超深挖孔桩干浇机制砂自密实混凝土施工工程应用.doc

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1、超深挖孔桩干浇机制砂自密实混凝土施工工程应用工程应用本章以乌江大桥桩基工程为依托，将“超深挖孔桩干浇自密实混凝土施工工艺”研究成果应用于实际工程中，研究满足施工要求的“干浇自密实混凝土” ，并在实际工程中不断进行总结和优化，为桩基工程施工提供理论支持和技术保障。1.1 工程概况工程概况乌江大桥位于贵州省遵义县，是兰海高速遵义至贵阳段扩容工程的控制性工程。大桥全长 958m，主桥为（40+110+320+40+110）m 双塔双索面预应力混凝土斜拉桥，主 4#、5#墩为 H 形索塔，塔高分别为 143.1m 和 191.1m，主 5#墩为 28 根 D250cm 群桩基础，桩长 65m，采用 C

2、30 混凝土，单桩浇筑方量大，全桥共有桩基 162 根，桩径 1.6-2.5m 不等，桩基混凝土总方量 19950 方。贵州地处西南山区，没有天然砂资源，均为自采石灰岩机制砂，石粉含量大，石粉 MB 值大，级配不均匀，给混凝土的配置带来了较大难题。近十年期间贵州高速迅猛发展，机制砂被广泛运用于公路工程建设中，施工者也结出了一些使用经验，与天然河沙相比既降低了弃方量达到节能减排环境保护的目的，又降低成本取得较高的经济价值。将自密实混凝土应用于结构较为重要的桩基础中，需谨慎地进行配合比设计，在保证强度、耐久性前提下，自流平密实的工作性能对成桩质量甚为关键，结合现场实际施工情况，超深挖孔桩干浇自密实

3、混凝土的试配需解决以下重难点：基础结构重要，自流平密实对成桩质量起到决定性作用；在原材料情况较差情况下，长距离运输后工作性能的稳定性极为重要。1.2 原材料及配合比参数选择原材料及配合比参数选择根据配合比设计及试配确定最终的桩基 C30 自密实混凝土配合比，选用的原材料为：尚嵇镇大坝村瀑布水，水泥为遵义三岔拉法基瑞安 P.O42.5 水泥，细集料为自采机制砂 0-4.75mm，粗集料为自采 5-20mm 连续级配碎石，掺合料为遵义鸭溪电场级粉煤灰，外加剂为中兴南友聚羧酸型高性能减水剂。表表 1.2.1 桩基桩基 C30 自密实混凝土施工配合比自密实混凝土施工配合比混凝土强水泥粉煤灰机制砂碎石用

4、水量外加剂度等级（kg）(kg)(kg)(kg)(kg)(kg)C303002008857851805.5依据研究结果配合比如表 1.2.1 所示，其中，水胶比为0.36；减水剂掺量 1.1%（相对于混凝土胶凝材料） 。混凝土坍落度设计值为 260280mm，坍落扩展度为 690mm，T50扩展时间 6.2s，U 型箱填充高度 335mm，V 漏斗通过时间11.9s。浇筑过程中根据气温、运输距离情况进行适当调整。1.3 现场施工现场施工1.3.1 施工工艺流程施工工艺流程桩基混凝土浇筑采用干浇，混凝土在拌合站集中拌合后罐车运送至现场，孔内安装混凝土下落导管，浇筑入仓分三种情况：1、罐车直接停放

5、孔口通过导管下料；2、采用溜槽配合通过导管下料；3、泵送混凝土经过导管下料。浇筑速度约 27 m3/h，所有桩基浇筑时间介于 4-12h 范围内。在浇筑前为了检测自密实混凝土的应用效果，浇筑直径 2m高 2m 的试验段两个，一个为素混凝土，另一个配筋，配筋形式和桩基钢筋笼相同。拆模后分析结果优化后应用于主体工程中。总结优化配合比桩基钢筋笼加工场集中长线预制钢筋笼安装钢筋笼分段运输桩底清孔浇筑混凝土桩头养护、桩基检测标养试块制作自密实砼桩基试验段施 工图图 1.3.1 桩基自密实混凝土施工工艺流桩基自密实混凝土施工工艺流1.3.2 自密实混凝土施工自密实混凝土施工（1）混凝土生产运输）混凝土生产

6、运输混凝土在配有 2 台 HZS90 搅拌机的拌合站集中拌合，由混凝土罐车运至施工现场。拌合前确保原材料的性能参数满足上述研究结果要求，定期校核拌合站计量系统，确保计量系统准确。按照设计配比计量，用水量需考虑机制砂、骨料含水量，再根据混凝土实际性能对水量进行微调，确保塌落度在260mm280mm 之间。拌合时可适当延长拌合时间，借以改善混凝土和易性，提高保水性和粘聚性。根据混凝土浇筑方量、浇筑速度、运距合理配置混凝土罐车数量，防止混凝土供应间断造成等待时间过长造成塌落度损失过大。（2）下料方式）下料方式下料方式分为三种：1、罐车直接孔口下料通过导管浇筑，2、部门山坡位置利用地势搭设溜槽通过导管

7、下料浇筑，3、无法采用上述两种方法时采用泵送浇筑。导管采用 D370mm 直径无缝密封管，根据桩基长度每个20m 设置一道减速措施，防止混凝土高落差情况下产生离析或泌水。图图 1.3.2 导管减速装置导管减速装置（3）浇筑）浇筑混凝土浇筑采取分层布料、分层静置排气，分层厚度控制在 50cm 左右，单层静置排气时间控制在 2-3min。浇筑过程中技术人员需在孔下跟踪观察混凝土自流平通过钢筋的间隙通过性，以及混凝土的泛浆泌水情况，发现异常及时与试验室人员沟通调整混凝土的配合比。混凝土浇筑过程中试验人员根据批次取样留存，并制作同条件养护试块，用以指导桩基检测的龄期强度。（4）养护）养护混凝土浇筑完成

8、达到初凝之后及时进行桩头蓄水养护，养护时间不低于 7d。（5）桩基检测）桩基检测桩基检测采用无损超声波检测、同时按 3%的比例钻心取样检测，另外为了检验桩底承载力及桩身的压缩变形，在主 5#墩处选择两根桩基进行了自平衡试验。经过全桥桩基检测，全桥成桩均为一类桩。自平衡试验设计桩顶承载力 4500t，加载至 13000t 后，桩底沉降值均能满足相关规范要求。表表 1.3.1 试验桩极限承载力及对应沉降表试验桩极限承载力及对应沉降表桩号参数实测承载力设计桩顶力数值（kN）130572450005-13对应沉降（mm）21.15.6数值（kN）129818450005-27对应沉降（mm）25.45.7桩基检测结果照片如下：图图 1.3.3 桩基组钻芯取样照片桩基组钻芯取样照片图图 1.3.4 自平衡试验及结果照片自平衡试验及结果照片1.4 工程应用效果工程应用效果经过精心的组织和过程中的不断优化“乌江大桥超深挖孔桩干浇自密实混凝土施工工艺研究”很好地运用到施工过程中，浇筑所有桩基均通过桩基检测达到一类桩的目标。同时施工中极大地降低了工人劳动强度，并且规避了深孔施工的安全风险，取得了较好的效益。