及还是一个有待解决问题，针对几点，我们认为抗剥落剂在使用上还需慎重。
2．3 消石灰作为热料沥青混合料提高沥青与集料粘附措施，在国外得到最为普遍的承认。主要包括以下几点：
1、消石灰可以提高沥青的粘性，同时使集料的表面性质得到改善；
2、消石灰能降低集料表面的电荷，降低表面能，而表面能小的集料不与氢键结合，水稳定好。
3、消石灰粉能使集料表面活化，提高与沥青粘结力；
4、消石灰在集料矿料间结合成独立的结晶质的石灰石，与沥青粘结性起到叠加作用。
而在实际施工中，该措施使用也较为简单，只需用它代替一部分矿粉即可。
2.4经济性比较。
对于施工企业来说效益是生命线、施工成本是一个必须考虑的问题，我们对几种剥落措施进行了经济比较，单位取每百吨沥青混合料采用剥落措施成本：若石质为玄武岩、灰绿岩等碱性石质材料则基本不采用剥落剂措施，但由于受材料分布限制如要追求采用玄武岩、灰绿岩石质则往往要从上百公里以外远运，以远运费用为0.5元/吨/公里计，则增加成本惊人，运距100KM则每百吨碎石远运增加成本： 100t×60%×100km×0.5元/吨/公里=3000元
60% ― 碎石占沥青混合料比重
若采用抗剥落剂则增加成本为：
100t×4.5%×0.4%×100km×2400元/吨=432元
4.5% 沥青混合料中沥青用量
4% 沥青中用量抗剥剂
若采用水泥代替2%矿粉，则增加成本为：
甲供：100t×2%（400元/吨－168元/吨）=464元
自供：100t×2%（300元/吨－108元/吨）=264元
若采用水泥代替消石灰作为剥落措施，则增加成本
100t×2%（180元/吨－168元/吨）=24元
从上面分析可以看出来采用消石灰是最经济的，在三者性价比中消石灰同样是最高的，水泥则由于其水稳定性及高温稳定性差于消石灰，而且其性价比最低。所以当采用酸性石料在沥青面层使用时，消石灰应该是沥青混合料抗剥离措施中最有效、经济、简便的措施。
2．5 在实际中，由于消石灰在来源上还是有一定限制的，阳江联络线项目部之所以选择消石灰作为抗剥落措施不仅由于它的简单、有效，同时也是因为阳江地区消石灰来源较为丰富，有了正规厂家供应，这一点同水泥作比较，水泥已经成为一种工业成形产品，本身已批量化、系列化。产品有完整的检验方法来保证其质量的稳定，而且来源广泛，这些也是今后施工选用抗剥离措施需要考虑问题。
3.阳江联络线项目部关于抗剥离措施在实际施工中的运用
3．1 阳江联络线在大面积铺筑以消石灰为抗剥离措施的沥青路面同时，针对各项技术指标，进行了较长时间统计，以利于今后总结。
①浸水稳定度为9.5~10.7KN；
②残留稳定度为92%~98%；
③动稳定度抽检值为2042次/mm；
④路面压实度代表值为97%~99%。
以上数据可反映出消石灰在高温稳定性及水稳性方面是较好，符合在配合比设计时的预期目标。
3．2 针对水泥与抗剥落剂，阳江联络线项目部选择两个试验段进行了抗剥离研究，现场取样试验及检测结果见下表
通过这些数据可见消石灰与水泥在施工比较中在技术指标上还是占有优势的，而抗剥落剂则还需长期验证调查，才能得出真实使用效果。
3.3对于抗剥离措施的研究，我们将在第二年雨季过后进行路面回访调查，对三种抗剥措施施工路面进行对比，以获得抗剥离措施进一步的研究。
4.结语
经过大量的研究及西部沿海高速公路阳江联络线项目沥青路面施工的检验，证明在沥青混凝土中掺加消石灰作为抗剥离措施在技术上及施工上都是可行的，并且和采用掺水泥及剥落剂等措施比较。其具有以下优点:
①.耐久性好
②．经济。从几种抗剥落方法比较可以看出采用掺消石灰的措施能节省投资。
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