預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁(簡(jiǎn)稱PHC樁)。PHC樁的制作是在工廠,采用先張法預(yù)應(yīng)力和離心成型工藝,經(jīng)過蒸壓養(yǎng)護(hù)而制成的一種空心圓筒體等截面構(gòu)件。目前,PHC樁被廣泛應(yīng)用于公路、鐵路、橋梁、港口、碼頭、建筑和水利等工程項(xiàng)目。
一、PHC樁特點(diǎn)
1.單樁承載力高,設(shè)計(jì)范圍廣。其樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)C50~C80。單樁可接成任意長(zhǎng)度,不受施工機(jī)械能力和施工條件局限。
2.抗彎性能好。PHC樁選用高強(qiáng)度、低松馳的陰螺紋鋼筋作為預(yù)應(yīng)力主筋,使樁身具有較高的預(yù)壓應(yīng)力。?成樁質(zhì)量可靠,沉樁后樁長(zhǎng)和樁身質(zhì)量可用直接手段進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
3.樁身耐錘擊和抗裂性好,穿透力強(qiáng)。
4.施工速度快,工期短,施工現(xiàn)場(chǎng)無砂石、水泥,無泥漿污染。
5.造價(jià)低廉。其單位承載力價(jià)格僅為鋼樁的1/3—2/3。
二、一般規(guī)定
對(duì)高強(qiáng)度混凝土除有特殊要求外,其強(qiáng)度測(cè)定、保證率、強(qiáng)度測(cè)定條件、檢驗(yàn)及試驗(yàn)方法等規(guī)定均應(yīng)符合《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JTGF80/1-2004),但測(cè)定混凝土抗壓強(qiáng)度的試件應(yīng)用邊長(zhǎng)為150mm的標(biāo)準(zhǔn)尺寸立方體。
三、材料的要求
1.配制高強(qiáng)度混凝土宜選擇高強(qiáng)度水泥,可采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥。立窯生產(chǎn)的水泥須經(jīng)仔細(xì)檢驗(yàn)其化學(xué)成分后方可確定使用與否。
2.配制用的細(xì)骨料,除應(yīng)符合規(guī)定外,尚應(yīng)滿足如下要求:宜使用級(jí)配良好的中砂,細(xì)度模數(shù)不小于2.6,含泥量應(yīng)小于2%。
3.配制用的粗骨料,除應(yīng)滿足有關(guān)規(guī)定外,尚應(yīng)滿足如下要求:應(yīng)使用質(zhì)地堅(jiān)硬、級(jí)配良好的碎石,骨料的抗壓強(qiáng)度應(yīng)比所配制的混凝土強(qiáng)度高50%以上,含泥量應(yīng)小于1%,針片狀顆粒含量應(yīng)小于5%,骨料的最大粒徑宜小于25mm。
4.拌制高強(qiáng)度混凝土用的水應(yīng)符合規(guī)定。
5.配制高強(qiáng)度混凝土必須使用高效減水劑,并根據(jù)不同的要求輔以助劑配制,其摻量應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)確定,外加劑的性能必須符合規(guī)定。
6.配制時(shí)宜外摻的混合材料為磨細(xì)粉煤灰、沸石粉、硅粉?;旌喜牧系募夹g(shù)條件應(yīng)符合規(guī)定,其摻量應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)確定。
7.高強(qiáng)度混凝土中的氯離子含量,對(duì)位于溫暖或寒冷地區(qū)、無侵蝕物質(zhì)影響及與土直接接觸的橋梁不應(yīng)超過
水泥重量的0.2%,對(duì)位于嚴(yán)寒和海水區(qū)域,受侵蝕環(huán)境,使用除冰鹽的橋涵,不應(yīng)超過水泥重量的0.1%。
四、配合比的要求
1.高強(qiáng)度混凝土的配合比應(yīng)符合規(guī)定。當(dāng)無可靠的強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)值時(shí),混凝土的施工配制強(qiáng)度(平均值)對(duì)于C50~C60應(yīng)不低于強(qiáng)度等級(jí)的1.15倍,對(duì)于C70~C80應(yīng)不低于強(qiáng)度等級(jí)值的1.12倍。
2.所用水膠比(水與膠結(jié)料的重量比,后者包括水泥及混合材料的重量)宜控制在0.24~0.38的范圍內(nèi)。
3.所用水泥重量不宜超過500kg/m3,水泥與混合材料的總量不超過550~600kg/m3。粉煤灰摻量不宜超過膠結(jié)料重量的30%,沸石粉不宜超過10%,硅粉不宜超過8%~10%。摻用混合材料的種類和數(shù)量,必須經(jīng)試驗(yàn)報(bào)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后確定。
4.混凝土的砂率宜控制在28%~34%的范圍內(nèi)。
5.高效減水劑的摻量宜為膠結(jié)料的0.5%~1.8%。
五、PHC樁施工
PHC樁施工順序一般宜采用“先長(zhǎng)樁后短樁,先大徑后小徑,從中間向四周并且對(duì)稱進(jìn)行”。
1.測(cè)放樁位。根據(jù)施工圖紙的要求,測(cè)放的樁位經(jīng)檢查、復(fù)測(cè)無誤后可進(jìn)行沉樁施工。同時(shí)在每次施工前要檢查即將施打的樁位與鄰樁之間的尺寸是否正確。
2.樁機(jī)就位。首先檢查樁機(jī)的工作狀態(tài)是否正常,確保設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)后,依據(jù)樁位移動(dòng)設(shè)備就位、對(duì)中、調(diào)直、試運(yùn)轉(zhuǎn)。
3.吊裝與運(yùn)輸。(1)PHC樁混凝土強(qiáng)度超過80%時(shí)才能吊裝。吊裝方法有:當(dāng)樁長(zhǎng)大于13m的PHC樁宜采用支點(diǎn)法,兩支點(diǎn)設(shè)在離樁兩端0.2L處;當(dāng)樁長(zhǎng)小大于13m時(shí),可采用直接進(jìn)行水平起吊。(2)PHC樁強(qiáng)度達(dá)到100%時(shí)可進(jìn)行運(yùn)輸,樁在運(yùn)輸過程中要綁扎牢固。(3)PHC樁堆放場(chǎng)地要堅(jiān)實(shí)平整,最下層要在兩支點(diǎn)下放墊木,堆放層數(shù)不得超過四層。
4.插樁。首先起吊前在樁身上劃出以米為單位的長(zhǎng)度標(biāo)記,起吊支點(diǎn)宜在樁端(無樁尖)0.3L處;將樁吊起后,要對(duì)位準(zhǔn)確后,用兩臺(tái)經(jīng)緯儀(軸線互相垂直)雙向調(diào)整樁的垂直度。插入時(shí)的垂直度偏差不得超過0.5%。
5.錘擊沉樁。在初打時(shí)宜低錘輕打,隨著沉樁加深,沉速減慢,起錘高度可逐漸增大。在打樁過程中,必須保持樁錘、樁帽、樁身保持在同一軸線上。
6.接樁。接樁采用端板式焊接接頭,接樁時(shí)要注意新接樁節(jié)與原樁節(jié)的軸線一致,當(dāng)下節(jié)樁的樁頭距地面1~1.2m時(shí),要進(jìn)行接樁。兩施焊面上的泥土、油污、鐵銹等要預(yù)先清刷干凈。焊接層數(shù)應(yīng)大于等于二層,施焊第一層時(shí),宜適當(dāng)加大電流,加大熔深。采用手工焊接,第一層用3.2或4.0的E4320型焊條,第二層以后用4.0-5.0的E4320型焊條焊接。焊好的樁接頭應(yīng)自然冷卻3~8分鐘后方可錘擊沉樁。
7.施工記錄。在打樁過程中,每打入0.5~1m的錘擊數(shù)、樁位置的偏斜、最后10擊的平均貫入度和最后1m的錘擊數(shù)等應(yīng)詳細(xì)記錄。按規(guī)范要求進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)。
六、質(zhì)量要求
1.高強(qiáng)度混凝土的施工技術(shù)要符合有關(guān)規(guī)定。
2.配料數(shù)量的允許偏差應(yīng)符合預(yù)制場(chǎng)或集中攪拌站拌制的規(guī)定。
3.配制高強(qiáng)度混凝土必須準(zhǔn)確控制用水量,砂石中的含水量應(yīng)仔細(xì)測(cè)定后從用水量中扣除。除事先規(guī)定的部分用水可留在現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)加外,嚴(yán)禁在材料出機(jī)后再加水。
4.高效減水劑宜采用后摻法,如制成溶液加入,應(yīng)在用水量中扣除這部分溶液用水。加入減水劑后,混凝土拌和料在攪拌機(jī)中繼續(xù)攪拌的時(shí)間,當(dāng)用粉劑時(shí)不得少于60s,當(dāng)用溶液時(shí)不得少于30s。
5.拌制高強(qiáng)度混凝土必須使用強(qiáng)制式攪拌機(jī),宜采用二次投料法拌制。
6.混凝土的澆筑應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,如因故必須間斷時(shí),其間斷時(shí)間應(yīng)小于前層混凝土的初凝時(shí)間或能重塑時(shí)間。允許間斷時(shí)間應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定。若超過允許間斷時(shí)間,須采取保證質(zhì)量的措施或按工作縫處理。
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