预应力蒸养混凝土管桩的研制

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发布时间：2021-09-04

资料介绍

预应力蒸养混凝土管桩的研制
冯乃谦陈乐雄叶浩文李浩徐勋龙陈潮龙周奇明齐世坤
(深圳市正强投资发展有限公司)
1问题的提出
传统的C80预应力高强混凝土管桩生产是以高
标号水泥与磨细石英砂为胶凝材料配制混凝土，离
心成型后通过普通蒸气养护(初蒸)，一般蒸养温
冯乃谦，深圳市正强投资发展有限公司
地址：深翊I市福永街道新和社区西海堤路正强码头26号
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度为85。C，恒温4～5 ，使管桩混凝土的强度达到
40MPa以上，才能脱模；然后进入高压蒸养，温度
185。C，恒温7～8 ，使磨细砂与水泥水化时放出
的Ca(OH) 反应生成托勃莫米石，管桩混凝土强度
才能达到90MPa以上(达到C80的强度等级)。
即现有的C80混凝土管桩生产必须通过初蒸与蒸压
才能完成，初蒸使管桩混凝土具有脱模强度及支撑
；；；；；；；
3处理效果与工法对比洞内填充效果还是比较理想。
由于在施工过程中，项目组根据先易后难和分
散施工(施工有溶洞桩时应分散施工，避免集中施
工以最大程度上减小因塌孔造成的影响)的原则，
并成立专门的应急指挥小组处理施工过程中出现
的问题，因而对抛填法和钢护筒跟进法的处理均有
效快速，没有出现重大伤亡事故。灌注混凝土法是
在桩基施工之前实施的，是特别针对本工程串珠状
溶洞提出的新型工法，因而项目组对其进行了填充
效果检验。一般作抽芯检验，在原有灌注孔和排气
孔往下抽芯，可以减少工作量。芳村逸彩新世界经
图6抽芯芯样照片
三种串珠状溶洞填充施工工法优缺点对比，见
填充处理效果如图6，可以发现岩样虽不完整，溶表1。
表1 串珠状溶洞填充施工工法对比
4结语
该场地因为存在较为复杂的岩溶发育现象，且
与珠江水系有较大的水力联系，加上在断裂带的控
制下，使得溶洞处理异常艰难。但只要能较准确的
预测溶洞的分布、形状、大小及充填物的类型，就
能根据不同复杂的地质情况对串珠状溶洞选用不
同的处理方案，从而得到较好的处理效果，为桩基
施工打下结实的基础。施工实践表明，抛填片石、
黄土，钢护筒跟进法和灌注混凝土法对于有一定水
力联系的串珠状溶洞具有较好的处理效果，能保证
施工安全和质量，为类似复杂岩溶地区的溶洞处理
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提供工程经验。
最后，感谢广东基础工程公司机施分公司全体
同事为本论文提供素材和资料。
参考文献：
[1] 何华．岩溶地区钻孔桩基础旋工疑难处理措施fJ1．铁道建
筑．2006(9)：4~5
[2】温汉德张所邦．深圳葵涌西立交桥桩基溶洞的处理方法U】．探矿工
程．2O0S(7)：36～37．
[3]陈亮，彭小林，钟晓晖等．具有动水条件下的多层溶洞填充处理施工工
法【PJ．中国专利：GDGF114-2009，2009．一
先张法预应力的强度；而蒸压使磨细砂与Ca(OH)2
反应，使管桩具有C80等级的强度。这种两段式管
桩生产工艺，能源消耗大。本课题的目的是研究探
索一条免蒸压的高强混凝土管桩的生产工艺，达到
节省资源和能源的目的。
2预应力蒸养管桩混凝土的研制
本研究的技术路线是：研制合适的矿物超细粉
作混凝土的掺合料，采用自行研发的新型高效减水
剂，通过合理的生产工艺，免除原管桩生产中的高
压蒸养和初蒸工序。本研究课题分两步进行：①免
除高压蒸养，通过初蒸能达到要求的管桩混凝土的
强度；②在条件许可下，进一步试验以太阳能养护
代替初蒸，达到要求管桩混凝土的强度。本文所述
为第一阶段成果，即免除高压蒸养工序已研制成功。
试验研制用原材料：
水泥：金鹰52．SR早强型水泥；
细骨料：水洗海砂，细度模量2．8～3．2，属中
偏粗砂，级配合格。
粗骨料：花岗岩碎石， 2 级配； 5～
25．6mm(70％)；O~5mm(30％)；
纳米微珠：微珠是一种新品种的超细粉，具有特
殊的物理化学性能，对水泥混凝土具有填充效应、
减水效应、增强效应及耐久性效应；
天然沸石超细粉：比表面积6000cm ／a，由浙
江金华沸石粉厂供应，广州、惠州也有类似产品；
复合超细粉：以微珠与天然沸石粉复合而成；
高效减水剂：萘系、氨基系复合的减水剂
HRW A：
经多次反复试验，最后确定混凝土配合比如下：
水泥：340kg／m0
复合超细粉：80kg／m0
砂：750kg／m。
碎石：1300kg／m。
水：90kg m。
复合高效减水剂：水泥用量的2．6％
本试验共成型了l0组混凝土试件。全部试件
与初蒸同条件养护，出池后进行抗压试验，试验结
果强度平均值为1IOMPa，均方差为4．89MPa，说
明试验混凝土的质量稳定，强度高，达到了管桩要
求的强度。
3压预应力蒸养管桩的生产试验
在蒸养管桩混凝土研制成功的基础上，深圳市
正强管桩厂共进行了8次免蒸压预应力管桩的生产
试验，共生产管桩约lO00m，进行了性能检测和运
送到工地进行施打试验。
本次试验共生产了 4o0×95A-9m 及
~500x 125A．1lm两种桩型，混凝土配合比根据生