浅谈超大超重罐槽柔性地基施工技术

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1、2O122O12Vo1．7No．1杨一斌等：浅谈超大超重罐槽柔性地基施工技术第7卷第1期浅谈超大超重罐槽柔性地基施工技术杨一斌，曹峰(总装备部司令部921工程指挥部，北京100094)摘要：航天员综合试验训练楼内基础中性浮力水槽，是我国航天员地面模拟太空失重环境训练重要设施，作者以中性浮力水槽为倒，重点研究超大超重罐槽柔性地基施工技术控制难题，在大量的实地试验研究基础上，解决了工程施工过程中的许多关键性技术难题，保证了试验任务的按期完成。关键词：超大超重；罐槽；柔性基础；施工研究中图分类号：TU44文献标识码：A文章编号：10

2、07—1903(2012)01—0055—02航天员综合试验训练楼位于北京航天城，建筑面积25910m2,是我国航天员综合试验训练中心。他的建成结束了我国依赖国外设备进行失重训练的历史，将为实现我国航天员出舱行走和舱外实验作出贡献。中性浮力水槽是综合试验训练楼的重要组成部分，他是一个直径23m，深10m的圆柱型不锈钢筒体结构，体图1柔性基础基底压力分布图积4300m，自重147t，注水后总重量为4447t。是我国航天员地面模拟太空失重环境训练重要设施，而支撑水槽的柔性基础为其安全和稳定提供保障。1．2施工技术指标的确定(1)中

3、性浮力水槽因荷载较大，对基底土层承载力1超大超重罐中性浮力水槽基础施工要求相当严格，基础持力层承载不小于fka=180kpa，经过技术检测满足设计要求。(2)回填土密实度98％，水槽注水加载后，使环型挡1_1水槽基础施工技术研究内容土墙内回填土压缩时沉降均匀，沉降量不得大于30mm。依据水槽荷载和传力特点确定基础研究内容，即水(3)钢筋砼环型挡土墙，钢筋砼挡墙300mm厚，砼槽基础建模一一柔性基础、基础底面压力。标号C30，高度2．5m；底部设抗倾浮钢筋砼基础断面为(1)基底接触压力的产生1000mm×300mm。水槽荷重一基

4、础一地基一在地基与基础的接触面上(4)环型挡土墙要求在槽体注水后产生的侧向位移产生的压力(地基作用于基础底面的反力)。时，留有足够应变空间。(2)接触压力的大小影响因素地基土和基础的刚度、荷载、基础埋深、地基土1．3基础施工技术性质。(1)基础施工技术要求(3)柔性基础基底压力分布，基底压力大小、分布状基础如何保证不使钢构水槽简体和周边建筑结构及况与上部荷载的大小、分布状况相同，压力分布见图1。装饰破坏。满足整体设施及建筑的耐久性。20122012第7卷第1期技术应用Vo1．7NO．1一是要满足基底土层承载力要求；二是保证水槽

5、加率，经验检测手纂成团，距地80cm落地开花为适宜。载后地基土层外扩应变限值；三是环形基础及挡墙施工压实：采用1t压路机和冲击电夯进行压实，击实度要质量控制；其四是填充料选择与夯实要求。求不小于98％。(2)水槽地基技术应用⑤钢筋砼水槽支撑底板施工，当回填土填至环型挡①在已清基底直径24．8+2m的区域内，机械挖至距墙顶80cm时，在环墙内及回填土顶面浇筑30cm厚钢筋砼设计持力层50cm，余土人工挖运，严禁挠动，基底误差±水槽支撑底板，周边与挡墙预留3cm空隙，确保受压后土20mm，静载测试已达到fka=180kpa的承载力

6、要求。由于层外扩应变余量和填土地基均匀沉降。水槽是航天员试验训练重要设施，为保证其更高安全性，⑥沥青砂施工冈筋砼底板施工完毕并达到强度后，在此基础上又对基础土层进行复合地基处理，保证其有进行板上沥青砂着力层施工，着力层厚薄与坡向、油石更高的承载能力。比、压实和施工过程实验检测非常关键。②水槽加载后地基土层外扩应变限值，见图2。(3)解决问题通过环形基础和挡墙形成环型约束结构，环形基础和挡墙外原土与内回填土、沥青砂施工处理，形成接近建水槽槽体模基础设置，解决水槽加载后不均匀沉降和应变值过大沥青砂填充层的问题。见图3钢筋砼顶扳环形

7、挡墙3：7灰土环形基础图2地基土层应变示意图地基土是各向同性的、均质的线性变形体，而且在深度和水平方向上都是无限延伸的。施工过程中，运用弹性理论法计算出地基沉降的位移解，其基本假定为地基是均质的、各向同性的、线弹性的半无限体；此外还假定基础整个底面和地基一直保持接触。荷载作用面为地表面，要求外扩应变限值在30mm内。图3工人正在进行环行基础施工③环形基础、挡墙施工。根据受力分布图和荷载大小确定钢筋砼环型挡土墙基本参数。钢筋砼挡墙300mm2结论厚，砼标号C30，高度2．5m；底部设抗倾浮钢筋砼基础断面为1000mmx300mm

8、。超大超重罐槽柔性地基控制技术：通过环形基础和④回填土施工，待环型基础及挡墙达到设计强度挡墙形成环型约束结构，将环形基础和挡墙外原土与内后，进行3：7灰土回填。回填土、沥青砂进行特殊施工处理，形成接近建模基础设回填土要求：用灰CaO+MgO含量大于75％，CO2含置，从施工技