浅谈预应力管桩(PHC)高强砼配合比设计参数的选择
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高强混凝土配合比设计标准高强混凝土配合比设计标准一、引言高强混凝土是指抗压强度大于50MPa的混凝土。
由于具有较高的抗压强度、较低的收缩率和较好的耐久性等优点,被广泛应用于桥梁、高层建筑、水利工程等领域。
高强混凝土的配合比设计是其成功应用的关键之一。
本文旨在对高强混凝土配合比设计标准进行全面、详细、具体的介绍。
二、高强混凝土的特点高强混凝土相较于普通混凝土具有以下特点:1. 抗压强度高:高强混凝土的抗压强度一般在50MPa以上,甚至可以达到100MPa以上。
2. 抗拉强度高:高强混凝土的抗拉强度较高,抗裂性能好。
3. 收缩率低:高强混凝土的收缩率较低,有利于减少混凝土的开裂。
4. 耐久性好:高强混凝土具有较好的耐久性,能够在恶劣环境下长期使用。
三、高强混凝土配合比设计标准高强混凝土配合比设计标准主要包括三个方面:材料的选择、混凝土配合比设计、混凝土的养护。
1. 材料的选择高强混凝土的材料选择需要具备以下条件:1.1 水泥:选用高强度水泥,其初凝时间和终凝时间应符合要求。
水泥的用量应根据配合比计算确定。
1.2 砂:砂的质量应符合标准,掺杂物的含量应控制在规定范围内。
1.3 石子:石子的质量应符合标准,其粒径应按照配合比确定。
1.4 水:水的质量应符合标准,不得含有有害物质。
1.5 外加剂:外加剂的用量应根据配合比计算确定,应符合国家标准。
2. 混凝土配合比设计高强混凝土的配合比设计需要考虑以下因素:2.1 抗压强度:高强混凝土的抗压强度应根据工程需求确定,一般应大于50MPa。
2.2 水灰比:水灰比应根据混凝土的抗压强度、工作性能和耐久性等要求确定。
一般来说,水灰比应在0.25-0.35之间。
2.3 砂率:砂率应根据混凝土的抗压强度、工作性能和耐久性等要求确定。
一般来说,砂率应在35%-45%之间。
2.4 石子粒径:石子的粒径应根据混凝土的抗压强度和工作性能要求确定。
一般来说,石子的粒径应在5-25mm之间。
高强度混凝土的配合比和规格一、引言高强度混凝土是一种具有较高抗压强度和抗弯强度的混凝土,通常用于大型建筑工程中的结构部分。
高强度混凝土的配合比和规格是影响其抗压强度和抗弯强度的重要因素,因此必须进行合理的设计和控制。
二、高强度混凝土的材料选择高强度混凝土的材料选择应符合以下要求:1. 水泥:应选择高性能水泥或复合水泥,并严格控制其含水量。
2. 骨料:应选择高质量的天然砂、碎石或人工砂、碎石,并控制骨料的含泥量。
3. 粉煤灰:可以适量添加粉煤灰,以提高混凝土的耐久性和抗裂性。
4. 水:应选择清洁、无污染的自来水或地下水,并控制水的含氧量和含盐量。
5. 外加剂:可以添加高效减水剂、缓凝剂、增塑剂等外加剂,以改善混凝土的工艺性能和强度性能。
三、高强度混凝土的配合比设计高强度混凝土的配合比设计应根据具体工程条件进行,一般应满足以下要求:1. 抗压强度:应根据混凝土的使用要求和工程条件,设计混凝土的抗压强度,一般应不低于70MPa。
2. 抗弯强度:应根据混凝土的使用要求和工程条件,设计混凝土的抗弯强度,一般应不低于10MPa。
3. 砂率:应根据骨料的性质和混凝土的使用要求,确定混凝土的砂率,一般应在35%~45%之间。
4. 水灰比:应根据混凝土的使用要求和工程条件,确定混凝土的水灰比,一般应在0.25~0.35之间。
5. 外加剂掺量:应根据混凝土的工艺性能和强度性能要求,确定外加剂的掺量,一般应控制在1%~3%之间。
四、高强度混凝土的制备和养护高强度混凝土的制备和养护应符合以下要求:1. 搅拌设备:应选择高效、可靠的混凝土搅拌设备,保证混凝土的均匀性和稳定性。
2. 搅拌时间:应根据混凝土的配合比和工艺要求,控制搅拌时间,一般应在3~5分钟之间。
3. 浇注方式:应根据混凝土的使用要求和工程条件,选择合适的浇注方式,保证混凝土的均匀性和致密性。
4. 养护条件:应根据混凝土的使用要求和工程条件,控制养护条件,包括温度、湿度、养护时间等,以保证混凝土的强度和耐久性。
浅谈预应力高强混凝土管桩(PHC桩)基础的施工(全文)文档1:正文:一、引言预应力高强混凝土管桩(PHC桩)基础是一种常用的基础工程施工方法。
本文将从施工过程、材料选用、施工方案等方面对PHC桩基础进行详细介绍。
二、施工过程2.1 桩机搭设桩机搭设是PHC桩基础施工的第一步,需要按照设计图纸要求进行合理布置。
2.2 桩孔开挖开挖桩孔时,需要严格按照设计要求进行,保证桩孔的深度和直径的准确度。
2.3 钢筋配筋在桩孔内进行钢筋配筋时,需要根据设计要求进行合理的排布,保证桩身的强度和稳定性。
2.4 浇筑混凝土混凝土的浇筑是PHC桩基础施工的关键环节,需要注意混凝土的配比、浇筑速度以及振捣等细节。
2.5 预应力张拉在桩身硬化后,进行预应力张拉作业,确保桩身在受力时能够有足够的承载能力。
三、材料选用3.1 混凝土采用高强度混凝土是保证PHC桩基础承载能力的重要因素。
3.2 钢筋选用高强度钢筋,能够提高桩身的抗弯和抗压能力。
3.3 预应力钢束预应力钢束是进行桩身预应力张拉的重要材料,需要选用质量可靠的产品。
四、施工方案4.1 桩基础设计方案根据工程要求和设计要求,制定合理的桩基础设计方案。
4.2 桩机操作方案制定桩机操作方案,明确桩机的搭设和使用要求,保障施工的顺利进行。
4.3 钢筋配筋方案根据设计要求,制定合理的钢筋配筋方案,保证桩身的稳定性和承载能力。
4.4 混凝土浇筑方案制定混凝土浇筑方案,明确浇筑的时间、方法和技术要求。
五、附件本文档涉及的附件包括设计图纸、施工方案、施工图纸等。
六、法律名词及注释1. 预应力:预先施加的拉应力,用以抵消工件在使用荷载作用下的应力。
2. PHC桩:预应力高强混凝土管桩。
文档2:正文:一、前言预应力高强混凝土管桩(PHC桩)基础在工程建设中广泛应用。
本文将从基础施工、施工注意事项、质量控制等方面对PHC桩基础施工进行详细探讨。
二、基础施工2.1 桩机布置桩机布置是PHC桩基础施工的第一步,合理布置能够提高施工效率。
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PHC 管桩高强混凝土配合比设计参数优化选择的探讨随着我国经济的发展,城市化的推进以及基础设施建设的不断发展,PHC(钢管混凝土)管桩作为一种深基础施工技术,被越来越多的工程领域所采用。
在PHC 管桩的设计和施工过程中,高强混凝土是一种常见的材料,可用于提高管桩的承载力及使用寿命。
因此,PHC 管桩高强混凝土配合比设计参数的优化选择非常重要。
一、PHC 管桩高强混凝土的配合比设计1、高强混凝土的定义高强混凝土是指保证混凝土在强度与耐久性方面拥有良好表现的混凝土。
高强混凝土主要应用于需要高耐久性和大强度的工程中。
PHC 管桩高强混凝土配合比的设计对于保证工程安全以及减少后期维护费用意义重大。
2、PHC 管桩高强混凝土配合比设计的主要参数(1)水灰比:水灰比是指混凝土中水的重量与水泥的重量之比。
在高强混凝土中,水灰比一般控制在0.3~ 0.35 左右。
(2)水泥用量:水泥用量是指在一定体积下添加的水泥的重量。
水泥用量越多,混凝土的强度和耐久性都会有所提高。
一般情况下,PHC 管桩高强混凝土的水泥用量会占到混凝土总重量的30% ~40%左右。
(3)骨料用量及粒径:骨料是混凝土的主要成分之一,在PHC 管桩高强混凝土中,骨料的用量以及粒径大小的选择都会对混凝土的强度和耐久性产生一定的影响。
(4)掺和剂用量:掺和剂是指混凝土中添加的与水泥无机化合物合成物或有机化合物。
它对混凝土的性能有很大的影响,如调控水泥水化反应、降低混凝土收缩变形、提高混凝土耐久性等。
二、PHC 管桩高强混凝土配合比设计参数的优化选择以上所述参数均是PHC 管桩高强混凝土配合比设计中非常重要的因素,对于实现高效、可靠和低成本的施工效果具有重要意义。
在实际工程中,应根据具体情况灵活调整这些参数,以达到优化效果。
1、流动性和施工性能优化在混凝土的配合比设计中,针对混凝土强度和耐久性,往往会过多强调水泥的点化效应,忽略了流动性和施工性能的影响。
PHC预应力混凝土管桩方案PHC(Pre-stressed High-strength Concrete)预应力混凝土管桩是目前广泛应用于桥梁、隧道、高层建筑等工程中的一种基础施工材料。
它采用了预应力技术,能够克服混凝土自身的缺陷,提高了桩身的承载力和抗震性能。
下面是一种PHC预应力混凝土管桩方案的详细介绍。
1.材料选择:PHC桩的主要原材料有水泥、骨料、砂子、粉煤灰等。
其中,选用高强度水泥和优质的骨料,以确保桩身的强度和稳定性。
2.桩身设计:PHC桩可根据工程需要进行直径、长度和壁厚等参数的设计。
通常采用钢模具来制作桩身,以保证准确度和一致性。
桩身上设置有预应力钢筋,可以在施工过程中进行预应力张拉,提高桩身的强度和刚度。
3.施工方法:PHC桩的施工一般分为以下几个步骤:(1)模具制作:根据设计要求制作合适尺寸的钢模具,确保桩身的精度和光滑度。
(2)钢筋布置:按照设计要求,在模具内部设置好预应力钢筋,并与锚固装置连接。
(3)混凝土浇筑:将混凝土按照一定比例配制好后,通过注浆管或震动棒的方式进行浇筑,确保混凝土充实、密实。
(4)预应力张拉:混凝土养护后,对预应力钢筋进行预应力张拉,以提高桩身的强度和承载能力。
(5)后处理:在桩身表面进行捣打、水磨光等处理,以保证桩体的光滑和外观质量。
4.优点和应用:PHC预应力混凝土管桩具有以下几个优点,适用于不同工程项目中:(1)承载能力强:PHC桩的桩身经过预应力处理,具有更高的承载力和刚度,能够有效抵抗地震和其他外力的作用。
(2)施工方便:PHC桩采用工厂化生产方式,模具制作标准化,施工过程简单快捷。
(3)质量可控:工厂化生产和施工方式能够保证桩身质量的一致性和稳定性。
(4)适应性强:PHC桩可根据具体工程需要,调整尺寸、参数等进行设计和制造,适用于各种地质情况下的基础工程。
(5)环保节能:PHC桩使用的是混凝土材料,不会对环境造成污染,同时对于混凝土的使用也起到了节能的效果。
浅谈预应力高强混凝土管桩(PHC桩)基础的施工摘要:预应力混凝土管桩基础是深入到地下土(岩)层的隐蔽工程,其主要作用是将上部结构的荷载传递到深层较硬的土(岩)层上,保证建(构)筑物的稳定。
近年来,随着国民经济建设的迅速发展,越来越多的工程项目采用预应力预应力混凝土管桩基础,以满足建(构)筑物对桩基础承载力和变形,以及抗震性能的要求,保证建(构)筑物安全和正常使用。
其预应力混凝土管桩的质量和安全性直接决定着建设项目的安全和使用。
关键词:预应力PHC桩施工技术前言:由于预应力混凝土管桩良好的受力承载性能,较低的经济成本,工期短,施工速度快以及可满足不同桩长等优点,最近这些年在国内外岩土工程中得到了非常快的推广,因此管桩行业也得到了前所未有的发展。
现代的国内外预应力混凝土管桩的一般生产工艺大多采用先张法预应力张拉、再离心成型、以及蒸汽养护高压蒸养等等,使管桩的桩身强度等级达到C80以上,大大提高了桩身的承载力和耐久性,这样高强的的预应力管桩具有很好的抗裂性能和很高的抗剪及抗弯性能,同时也能保证管桩在运输过程中保持桩身整体的完好。
预应力混凝土管桩由于具有良好的受力性能,因此它一般常被应用于粉土、砂土以及一些承载力较低的软土地区,解决了软土地区工程建设的极大难题。
一、预应力混凝土管桩发展历程在国外管桩应用比较早,早在1915年就开始对预应力混凝土管桩进行研究,澳大利亚的W. R. Hume通过离心混凝土制造了环形管桩,后来这项技术于1925年传到日本,到1962年日本就开始开发先张法预应力离心混凝土管桩。
从现代工程实际来看也证明了日本是当今在预应力混凝土管桩研究,设计及施工等技术最先进的国家。
由于预应力混凝土管桩的众多优点,在上个世纪90年代,它不仅在日本产量急剧上升,在俄罗斯、意大利、美国、法国、英国等国家都得到了极大的推广。
目前预应力混凝土管桩无论在设计上还是施工上都有一套完整的方法体系,它不仅只有传统的实心桩和空心桩,现在不断地研制出新的产品。
浅谈预应力管桩(PHC)高强砼配合比设计参数的选择摘要:phc管桩混凝土配合比设计是实现phc 管桩性能的一个重要过程,是phc 管桩质量控制的首要问题。
本文笔者根据多年的生产实践,分析了影响phc管桩用高强混凝土强度及工作性的一些主要因素,并提出了混凝土配合比设计中具有指导意义的重要参数。
以供同行参考。
关键词:phc管桩;高强混凝土;配合比;粗骨料0 前言phc管桩即高强度预应力管桩,它具有质量可靠、穿透力强、耐打性能好、承载力大、施工快速、施工现场整洁、文明等优点,整体综合指标优于各种现场击打式的灌注桩,是建筑施工中的一项先进技术,特别在珠三角一带的沉积土、流沙土、腐植土、淤泥层较厚等的软弱性地质处理工程中应用非常广泛。
而phc管桩的使用条件、生产成本,甚至生产周期等都与混凝土配合比的设计密切相关。
因此,phc管桩混凝土配合比设计是实现phc 管桩性能的一个重要过程,是phc 管桩质量控制的首要问题,是向客户交付满足合同要求产品的关键环节之一,也是判定产品是否经济合理的基本依据之一。
本文笔者根据多年的生产实践,分析了影响phc管桩用高强混凝土强度及工作性的一些主要因素,并提出了混凝土配合比设计中具有指导意义的重要参数。
以供同行参考。
1配制phc管桩高强混凝土的主要考虑因素1.1混凝土工作性能主要包括混凝土的均匀性、粘聚性、保水性和流动性。
均匀性和保水性是影响混凝土强度离散程度的重要因素,而粘聚性和流动性则影响生产工人的操作快慢及混凝土离心质量。
当粘聚性和流动性良好时,喂料、清料和合模速度就会加快,相反则会降慢生产速度。
1.2混凝土抗压设计强度依据gb13476-2009《先张法预应力混凝土管桩》的要求, 混凝土28天抗压强度为80mpa, 脱模强度为45mpa。
实际操作中,混凝土28天抗压强度应控制在90mpa以上比较安全,因为现时的施工不够规范,随意施工的现象比较普遍,因此配合比设计时最好把混凝土的强度等级从c80提高到c90。
高强混凝土的配合比设计方法一、前言高强混凝土是指抗压强度大于60 MPa的混凝土,其强度和耐久性优于传统混凝土,因此越来越受到建筑业的关注和重视。
高强混凝土的配合比设计是高强混凝土工程的关键之一,正确的配合比设计能够保证混凝土的强度和耐久性,提高工程的质量和寿命。
本文将介绍高强混凝土的配合比设计方法,旨在为高强混凝土工程的设计和施工提供参考。
二、高强混凝土的材料选择高强混凝土的材料选择应根据工程的具体情况进行,一般应选择以下材料:1.水泥:应选用高强度水泥,如P·O42.5水泥或P·O52.5水泥等。
2.细集料:应选用粒径小于5mm的细集料,如人造砂、天然河砂等。
3.粗集料:应选用粒径在5-20mm之间的粗集料,如机制砂、碎石等。
4.掺合料:应选用矿物掺合料,如粉煤灰、硅灰、矿渣粉等。
5.减水剂:应选用高效的减水剂,能够提高混凝土的流动性和减少水灰比,如聚羧酸减水剂等。
三、高强混凝土的配合比设计步骤高强混凝土的配合比设计是一个复杂的过程,需要根据不同的工程情况进行综合考虑和分析,一般包括以下步骤:1.确定混凝土等级和抗压强度等级,一般应根据工程要求和设计要求来确定。
2.计算材料用量,包括水泥、细集料、粗集料和掺合料的用量,应根据混凝土的体积和配合比来计算。
3.确定水灰比,应根据混凝土的抗压强度等级和材料的性能来确定。
4.根据混凝土的等级和抗压强度等级,确定混凝土的配合比,应根据混凝土的强度、耐久性、可加工性和经济性等因素进行综合考虑。
5.进行配合比试验,确定混凝土的配合比,应根据试验结果进行修正。
6.确定混凝土的施工工艺,包括搅拌、运输、浇筑、养护等。
四、高强混凝土的配合比设计方法高强混凝土的配合比设计方法有很多种,下面介绍一种较为常用的方法:1.确定混凝土的等级和抗压强度等级混凝土的等级一般根据工程要求和设计要求来确定,常见的等级有C30、C40、C50等。
抗压强度等级一般由设计要求来确定,如60MPa、80MPa、100MPa等。
phc预应力管桩混凝土标号
PHC预应力管桩是一种常用的基础工程建筑材料,具有很强的承载能
力和良好的耐久性。
预应力管桩混凝土标号是指预应力混凝土中所使
用的材料和配合比等信息,对于保证预应力管桩的质量和安全起着至
关重要的作用。
PHC预应力管桩混凝土标号主要包括强度等级和配合比两个方面。
强
度等级指的是混凝土的抗压强度,根据不同的工程要求选择相应的强
度等级,常见的有C30、C40、C50等。
配合比指混凝土拌合时的水
灰比、粉煤灰掺量、石子掺量等,不同的配合比会影响混凝土的流动性、强度和耐久性。
针对PHC预应力管桩混凝土标号的选择,具体要考虑以下几个因素:
1、工程要求:根据不同的工程要求选择不同的强度等级和配合比,确保预应力管桩的质量和安全。
2、环境因素:预应力管桩一般用于地下工程和水利工程中,要考虑环境因素对混凝土耐久性的影响,选择符合要求的配合比。
3、生产工艺:预应力管桩的生产工艺也会对混凝土标号的选择产生影
响,要根据生产工艺的要求进行配合比选择。
总之,PHC预应力管桩混凝土标号对于保证预应力管桩的质量和安全起着至关重要的作用。
选择合适的标号还需考虑工程要求、环境因素和生产工艺等因素,确保混凝土强度、耐久性和流动性均符合要求,从而保证预应力管桩的可靠性和稳定性。
预应力管桩施工技术参数1. 引言预应力管桩是一种常用的基础施工技术,它通过在地下注入高强度钢筋和混凝土,使桩体形成预压状态,具有承载能力强、抗震性能好等优点。
在进行预应力管桩施工时,需要考虑一系列的技术参数,以确保施工质量和安全。
本文将详细介绍预应力管桩施工中的技术参数,包括钢筋规格、混凝土配合比、预应力设计参数等内容。
同时还将探讨这些参数对于预应力管桩的影响以及如何合理选择和调整这些参数。
2. 技术参数2.1 钢筋规格在预应力管桩的施工中,选用适当规格的钢筋是关键。
一般情况下,钢筋的直径越大,承载能力越强。
根据设计要求和现场实际情况,选择合适的钢筋规格非常重要。
常用的钢筋规格有φ12、φ14、φ16等。
在实际施工中,可以根据设计要求和承载能力的需要选择合适的钢筋规格。
同时还需要考虑钢筋的可焊性和可加工性等因素。
2.2 混凝土配合比混凝土配合比是指混凝土中水、水泥、砂子和骨料等成分的比例。
合理的混凝土配合比可以提高混凝土的强度和耐久性,保证预应力管桩的施工质量。
一般情况下,混凝土配合比按照设计要求进行调整。
在选择混凝土配合比时,需要考虑到施工条件、环境要求和材料品种等因素。
同时还需要根据实际情况进行试验,以确保混凝土具有足够的强度和耐久性。
2.3 预应力设计参数预应力设计参数是指预应力管桩在设计中考虑到的各种参数,包括预应力锚固长度、锚固张拉力、锚固位置等。
这些参数直接影响到预应力管桩的承载能力和安全性。
在进行预应力设计时,需要根据设计要求和现场情况选择适当的预应力设计参数。
一般情况下,锚固长度应满足一定的要求,以确保钢筋的锚固效果。
锚固张拉力应根据承载能力和安全性要求进行调整。
锚固位置应选择在适当的位置,以保证预应力管桩的整体性能。
2.4 施工控制参数施工控制参数是指在预应力管桩施工过程中需要控制和调整的参数,包括注浆压力、注浆量、注浆时间等。
这些参数直接影响到预应力管桩的施工质量和稳定性。
在进行预应力管桩施工时,需要根据现场情况和设计要求选择适当的施工控制参数。
浅谈管桩预应力高强混凝土专用生产线设计注意事项摘要:管桩用预应力高强混凝土(PHC)生产工艺与普通的混凝土存在巨大的差异。
无论从原材料配合比、投料顺序、搅拌时间以及塌落度等,都存在不同之处。
针对PHC的生产,混凝土搅拌设备也与普通混凝土搅拌设备存在差异。
本文将从多个方面阐述PHC专用生产设备与普通混凝土生产设备的设计注意事项。
关键词:PHC 干硬性混凝土布料一般把强度等级为C60及其以上的混凝土称为高强混凝土,预应力高强混凝土(PHC)管桩是指预应力混凝土管桩可分为后张法预应力管桩和先张法预应力管桩。
主要由圆筒形桩身、端头板和钢套箍等组成。
本文将重点介绍管桩专用混凝土生产线设计差异。
预应力高强混凝土原材料要求有特殊要求,我们分别从几个方面阐述设计注意事项。
首先水泥方面,要保证粉料在使用过程中保持不结块不积料,防止粉料长时间存放或堆积后失效。
骨料需严格控制砂中的含泥量(包括粒径小于0.08mm的尘屑、淤泥和粘土的总含量)不应大于1%。
,砂中贝壳、轻物质等有害物质含量不大于1%。
所用粗骨料为花岗岩碎石, 石子压碎指标值不大于10%,石子的含泥量(包括0.08mm以下的粉尘)按重量计不大于0.5%。
石子中的针片状颗粒含量按重量计不大于10%。
使用符合国家标准的生活用水,也可使用洁净的江河淡水,但不得使用海水作拌合用水。
要求称量误差:水泥、磨细砂、外加剂≤1%,砂、石≤2% (二次分料砼≤0.5%)。
搅拌投料顺序:砂+水泥+磨细砂拌15秒+80%水+减水剂搅拌15秒+石20%水拌90-120秒。
由于管桩专用混凝土为低塑性混凝土,塌落度仅为25mm-50mm。
根据以上特性,需要从设计上重点考虑原材料的存放和计量必须加大下料角度,从而达到不积料,尤其是粉料计量斗,粉料斗直段制作成八边形,造成不积料,避免水泥长期不下了而失效。
骨料仓也需要加大下锥角度,需要将骨料仓内部多余的水分滤除,便于含水率的控制。
计量系统方面,螺旋或风槽需要增加精称系统,必须要粉料计量精度控制在≤1%;骨料计量采用双行程气缸系统控制,达到精称的目的,从而保证计量精度≤2%。
高强预应力管桩(PHC桩)基础设计的要点分析摘要:建筑楼房的基础设计合理与否,直接关系到楼房的结构承受能力。
本文是结合工程实际对高强预应力管桩(PHC桩)基础在设计中常遇到的问题结合规范要求进行了分析及总结。
关键词:高强预应力管桩承载力特征管桩选型设计前言随着建筑工业的发展,对工期及经济效益的要求越来越高,工程技术人员加快了对新技术探索的步伐,实际工程中出现了大量的新技术及新工艺,预应力管桩基础作为一种新的基础形式被应用于工程中已有十多年的历史。
由于其施工工期短且造价相对较低,得到了很快的发展,其设计理论、施工工艺及检测技术已非常成熟,为了更好地规范和指导预应力管桩的设计、生产及施工,广东省于1998年颁布了«预应力混凝土管桩基础技术规程»(DBJ/T15-22-98)。
为了减少预应力管桩施工对环境的影响,人们对预应力管桩的施工工艺又作出了改进,出现了静压式预应力管桩的新工艺,同时广东省又颁布了«静压桩基础技术规程»。
现行«建筑桩基技术规范»(JGJ94-2008)对混凝土空心管桩的设计及施工也作了具体规定。
本人也参与了若干工程预应力管桩基础的设计,就预应力管桩设计的基本要点总结如下:一、预应力管桩承载力特征值的取值1、预应力管桩的分类:1)按混凝土强度等级分:PC桩和PHC桩我们通常采用的预应力管桩为PHC桩(高强预应力管桩),以下所说内容均针对PHC桩。
2)按抗裂弯矩和极限弯矩的大小分为:A型、AB型及B型由于设计中不考虑预应力管桩的抗弯,主要由施工工艺决定,以经济为原则。
3)按外直径分为:300、400、500、550、600mm等规格。
2、最常用的管桩直径有¢400、¢500、¢600三种,¢300、¢550管桩在工程实际应用较少,因而对其不作分析。
浅谈预应力高强混凝土管桩抗拔试验研究摘要:路基沉降问题一直是客运专线的一个关键性问题。
本文结合盘营客专工程PHC管桩单桩竖向抗拔静载试验成果,对PHC桩抗拔设计选用的桩型进行了分析,研究了PHC桩抗拔性能,分析计算了影响PHC桩抗拔承载力的多种因素,确定了各土层抗拔系数λ的取值范围。
关键词:PHC管桩抗拔试验抗拔系数前言随着我国社会主义现代化建设的高速发展,客运专线投入的不断加大,基础设施建设自然就成了工程中的重点内容。
预应力高强混凝土管桩(以下简称PHC桩)由于其桩身强度高、生产速度快、质量稳定、施工易控制等优势,本文通过在实际工程中进行的PHC桩单桩竖向抗拔静载试验,研究PHC桩的抗拔承载性能,对影响PHC桩抗拔承载力的各种因素进行计算比较,提出合理化建议。
工程概况及地质情况本段路基起讫里程DK5+232.63—DK5+974.65,全长742.02m,基础采用PHC管桩基础,本次试验共进行9根PHC桩的抗拔试验,试验分别在2个地点进行。
试验点1#的地质为粉质粘土、淤泥、含泥中砂、淤泥夹中砂、含泥中砂、强化风岩。
试验点2#的地质为淤泥、含泥中砂、淤质土、淤质土夹砂、含泥砾砂、含砂卵石。
3试验方法和试桩参数单桩竖向抗拔静载试验设备由竖向静载试验的主、次梁组成,采用两个千斤顶对称加载试验。
加载方法采用慢速维持荷载法,当出现某级荷载作用下桩顶上拔量大于前一级上拔荷载作用下上拔量的5倍或累计桩顶上拔量超过100mm,可终止加载。
一共取9根试验桩的主要技术参数为1~3#桩桩长为26m,桩径为400mm,壁厚95mm,内芯插筋深度8m,插筋数量6根,直径为22mm,试验休止时间分别为15天、16天、17天。
4~9#桩桩长为42m,桩径为400mm,壁厚95mm,内芯插筋深度8m,插筋数量6根,直径为22mm,试验休止时间分别为15天、16天、20天、18天、17天、20天。
试验前各桩均进行基桩低应变动测,对桩身各部位进行完整性检查,均为完整桩。
预应力混凝土管桩的混凝土配比研究在现代建筑工程中,预应力混凝土管桩因其出色的性能和广泛的适用性而备受青睐。
而混凝土配比作为影响管桩质量的关键因素之一,对其进行深入研究具有重要意义。
预应力混凝土管桩所使用的混凝土需要具备高强度、高耐久性、良好的工作性能等特点。
这是因为管桩在使用过程中需要承受较大的荷载和复杂的环境条件。
为了达到这些要求,合理的混凝土配比至关重要。
首先,我们来探讨一下水泥的选择。
在预应力混凝土管桩中,通常会选用强度等级较高的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
这是由于这类水泥的早期强度高,能够满足管桩生产的快速脱模和早期吊运的要求。
同时,其水化热相对较低,有助于减少混凝土内部因温度变化而产生的裂缝。
接下来是骨料的选用。
粗骨料一般选用质地坚硬、表面粗糙、级配良好的碎石。
碎石的粒径大小会对混凝土的强度和工作性能产生影响。
通常,选用 5 25mm 连续级配的碎石能够获得较好的效果。
细骨料则多采用中砂,其细度模数宜在 23 30 之间。
良好的骨料级配可以有效减少混凝土中的空隙,提高混凝土的密实度和强度。
粉煤灰和矿粉等矿物掺合料在预应力混凝土管桩的混凝土配比中也发挥着重要作用。
它们不仅能够降低混凝土的水化热,还可以改善混凝土的工作性能和耐久性。
粉煤灰的掺入可以增加混凝土的流动性,提高其抗渗性和抗化学侵蚀能力。
矿粉则能够提高混凝土的后期强度和耐久性。
在水胶比的控制方面,预应力混凝土管桩的混凝土通常需要较低的水胶比,一般在 025 035 之间。
较低的水胶比可以有效提高混凝土的强度和耐久性,但同时也会使混凝土的工作性能变差。
因此,需要通过合理选择外加剂来改善混凝土的工作性能。
外加剂是调整混凝土性能的重要手段之一。
高效减水剂可以在保持混凝土坍落度不变的情况下减少用水量,从而提高混凝土的强度。
缓凝剂则可以延缓混凝土的凝结时间,便于施工操作。
引气剂能够在混凝土中引入微小气泡,提高混凝土的抗冻性和抗渗性。
但外加剂的使用需要严格控制其掺量,以免对混凝土性能产生不利影响。
预应力混凝土管桩的混凝土配比研
究
预应力混凝土管桩是一种广泛应用于工程建设中的重要结构元素。
其在沉降限制、承载能力和抗震性等方面具有明显的优势。
为了保证预应力混凝土管桩的性能,混凝土配比研究是至关重要的。
混凝土配比的研究涉及到多个方面,包括混凝土配合比、配制过程、材料选取等。
这些方面的研究都可以对混凝土的性能产生重要的影响。
在混凝土配合比的设计上,首先需要考虑的是所需的强度等级。
其次需要根据不同的工程要求综合考虑混凝土的耐久性、可塑性等性能。
钢筋的直径和数量也需要根据所需的强度性能和使用条件进行选择。
在混凝土配制过程中,关键是控制水灰比。
水灰比的控制是影响混凝土性能的最关键因素之一。
较低的水灰比通常意味着强度更高、裂缝减少的混凝土。
但是较低的水灰比也会导致混凝土的可塑性下降,难以应对外部应力的变化。
因此,需要在保证强度的前提下综合考虑可塑性等性能。
材料选取也是混凝土配比研究的重要方面。
在预应力混凝土管桩的混凝土配比中,水泥是最重要的材料之一。
而水泥的品种和品质则会直接决定混凝土的强度、可塑性和耐久性等性能。
因此,需要在水泥选择上进行仔细的考虑,根据工程要求
选择适合的品种和质量等级。
此外,砂、石需要在质地、粒度、磨角等方面进行选择和合理搭配。
总之,预应力混凝土管桩的混凝土配比研究是一个综合性的课题。
合理的混凝土配比可以提高预应力混凝土管桩的承载能力、沉降限制和抗震性能等方面的性能。
未来,随着科学技术的不断进步,混凝土相关领域的研究也将得到进一步的提升和发展。
浅谈预应力管桩(PHC)高强砼配合比设计参数的选择摘要:PHC管桩混凝土配合比设计是实现PHC 管桩性能的一个重要过程,是PHC 管桩质量控制的首要问题。
本文笔者根据多年的生产实践,分析了影响PHC管桩用高强混凝土强度及工作性的一些主要因素,并提出了混凝土配合比设计中具有指导意义的重要参数。
以供同行参考。
关键词:PHC管桩;高强混凝土;配合比;粗骨料0 前言PHC管桩即高强度预应力管桩,它具有质量可靠、穿透力强、耐打性能好、承载力大、施工快速、施工现场整洁、文明等优点,整体综合指标优于各种现场击打式的灌注桩,是建筑施工中的一项先进技术,特别在珠三角一带的沉积土、流沙土、腐植土、淤泥层较厚等的软弱性地质处理工程中应用非常广泛。
而PHC 管桩的使用条件、生产成本,甚至生产周期等都与混凝土配合比的设计密切相关。
因此,PHC管桩混凝土配合比设计是实现PHC 管桩性能的一个重要过程,是PHC 管桩质量控制的首要问题,是向客户交付满足合同要求产品的关键环节之一,也是判定产品是否经济合理的基本依据之一。
本文笔者根据多年的生产实践,分析了影响PHC管桩用高强混凝土强度及工作性的一些主要因素,并提出了混凝土配合比设计中具有指导意义的重要参数。
以供同行参考。
1配制PHC管桩高强混凝土的主要考虑因素1.1混凝土工作性能主要包括混凝土的均匀性、粘聚性、保水性和流动性。
均匀性和保水性是影响混凝土强度离散程度的重要因素,而粘聚性和流动性则影响生产工人的操作快慢及混凝土离心质量。
当粘聚性和流动性良好时,喂料、清料和合模速度就会加快,相反则会降慢生产速度。
1.2混凝土抗压设计强度依据GB13476-2009《先张法预应力混凝土管桩》的要求, 混凝土28天抗压强度为80MPa, 脱模强度为45MPa。
实际操作中,混凝土28天抗压强度应控制在90MPa以上比较安全,因为现时的施工不够规范,随意施工的现象比较普遍,因此配合比设计时最好把混凝土的强度等级从C80提高到C90。
1.3混凝土塌落度损失只要水泥遇水就会发生水化作用,塌落度就会随时间的推移而逐渐损失,尤其水泥用量大时,随着水化热的增大,塌落度损失也将增大,遇到天气炎热时,更加加剧塌落度的损失,可以说塌落度损失是不可避免的。
塌落度的损失意味着混凝土流动性的损失,损失过大对管桩制作质量相当不利,主要表现为离心后的混凝土密实度降低或出现蜂窝、麻面现象。
1.4桩混凝土离心质量离心效果主要包括桩内表面质量和混凝土结构质量两方面。
桩内表面质量主要表现为内表面光滑、露石、塌落、纵向裂缝、挂浆等,其中露石、塌落、挂浆及纵向裂缝等缺陷完全可以通过配比的优化来解决。
混凝土结构分层主要有外分层和内分层两方面。
外分层是混凝土拌合物在离心沉降密实后沿离心力方向(即由内向外)明显地分成水泥浆层、砂浆层和混凝土层, (如图1a)。
这种混凝土结构, 在一般情况下, 强度都要低于与离心后的配合比和密实度相同的均质的混凝土, 造成的原因是因为砂浆层和水泥浆层的强度较小。
内分层是指粗集料之间因水泥、砂子沉降形成水膜层的现象, (如图1b)。
内分层的存在局部破坏了集料颗粒与水泥石之间的粘结力,因此内分层对混凝土的强度,抗渗性是不利的。
离心混凝土的结构分层虽不可避免,但仍可通过配合比的调整来减少分层的程度,如优化骨料的级配,降低水灰比和调低塌落度等。
1一水泥浆层2一砂浆层3一混凝土层4一集料5一水膜层图1 离心混凝土结构分层情况1.5混凝土的脆性根据清华大学许锦峰教授提出的经验算式,弹性模量会随强度的增长而增长, 但增长幅度与强度不成正比,表明强度越大,脆性也越大,这对柴油锤击施工法是极不利的。
根据实践,Ec值与砂率大小有关,当骨料坚硬,砂率较低时, Ec值可增大10%~20%,当采用较高的砂率时, Ec值可降低10%~15%。
因此,在配制高强混凝土时,应采取一些措施来降低混凝土的脆性,如适当调高砂率或有条件时加入钢纤维维以提高混凝土的延性。
上述分析的五个问题都会影响管桩的质量, 因此, 配合比基本参数的选择, 是每个设计者需要慎重处理的问题。
2对管桩高强砼配合比设计参数的选择2.1水灰比水灰比(W/C)则是控制混凝土强度的一个重要参数。
水泥要达到完全水化所需的水量约为水泥量的25%。
此外由于物理吸附作用,还要有15%的水被限制在胶体空隙中而不能参与化学反应,所以至少要有0.4倍水泥重量的水才能达到完全的水化作用。
降低水灰比以后,尽管水化不完全,但强度却能继续提高,其原因是较低的水灰比能降低混凝土中的孔隙率并减少孔隙的尺寸,同时还能增强水化硅酸钙(CSH)凝胶的品质。
而未水化的水泥颗粒则作为一种坚硬的微细骨料发挥作用。
在较低水灰比情况下,水灰比的微小变化可使强度有较大的变化,所以严格控制水灰比是保证高强混凝土质量的关键。
在掺高效减水剂的下, 配制管桩80MPa 甚至90MPa以上的混凝土,根据实践,比较合理的水灰比应控制在0.3~0.27之间。
为保证生产中使用的水灰比能达到工艺设计要求,应做好下面的工作: ①勤测骨料含水率,并根据含水率的变化及时调整好用水量和骨料含量,②计量器具应定期检定、经中修。
大修后也应进行检定;③控制好砂的进货质量。
一旦砂的细度模数变小时、其比表面积就会增大、为达到同样的塌落度所需的用水量就要增加。
2.2砂率砂率作为配合比中一个重要的参数不容忽视,砂率的大小既会影响混凝土的强度,又会影响混凝土的和易性、弹性模量及抗冲击性能。
一般情况,提高砂率可以增加混凝土的流动性,但却会使骨料的表面积增大,为达到同样塌落度所需的用水量就要增加。
砂率过小,虽可以提高混凝土强度,但和易性会随之变差,同时弹性模量也会随之发生较大变化。
众所周知,混凝土强度越高,随之而来的混凝土脆性也越大,抗冲击性能就会变差,况且,现阶段PHC管桩绝大部分还是用柴油锤施打的。
在配合比设计时,只要能满足强度要求,如达到C90以后,应优先考虑降低混凝土的脆性。
因此,合理地选择砂率是十分必要的。
大量试验表明,配制管桩混凝土的砂率不应大于0.39,更低的砂率还能使强度增长,但这将损害工作度和增加脆性,对管桩生产和工地施打不利。
根据我公司的实际经验,砂率控制在36%-39%之间的范围内。
具体确定哪个值,须通过试配及实践来确定,综合考虑拌合混凝土的和易性、抗压强度及抗冲击性能。
2.3用灰量灰量是水泥和外掺活性粉料之和。
目前,绝大多数厂家生产PHC管桩时都采用符合GB175质量要求的PII42.5硅酸盐水泥及SiO2含量≥90%,比表面积≥4000cm2/g的磨细石英砂粉。
各厂家使用的灰量不一,大都在450kg/m2以上。
其实,灰量并不是对混凝土强度贡献的主要因素,当用高效减水剂配制高强砼时,灰量超过450kg/m2时对强度增长已不显著,尤其掺一定比例的磨细石英砂粉后,只要不低于450kg/m2灰量配置的强度几乎没什么差别,就以我公司为例,掺30%磨细砂、灰量460~480kg/m2配置的强度基本控制在90~95MPa之间,不但能满足强度要求,而且还比较稳定。
虽然,灰量大小对混凝土的强度影响不大,但并不意味着只要选取最经济的用灰量就可以了。
事实上,灰量的大小对混凝土其它方面的影响是十分显著的,主要表现为①混凝土的粘聚性、流动性;②混凝土塌落度损失;③桩离心质量;④混凝土耐打性;⑤成本等五个方面。
(1)用灰量过大,不但会增加成本,而且会产生多种不利后果,如混凝土的稠度变大,生产速度减慢,离心后混凝土的密实度降低;桩离心后净浆层厚度的增加;另外过量的水化热会使混凝土的塌落度损失加快,离心后混凝土密实度降低,甚至出现蜂窝、麻面现象,降低混凝土强度等。
这些不利因素都会降低桩的承载性能,对桩的耐打性是不利的。
(2)用灰量过小,意味着砂浆包裹用量也随之减少,桩离心后内表面容易造成骨料的堆积和露石,甚至坍塌,影响桩的结构,这对生产质量控制和桩的耐打性是非常有害的。
在确定用灰量时,还应考虑所用水泥品种、细度、质量、塌落度大小、骨料的级配与形状、环境温度等诸多因素,特别是外加剂的影响较大,所以最优的用灰量要根据具体情况经过试配而定。
作者根据多年的生产实践和研究,认为用灰量460~480kg/m2之间选取是比较理想的。
2.4混凝土塌落度混凝土的流动性也是非常重要的一个指标,在实际中,通常用塌落度值的大小来表示。
它的影响主要包括它的可操作性和离心后混凝土的质量两方面。
塌落度过大或过小都对工人的操作不利,如靠增加水量得到的大流动度会降低混凝土强度;另外,大流动度会使离心混凝土的外分层和内分层现象更加明显,削弱承载面积及耐打性。
反之片面追求混凝土的高强度,减少用水量把混凝土塌落度控制得太低,甚至为零,虽用这种方法制作的立方体试件强度很高,但制品却容易出现蜂窝、麻面、混凝土不密实及露石等质量缺陷。
因此,选择合适的塌落度是十分关键的,但不应只靠加水来获得某一塌落度值,而应在稳定水灰比的情况下通过外加剂来调节。
在管桩生产实践中,还应根据不同的气候条件及塌落度损失快慢选择不同的塌落度。
春、冬季的塌落度损失较小,一般控制在3-5cm,而夏季的塌落度损失较快、塌落度应加大一些,5-7cm比较合适。
3 结束语(1)PHC管桩混凝土配合比设计及优化时应综合地考虑混凝土的抗压强度、工作性、塌落度、离心质量及脆性,同时还应考虑生产成本;(2)水灰比是个敏感参数,对混凝土的抗压强度影响较大,最好控制在用灰量的0.3~0.27之间;(3)C80或更高强度的混凝土,应使用PII42.5或以上的水泥, 选取用灰量时应考虑到混凝土的水化热、粘聚性、塌落度损失、离心质量、耐打性及脆性,灰量一般控制在460~480kg/m2之间比较合适;(4)混凝土的脆性, 同时还要获得较理想的工作性能,砂率不能过低也不能过高,最好控制在35.5%~37%之间;(5)塌落度不但会影响操作性能,而且还会影响混凝土的离心质量,因此,控制好塌落度是十分关键的。
应不同季节选取不同的塌落度值, 春季和冬季控制在3-5cm,夏季控制在5-7cm。
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。