一種用于樁基工程的新型超高性能混凝土護筒的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及橋梁施工領(lǐng)域，具體地指一種用于樁基工程的新型超高性能混凝土護筒的制備方法。所述的護筒采用超高性能混凝土制作而成；所述的超高性能混凝土制作配比為：水泥：細砂：細磨石英砂粉：硅灰粉：減水劑：水：微細鋼纖維＝100：400～470：80～120:10～50:0.6～1.0:37～45：0.001～0.004。本發(fā)明通過使用超高性能混凝土作為護筒材料，提高了混凝土護筒抗壓和抗拉強度，改善了結(jié)構(gòu)韌性，適用于覆蓋層較淺、基巖承載力高的區(qū)域。本發(fā)明解決了鋼護筒易卷邊、變形的問題，具有價格低廉、適用范圍廣泛、有利于環(huán)境保護等優(yōu)點。
【專利說明】一種用于粧基工程的新型超高性能混凝土護筒的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及橋梁施工領(lǐng)域，具體地指一種用于樁基工程的新型超高性能混凝土護筒的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鉆孔灌注樁基是最常見的橋梁基礎(chǔ)形式，具有豎向承載力高、施工周期短、工藝成熟及資源配置低等優(yōu)點，已在國內(nèi)外多座跨江跨海橋梁基礎(chǔ)中得以應(yīng)用。鉆孔灌注樁基主要施工環(huán)節(jié)包括護筒制作與插打、鉆進成孔、鋼筋籠制作與下放、水下混凝土澆筑等，其中鉆進成孔是樁基施工的核心工序，而護筒施工又直接影響著鉆進成孔的質(zhì)量。目前，樁基護筒一般采用鋼材制作，運輸至現(xiàn)場后利用合適的樁錘將其振打沉降至一定深度，然后再利用鉆機進行成孔作業(yè)。該施工方法適合于承載力不高、覆蓋層較厚且護筒容易插打的地質(zhì)條件。而對于覆蓋層較淺、基巖承載力高的區(qū)域，樁基護筒需穿越覆蓋層進入持力巖層一定深度，常規(guī)鋼護筒在進入承載力較高的巖層后易引起卷邊或局部變形等，若采用增加護筒壁厚，則又會導(dǎo)致施工成本大幅度增加；若鋼護筒不進入持力巖層，則極可能引起孔內(nèi)塌方，嚴重影響成孔質(zhì)量，同時還對周邊環(huán)境造成一定污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是要解決上述【背景技術(shù)】的不足，提供一種用于樁基工程的新型超高性能混凝土護筒的制備方法。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種用于樁基工程的新型超高性能混凝土護筒的制備方法的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
[0005]I)按照質(zhì)量配比選取100份的硅酸鹽水泥，400~470份的細砂，80~120份的細磨石英砂粉，10~50份的硅灰粉，0.6~1.0份的減水劑，37~45份的份水，0.001~
0.004份的微細鋼纖維；
[0006]2) 25°C條件下，將細砂和細磨石英砂粉混合制作為A組分，將硅酸鹽水泥和硅灰粉混合制作為B組分，將減水劑和水混合制作為C組分，先將A組分置于混凝土攪拌機中，再將B組分加入混凝土攪拌機中，開啟混凝土攪拌機攪拌混合10秒后，再將C組分加入混凝土攪拌機中，A、B和C組分再一起攪拌120秒停止，制備出超高性能混凝土 ；
[0007]3)安裝模板，將微細鋼纖維固定在模板內(nèi)，緩慢向模板內(nèi)澆筑超高性能混凝土 ；
[0008]4)模板拆除，并將超高性能混凝土護筒放置在溫度為70~80°C、濕度90%以上的環(huán)境下進行養(yǎng)護2~3小時。
[0009]進一步的所述的水泥為為P.0.42.5型硅酸鹽水泥。
[0010]進一步的所述的細砂模數(shù)≤ 1，含泥量≤1.5%，泥塊含量≤0.5%，氯化物含量≤0.02%。 [0011]進一步的所述的細磨石英砂二氧化硅含量> 99.99%，三氧化二鐵< 0.001%，莫氏硬度為7。[0012]進一步的所述的減水劑為聚羧酸減水劑。
[0013]進一步的所述的步驟3中獎模板安裝完成后，將微細鋼纖維編制成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)然后固定在模板中。
[0014]進一步的所述的超高性能混凝土護筒的下部壁厚逐漸縮小形成尖銳的倒錐形刃腳；護筒上端壁厚為60~100mm,刃腳下端壁厚為20~30mm。
[0015]本發(fā)明通過使用超高性能混凝土作為護筒材料，提高了混凝土護筒抗壓和抗拉強度，改善了結(jié)構(gòu)韌性，適用于覆蓋層較淺、基巖承載力高的區(qū)域。本發(fā)明解決了鋼護筒易卷邊、變形的問題，具有價格低廉、適用范圍廣泛、有利于環(huán)境保護等優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1:本發(fā)明護筒的俯視圖；
[0017]圖2:本發(fā)明護筒筒壁剖面圖；
[0018]圖3:本發(fā)明護筒安裝示意圖；
[0019]圖4:本發(fā)明護筒安裝示意圖；
[0020]其中:1-超高性能混凝土護筒；2_護筒刃腳；3_護筒導(dǎo)向架；4_千斤頂；5-振動樁錘夾具；6_振動樁 錘；7_纜繩。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0022]一種用于樁基工程的新型超高性能混凝土護筒的制備方法，護筒采用超高性能混凝土制作而成，超高性能混凝土制作配比為:
[0023]水泥:細砂:細磨石英砂粉:硅灰粉:減水劑:水=100:400~470:80~120:10~50:0.6~1.0:37~45，配制溫度為15°C~35°C ;使用的水泥為P.0.42.5型硅酸鹽水泥；使用的細砂模數(shù)< 1，含泥量< 1.5%，泥塊含量< 0.5%，氯化物含量< 0.02% ;使用的細磨石英砂二氧化硅含量> 99.99%，三氧化二鐵< 0.001%，莫氏硬度為7 ;使用的減水劑為聚羧酸減水劑；超高性能混凝土護筒制備過程中添加有微細鋼纖維，所述的微細鋼纖維添加量為混凝土總質(zhì)量的1%。~4%。。
[0024]超高性能混凝土護筒的制備步驟為:
[0025]I)按照質(zhì)量配比選取100份的硅酸鹽水泥，400~470份的細砂，80~120份的細磨石英砂粉，10~50份的硅灰粉，0.6~1.0份的減水劑，37~45份的份水，0.001~
0.004份的微細鋼纖維；
[0026]2) 25°C條件下，將細砂和細磨石英砂粉混合制作為A組分，將硅酸鹽水泥和硅灰粉混合制作為B組分，將減水劑和水混合制作為C組分，先將A組分置于混凝土攪拌機中，再將B組分加入混凝土攪拌機中，開啟混凝土攪拌機攪拌混合10秒后，再將C組分加入混凝土攪拌機中，A、B和C組分再一起攪拌120秒停止，制備出超高性能混凝土 ；
[0027]3)安裝模板，將微細鋼纖維編制成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)然后固定在模板內(nèi)，緩慢向模板內(nèi)澆筑超高性能混凝土；
[0028]4)模板拆除，并將超高性能混凝土護筒放置在溫度為70~80°C、濕度90%以上的環(huán)境下進行養(yǎng)護2~3小時。[0029]模板內(nèi)澆注超高性能混凝土?xí)r應(yīng)該注意緩慢勻速，主要是防止攪動模板內(nèi)固定的微細鋼纖維，使鋼纖維在超高性能混凝土內(nèi)均勻分布。
[0030]如圖1~3所示的一種用于樁基工程的新型超高性能混凝土護筒的制備方法，上端壁厚為60~100mm,下端壁厚為20~30mm,形成下端踏面尖銳的倒錐臺形。這樣的設(shè)置有利于施工過程中護筒的振沉，能夠在保持護筒整體剛度的情況下，將護筒振沉至巖層中。
[0031]超高性能混凝土護筒在預(yù)制工程中添加有微細鋼纖維，鋼纖維添加量占混凝土總質(zhì)量的1%。~4%。，優(yōu)選的方案是在混凝土中添加3%。的微細鋼纖維。添加微細鋼纖維有利于增加護筒的剛度和韌性，使混凝土護筒在振沉過程中不會破裂損壞。
[0032]超高性能混凝土護筒筒體外徑為3000mm，刃腳高度為1000mm，上端壁厚優(yōu)選為80mm (護筒正常安裝時,施力振打的一端為上端)，下端壁厚即踏面寬度為20mm,上大下小形成尖銳的倒錐臺形，該錐臺形的斜邊垂直度比例為100:3。護筒這樣設(shè)置是為了減少護筒在下沉過程中的阻力，加快下沉速度，同時也有利于保護護筒在振沉過程中保持完整。
[0033]具體的施工步驟如下:
[0034]I)、超高性能混凝土護筒I在工廠嚴格按設(shè)計尺寸和材料配比進行預(yù)制，在專用設(shè)施內(nèi)進行養(yǎng)護，然后運輸至施工現(xiàn)場；
[0035]2)、將振動樁錘夾具5均勻布置在超高性能混凝土護筒I頂面，并固定鎖死；
[0036]3)、利用纜繩7將起重設(shè)備與振動樁錘6進行連接，進行超高性能混凝土護筒I的起吊、翻轉(zhuǎn)和初步定 位；
[0037]4)、利用護筒導(dǎo)向架3上設(shè)置的水平布置千斤頂4對護筒進行精確定位，繼續(xù)下放起重設(shè)備主鉤，使超高性能混凝土護筒I在自重作用下插入泥面一定深度；
[0038]5)、啟動振動樁錘6振沉超高性能混凝土護筒1，使其穿越淺覆蓋層，并進入持力巖層一定深度，達到設(shè)計標高要求；
[0039]6)、取出超高性能混凝土護筒I內(nèi)土體，用鉆機進行鉆進成孔，直至達到設(shè)計標聞;
[0040]7)、進行孔內(nèi)清基、鋼筋籠下放和混凝土澆筑，直至樁基施工完成。
[0041]本發(fā)明通過使用超高性能混凝土作為護筒材料，提高了混凝土護筒抗壓和抗拉強度，改善了結(jié)構(gòu)韌性，適用于覆蓋層較淺、基巖承載力高的區(qū)域。本發(fā)明解決了鋼護筒易卷邊、變形的問題，具有價格低廉、適用范圍廣泛、有利于環(huán)境保護等優(yōu)點。
【權(quán)利要求】
1.一種用于樁基工程的新型超高性能混凝土護筒的制備方法，其特征在于包括以下步驟: 1)按照質(zhì)量配比選取100份的硅酸鹽水泥，400~470份的細砂，80~120份的細磨石英砂粉，10~50份的硅灰粉，0.6~1.0份的減水劑，37~45份的份水，0.001~0.004份的微細鋼纖維； 2)25°C條件下，將細砂和細磨石英砂粉混合制作為A組分，將硅酸鹽水泥和硅灰粉混合制作為B組分，將減水劑和水混合制作為C組分，先將A組分置于混凝土攪拌機中，再將B組分加入混凝土攪拌機中，開啟混凝土攪拌機攪拌混合10秒后，再將C組分加入混凝土攪拌機中，A、B和C組分再一起攪拌120秒停止，制備出超高性能混凝土 ； 3)安裝模板，將微細鋼纖維固定在模板內(nèi)，緩慢向模板內(nèi)澆筑超高性能混凝土； 4)模板拆除，并將超高性能混凝土護筒放置在溫度為70~80°C、濕度90%以上的環(huán)境下進行養(yǎng)護2~3小時。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于樁基工程的新型超高性能混凝土護筒的制備方法，其特征在于:所述的水泥為42.5型硅酸鹽水泥。
3.如權(quán)利要求1所述的一種用于樁基工程的新型超高性能混凝土護筒的制備方法，其特征在于:所述的細砂模數(shù)≤1，含泥量≤1.5%，泥塊含量≤0.5%，氯化物含量≤0.02%。
4.如權(quán)利要求1所述的一種用于樁基工程的新型超高性能混凝土護筒的制備方法，其特征在于:所述的細磨石英砂二氧化硅含量> 99.99%，三氧化二鐵含量< 0.001%。
5.如權(quán)利要求1所述的一種用于樁基工程的新型超高性能混凝土護筒的制備方法，其特征在于:所述的減水劑為聚羧酸減水劑。
6.如權(quán)利要求1所述的一種用于樁基工程的新型超高性能混凝土護筒的制備方法，其特征在于:所述的步驟3中獎模板安裝完成后，將微細鋼纖維編制成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)然后固定在模板中。
【文檔編號】C04B28/04GK103964778SQ201410175500
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】張鴻, 張永濤, 劉建波 申請人:中交第二航務(wù)工程局有限公司