超缓凝混凝土在特大桩基中的应用

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摘 要：结合工程实例，介绍了超缓凝混凝土在特大桩基中的应用。对施工过程中应注意的问题以及如何进行质量控制作了阐述。?

关键词：特大坑基 质量要求 施工组织??

在一些大型桥梁工程中，为提高单桩的承载能力，桩的长度和横截面都较大，单桩所需灌注的混凝土方量较大，灌注时间较长，尤其是在炎热的夏季，必须把混凝土的初凝时间大大延长，才能保证一次灌注成功。普通商品混凝土缓凝剂，由于具有引入空气的性质，掺量过多会引起混凝土强度的降低和硬化不良，且缓凝时间较短，一般不能用于需长时间延续混凝土凝结的地方。但超缓凝剂却不然，它基本不引入空气，可按掺量多少，在24 h到72 h内控制混凝土的凝结时间，尽量推迟凝结时间，可一旦开始凝结，后期强度却发展很快，一般28天的标准强度还会略高于基准混凝土。

本文结合济南市纬六路跨铁路斜拉桥挖孔桩混凝土灌注施工实例，谈谈掺加超缓凝剂混凝土在特大桩基中的应用。

1 工程对混凝土的质量要求

1.1 工程简介

济南市纬六路跨铁路斜拉桥由于其地理位置特殊，采取双面索斜拉桥梁的形式，也是济南市第一座市内斜拉桥，其中桥梁主塔基础由12棵直径2.5 m的人工挖孔桩组成，实际成孔桩长最深达50 m，最浅也有40多 m，单桩混凝土用量在270m?3左右，混凝土设计强度等级为C30。济南市地下水丰富，桩基成孔后渗水量较大，这给工程施工增加了许多难度。

1.2 混凝土要有较好的和易性

流动性：水下灌注混凝土施工不具备振捣条件，靠混凝土自身重量产生流动在桩基底部摊平和捣实，若流动性较差，就会造成灌注困难、堵管，无法正常灌注，甚至会出现断桩，引发质量事故及较大的经济损失。纬六路桩基混凝土要求在灌注前坍落度应在180 mm～200 mm之间，扩展度大于45 mm.

粘聚性和保水性：水下灌注混凝土要有较好的粘聚性和保水性，以防止因混凝土的离析、泌水在灌注过程中出现碎石在导管中局部集结，造成"卡管"，引发质量事故。

1.3 混凝土要有较长的缓凝时间

纬六路工程和商品混凝土搅拌站在济南市的一北一南，距离10多公里，运输车辆要穿越市区，单桩灌注时间在8～12 h左右，因是在炎热左右，2 h后坍落度在180 mm左右。

1.4 抗压强度

水下灌注混凝土未经振捣，随着灌注深度的增加，抗压强度会随之降低，必须采用富配合比设计才能保障混凝土达到设计强度等级。

2 混凝土配合比试配

2.1 优选材料

由于水下混凝土灌注是连续作业，一旦灌注就必须一气呵成，在对混凝土的粘聚性、坍落度损失、抗压强度等各项指标的控制当中，原材料的质量起着至关重要的作用。

2.1.1 水泥

选用山东水泥厂生产的425号普通硅酸盐散装水泥，该水泥的理化性能指标较好、强度富余系数较大、质量波动较小。

2.1.2 黄砂

选用泰安产黄中砂，细度模数在2.8左右，颗粒表面圆滑，含泥量、泥块含量都较少。

2.1.3 碎石

选用济南南郊碎石，粒径为10～20 mm和16～31.5 mm的复合级配。

2.1.4 外加剂

对济南市几家大型外加剂厂家进行对比试验后，选用省建科院专为本工程配制的FNC-Ⅰ型超缓凝外加剂。

在实际灌注过程中，由于混凝土经时损失后状态较好，灌注特别顺利，灌注时间在6～10 h左右，混凝土28 h抗压强度在42～50 MPa之间，经省检测中心测定，所有桩基全部优良。

3 水下灌注混凝土施工中应注意的问题?

3.1 做好施工组织准备?

在灌注混凝土之前要对车辆、机械设备进行全面的检查，做好维修、保养工作；依据灌注所需的混凝土方量，做好原材料储备，设计较为科学的行车路线，组织充足的运输车辆，以保证混凝土灌注的顺利进行。

3.2 开灌前储料斗内必须有足以将导管底端一次性埋入水下混凝土中0.8 m以上深度的储存量。?

3.3 灌注过程中，混凝土要经常保持满管，导管间要用紧密连接，如密封胶圈，若导管内混凝土不满管，应徐徐浇注，过快易在导管内形成高压空气囊而堵管

3.4 混凝土灌注的上升速度不得小于2 m/h，导管底端埋入混凝土面以下一般宜保持在2～4 m，不宜大于6m，不得小于1 m。随着混凝土面的上升，要适时提升或拆卸导管，严禁把导管底部提出混凝土面，做到混凝土不在水中落下

3.5 应根据原材料情况和气候条件的变化，随时调整混凝土配合比，以满足混凝土拌和物特性指标的要求。?

3.6 在泥浆中进行水下混凝土浇灌作业，对于特大超深桩，应将混凝土浇灌至桩顶设计标高1 m方可终止浇注。?

4 结 论?

4.1 超缓凝混凝土解决了在炎热夏季大方量混凝土连续浇注过程中施工困难、混凝土经时损失太快等难点，推延了混凝土硬化过程中的放热过程，降低了水化热，减少了出现温度裂缝的可能。?

4.2 超缓凝混凝土缓凝时间40 h左右，且缓凝时间可根据掺量控制，不影响混凝土的性能。

4.3 超缓凝混凝土在大体积混凝土施工中用以防止温度裂缝、冷接缝，控制坍落度损失有重要应用前景。