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塑性混凝土与水泥改性土施工技术 1.双液注浆应用简介 本中间风井回填过站方案采用塑性混凝土和水泥改性土两种材料进行回填，盾构机穿过洞门后直接在塑性混凝土和水泥改性土土体中掘进过站。回填完成后要求回填土必须要有一定的防水性能，不允许地下水在土体中大量渗流形成通道，同时回填土要有一定的高度，土压力必须能够抵消基坑外水压。 塑性混凝土凝固后稳定性好，防水性好，但造价高，后期处理困难，因此本设计要求仅靠洞门3米范围内回填塑性混凝土，其余位置回填水泥改性土，这样做的目的是即满足盾构过站防水要求，同时又降低回填成本和后期清理成本。 2.塑性混凝土施工技术 2.1 塑性混凝土的基本原理 塑性混凝土是指用粘土和(或)膨润土取代普通混凝土中的大部分水泥形成的一种柔性墙体材料。有很好的和易性、稳定性、变形能力和抗渗性。这种材料的特点是抗压强度不高，一般可控制在R28≥2.0MPa，弹性模量较低，一般可控制在E28＝100～500MPa。塑性混凝土在配合比方面的特点是水泥用量较少，一般约为80～170kg/m3，此外还需掺加部分黏土或（和）膨润土（塑性指标较高），对其它材料用量的要求与一般混凝土基本相同。塑性混凝土一般在水坝防渗墙施工中应用较多，我国在80年代后期应用成功。但在地铁施工领域的应用,在国内尚属首次。 2.2 塑性混凝土试验 我项目部的塑性混凝土试配工作，考虑到施工现场的实际情况，膨润土采用干掺法。又因膨润土稳定性差，试配方案采用双掺膨润土、黏土和膨润土单掺两个方案进行。 2.2.1原材料 水泥：英德海螺水泥有限责任公司，海螺牌P.C32.5；细集料：西江砂场；粗集料：增城石场碎石，为5～31.5连续级配； 膨润土：广州花都赤坭钙基Ⅱ； 粘土：高增土场 低液限粘土；水：自来水。 2.2.2配合比设计参数 抗压强度：R28=1.0～2.5MPa；弹性模量：E28=425～515； 模强比：E28/R28=200～500；坍落度：120～160mm；扩展度：350～450mm。 初步选定方案（一）基准配合比为： 水泥：砂：碎石：膨润土：粘土：水=140：677:770:50:270:370 混凝土拌和物经测定，坍落度160mm，扩展度370mm，和易性、粘聚性、保水性良好,符合要求。 为了便于比较，增加二个关联配合比。用水量保持不变，另两组水胶比分别为（W/J）=3.08，（W/J）=2.31，见表1。 初步选定方案（二）基准配合比为： 水泥：砂：碎石：膨润土：粘土：水=120：670:590:320:0:500 混凝土拌和物经测定，坍落度为155mm，扩展度：350mm，符合要求,和易性、粘聚性、保水性良好。 为了便于比较，增加二个关联配合比。用水量保持不变，另两组水胶比分别为（W/J）=3.08，（W/J）=2.31，见表1。 初步选定配合比见表1。 表1 塑性混凝土初步试验配合比 编号 水泥 (kg) 细骨料 (kg) 粗骨料 (kg) 膨润土 (kg) 粘土 (kg) 水 (kg) 方案一 001 120 650 740 50 270 370 002 140 677 770 50 270 370 003 160 581 828 50 270 370 方案二 004 100 691 589 320 0 500 005 120 670 590 320 0 500 006 140 645 595 320 0 500 初选配合比物理、力学性能试验结果见表2 表2 塑性混凝土物理、力学性能 编号 坍落度（mm） 扩展度（mm） 容重（kg/m3） 抗压强度 R28 弹性模量E28 模强比 R28/ E28 方案一 001 160 370 2130 1.1 420 382 002 150 330 2160 1.1 515 468 003 135 320 2150 1.4 550 393 方案二 004 155 340 2080 0.8 360 450 005 155 350 2120 1.2 400 333 006 125 300 2140 1.3 330 254 根据上述试验结果，在满足设计要求和施工要求的条件下，本着经济节约、优选的原则，确定以下理论配合比，见表3。 表3 塑性混凝土最终方案配比 编号 水泥 (kg) 细骨料 (kg) 粗骨料 (kg) 膨润土 (kg) 粘土 (kg) 水 (kg) 方案一 001 120 650 740 50 270 370 方案二 005 120 670 590 320 0 500 2.3 塑性混凝土配比选用 塑性混凝土采用现场强制式拌合机进行拌合.考虑到膨润土及粘土的成本及特性,纯粘土易于发生沉淀,拌合质量控制难度大,而