一种外贴纤维层及制备方法、地下结构及装配式施工方法与流程

本发明涉及城市地下空间，尤其涉及一种外贴纤维层及制备方法、地下结构及装配式施工方法。

背景技术：

1、公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

2、地下工程采用装配式施工方法时，先施作基坑，之后在基坑上施作垫层，之后在垫层上施作具有设定高程的精平条带，之后将预制的主体结构装配在精平条带上。此时，主体结构和垫层之间存在间隙，需要注浆填充，凝固后的注浆材料形成注浆层。注浆层将主体结构与垫层结合为整体受力体系。由于主体结构和垫层之间的间隙高度较低，导致注浆施工时的施工质量难以控制，因此注浆层的强度远低于主体结构和垫层。在后续的地下工程结构运营过程中，注浆层容易在列车振动及地下水冲刷下产生性能劣化现象，导致主体结构与垫层脱空，引起结构沉降、破损等一系列问题。

3、提升注浆层强度与耐久性对于地下工程质量来说尤为重要。现有技术中，掺加纤维可有效提升混凝土强度与耐久性，但由于主体结构和垫层的间隙极窄，注浆时直接掺加纤维容易导致注浆管封堵；以外掺的方式添加纤维时，纤维在浆液的冲刷下容易分布不均匀，对注浆层整体注浆层耐久性的提升效果有限。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种外贴纤维层及制备方法、地下结构及装配式施工方法，预制包括增强纤维且不影响注浆材料流动性的外贴纤维层，施工时，将外贴纤维层提前放置在主体结构和垫层之间的间隙中，然后注浆，能够保证增强纤维均布于注浆层中，提升注浆层的性能。

2、为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

3、本发明第一方面提供了一种外贴纤维层，包括：纤维固定板，所述纤维固定板下方连接有骨架，所述骨架上设置有多个互相平行的纤维固定丝，纤维固定丝平行于纤维固定板，且与纤维固定板相隔设定的距离；在纤维固定板和纤维固定丝之间连接有钢纤维。

4、可选的，所述钢纤维的直径为0.10～0.20cm。

5、可选的，所述外贴纤维层的高度等于主体结构和垫层之间的间隙，所述外贴纤维层的宽度等于相邻精平条带的间距。

6、可选的，相邻纤维固定丝间隔8～10cm，所述钢纤维沿所述纤维固定丝长度方向上分布，相邻钢纤维间距2～5cm，

7、可选的，所述骨架包括连接在纤维固定板四角上的四条中间骨架和在中间骨架下方形成框架结构的底层骨架，所述中间骨架垂直于纤维固定板，所述框架结构平行于纤维固定板，所述纤维固定丝的两端固定在底层骨架上。

8、可选的，所述纤维固定板为钢板、环氧树脂板或纤维增强尼龙板。

9、可选的，所述中间骨架由柔性钢筋或纤维增强复合材料筋制成。

10、可选的，所述底层骨架由铁丝或玄武岩纤维筋制成。

11、可选的，所述纤维固定丝由铁丝或玄武岩纤维筋制成。

12、可选的，所述钢纤维为直线型钢纤维，所述钢纤维的两端分别固定在纤维固定板和纤维固定丝上，且单个所述钢纤维的两端形成的连线垂直于纤维固定板。

13、可选的，所述钢纤维在沿纤维固定丝长度方向上的分布密度大于垂直于纤维固定丝长度方向上的分布密度。

14、可选的，所述骨架上设置有固定环。

15、可选的，固定环设置在中间骨架上。

16、本发明第二方面提供了上述外贴纤维层的制备方法，包括步骤：

17、将纤维固定板与骨架连接在一起，之后在骨架上安装互相平行的纤维固定丝，并使纤维固定丝与纤维固定板相隔设定的距离；

18、将钢纤维的一端固定在纤维固定板上，将钢纤维的另一端固定在纤维固定丝上，并使钢纤维垂直于纤维固定板。

19、可选的，钢纤维与纤维固定板以粘结的方式连接。

20、可选的，钢纤维与纤维固定板以粘结的方式连接。

21、可选的，在纤维固定板的四角竖直安装中间骨架，之后以中间骨架的远离纤维固定板的一端为框架端点，扎结底层骨架。

22、可选的，所述中间骨架与纤维固定板以粘结的方式连接。

23、本发明第三方面提供了一种地下结构，包括位于预制构件和垫层之间的注浆层，所述注浆层中设置有上述的外贴纤维层，且所述外贴纤维层的纤维固定板与预制构件的底面连接在一起，纤维固定丝贴合在垫层上表面。

24、本发明第四方面提供了一种地下结构的装配式施工方法，包括以下步骤：

25、s1、将上述的外贴纤维层固定在预制构件的底面，将预制构件安装在精平条带上，使外贴纤维层中纤维固定丝的长度方向平行于精平条带的长度方向；

26、s2、在外贴纤维层两侧布置橡胶条，封堵精平条带与外贴纤维层之间的缝隙；

27、s3、沿纤维固定丝的长度方向灌注无收缩性水泥，形成注浆层。

28、可选的，s2中，利用固定环将所述骨架固定在垫层上。

29、本发明的有益效果如下：

30、本发明在装配式施工的地下工程中预制外贴纤维层，所述外贴纤维层中设置有固定位置的钢纤维，能够在后续的浇筑过程中与浇注材料结合为浇筑层。由于钢纤维在外贴纤维层中的位置被纤维固定丝与纤维固定板固定，因此浇筑过程不会改变钢纤维的分布状态，最终获得的浇筑层中，钢纤维能够保持竖直状态与浇筑层的承载力方向相同，能够极大提高浇筑层的强度与耐久性。另一方面，钢纤维沿纤维固定丝的长度方向的分布密度更大，纤维固定丝与浇注材料的流动方向一致，能够避免钢纤维对浇筑材料的流动形成阻力，能够保证浇筑材料的充分流动，提高浇筑层的质量，进而提高地下工程质量的质量。

1.一种外贴纤维层，其特征在于，包括：纤维固定板，所述纤维固定板下方连接有骨架，所述骨架上设置有多个互相平行的纤维固定丝，纤维固定丝平行于纤维固定板，且与纤维固定板相隔设定的距离；在纤维固定板和纤维固定丝之间连接有钢纤维。

2.根据权利要求1所述的外贴纤维层，其特征在于，所述钢纤维的直径为0.10～0.20cm；

3.根据权利要求1所述的外贴纤维层，其特征在于，相邻纤维固定丝间隔8～10cm。

4.根据权利要求1所述的外贴纤维层，其特征在于，所述骨架包括连接在纤维固定板四角上的四条中间骨架和在中间骨架下方形成框架结构的底层骨架，所述中间骨架垂直于纤维固定板，所述框架结构平行于纤维固定板，所述纤维固定丝的两端固定在底层骨架上；

5.根据权利要求1所述的外贴纤维层，其特征在于，所述钢纤维为直线型钢纤维，所述钢纤维的两端分别固定在纤维固定板和纤维固定丝上，且单个所述钢纤维的两端形成的连线垂直于纤维固定板。

6.根据权利要求1所述的外贴纤维层，其特征在于，所述骨架上设置有固定环；可选的，固定环设置在中间骨架上。

7.一种如权利要求1所述的外贴纤维层的制备方法，其特征在于，包括步骤：

8.根据权利要求7所述的外贴纤维层的制备方法，其特征在于，

9.一种地下结构，包括位于预制构件和垫层之间的注浆层，其特征在于，所述注浆层中设置有如权利要求1-6任一所述的外贴纤维层，且所述外贴纤维层的纤维固定板与预制构件的底面连接在一起，纤维固定丝贴合在垫层上表面。

10.一种使用如权利要求1-6任一所述的外贴纤维层的地下结构的装配式施工方法，其特征在于，包括以下过程：