为什么不能用海水来搅拌小型混凝土搅拌站

杭州湾跨海大桥混凝土和海水造浆技术总结
第一章 高性能海工混凝土施工技术
第一节 高性能海工混凝土概述及性能
1. 高性能海工混凝土概述
杭州湾大桥(親LOVE波菜新浪微博:/bocaispinach)包括北航道桥和北侧高墩区引桥,路线长度1.2Km,施工环境恶劣,
主体工程中桩基础、承台、墩身、主塔等均使用海工混凝土,混凝土方量大,每个部位海工混凝土要求的氯离子渗透系数均不同,氯离子渗透用1天渗透系数来表征,其中桩基础要求
(親LOVE波菜新浪微博:)
m2/s, 承台要求(親LOVE波菜新浪微博:)m2/s,
墩身和主塔结构要求(親LOVE波菜新浪微博:.从下部结构到上部结构,抗渗性能要求由高到低,向配比设计提出了挑战。
(親LOVE波菜新浪微博:/bocaispinach)高性能海工混凝土设计方量大,约15万方。其中C30桩基混凝土约9万余方,C30承台混凝土约2万余方,C40墩身混凝土约2万方,C50塔身混凝土约2万余方。
高性能海工混凝土是用混凝土常规原材料、常规工艺,经配比优化而制作的,在海洋环境中具有高耐久性、高体积稳定性和良好工作性的高性能结构混凝土材料。混凝土氯离子渗透性和(親LOVE波菜新浪微博:)是海工混凝土目前区别于其它类型混凝土最主要的两个指标。为了确保杭州湾跨海大桥主体混凝土结构使用寿命达到100年,
杭州湾大桥混凝土采用高性能海工混凝土。
在国外已建沿海桥梁工程中,很多桥梁结构的破坏其主要原因是来自混凝土病害,由此对混凝土耐久性研究受到国外混凝土专家的高度重视,经过多年的研究,他们对高性能海工混凝土的研究已趋于成熟,有关技术成果已广泛应用于桥梁工程中。我国工程技术人员虽然对高性能海工混凝土的研究已有多年,但在跨海桥梁工程中的实际应用仍属于起步阶段,在2005年通车的东海大桥上,我国第一次采用了高性能海工耐久性混凝土技术,经过东海大桥的设计和施工实践的过程,有关工程技术人员对高性能海工混凝土的技术性能虽然有所见识,但毕竟所积累的技术经验有限,
高性能海工混凝土在不同水文和地质条件下的跨海桥梁工程应用中,其配合比设计和施工技术仍然不够充分和完善。
2高性能海工混凝土的特点
2.1 高强度
在混凝土材料、施工工艺及养护条件相同,当普通混凝土的水灰比与高性能海工混凝土的水胶比相等时,海工混凝土的标准强度要大幅度高于普通混凝土,这是因为海工混凝土掺加了优质掺合料,如在杭州湾大桥海工配合比设计中我们就掺加了优质粉煤灰和矿粉,混凝土水化后产生的孔隙被填充,使混凝土结构变得更加密实;另外,(親LOVE波菜新浪微博:)。受掺合料水化速率的影响,在同养护条件下,混凝土早期强度相比普通混凝土要低,随着混凝土龄期的增长,在标准养护下,当混凝土达到28天时,海工混凝土比同水胶比的普通混凝土要高得多,在杭州湾大桥施工中,我们曾把同标号不同部位的海工混凝土与相应的普通混凝土作比较,
海工混凝土28天标准强度要比(親LOVE波菜新浪微博:)范围。
2.2耐久性好
海工混凝土是高性能混凝土的一个分之,它有高性能混凝土的很多优点,但与其它类型高性能混凝土又存在差异,主要区别在于海工混凝土的耐久性指标上,高性能混凝土耐久性指标主要包括(親LOVE波菜新浪微博:)等。而其它类型的高性能混凝土对抗氯离子渗透性和抗冻性指标没有作具体要求。
海工混凝土耐久性指标是根据不同海洋环境和海域气候条件来决定的,但无论在何种海洋环境下设计和建造桥梁,对海工混凝土氯离子渗透性都会有严格的要求,桥梁工程各部位海工混凝土用不同的氯离子渗透指标来控制,以满足各种海洋环境对混凝土提出的耐久性要求。不(親LOVE波菜新浪微博:),当海洋区域内气候寒冷时才加以考虑,杭州湾大桥施工规范对海工混凝土抗冻性要求不高,只是要求新拌混凝土中(親LOVE波菜新浪微博:)即可。
2.3工作特性
普通混凝土的工作性体现在凝聚性、易密性、可塑性、流动性方面,(親LOVE波菜新浪微博:/bocaispinach)搅拌出来的海工混凝土具有以上良好的工作性能,而且这几方面的工作性能已超越了普通混凝土。混凝土流动性大,施工中易于振捣,硬化后体积稳定性好,海工混凝土虽然塌落度比较大,但是集料包裹性能良好,这样不易分层和泌水,极大地工程需要,加快了混凝土的浇筑速度。
对泵送施工来说,我们设计的海工混凝土有自身缺点,在高性能海工混凝土配合比设计中,采用了(親LOVE波菜新浪微博:)。在结构施工中,工作面如果不高,混凝土泵送应该问题不大,可是要将混凝土输送到高达178m塔顶那将是十分困难的,这是杭州湾大桥施工中的一个十分棘手的难题。
海工混凝土的高空泵送是个难题,作为试验人员应该从配比优化或者微调方面入手,尽可能要为施工一线解决实际问题。避免因直接泵送困难就变更方案,而采取高空搭设平台,混凝土进行泵送接力,这样将会增加工程施工成本,也给工程施工带来了安全隐患。
其实在配合比设计阶段,试验人员就要想到这个难题,如何让海工混凝土既能泵送正常,又能符合相关规范要求,顺利完成工程任务,这是实践工作中试验人员面临的一个苛待解决的难题。不管是什么混凝土,就是它有一流的性能,如果不能应用于施工实践,也将变得毫无意义,同样,海工混凝土必须与施工实际结合起来,试验人员要通过相关的技术改良,使海工混凝土能顺利泵送。
第二节 高性能海工混凝土使用材料及试验方法
1.混凝土原材料
杭州湾大桥(親LOVE波菜新浪微博:/bocaispinach)混凝土所采用的各种原材料均为业主招标采购,各标号混凝土所用原材料均相同,其品种、规格和来源如下:
产地,福建闽江砂场,中砂、细度模数2.63、含泥量0.8、表观密度2.64g/cm3;
产地,宁波北仑,5~25mm连续级配,压碎值5.3%、含泥量0.4%、针片状颗粒含量4.8%、表观密度2.63g/cm3,筛分结果符合5-25mm的连续级配;
水泥 P.II42.5、安徽海螺牌,3天抗压强度32.0MPa、28天抗压强度52.8MPa;
矿粉 上海宝田 S95级,
比表面积442m2/kg、3天活性指数81%、28天活性指数116%、需水量比100%;
粉煤灰 江苏常熟电厂I级风选灰,
细度9.1%、需水量比91%、烧失量3.5%、含水量0.2%、三氧化硫含量0.68%;
上海华登HP4000A型减水剂,为聚羧酸型减水剂,减水率27.5%、3天抗压强度比168%、28天抗压强度比145%;
拌合用水 自来水,各项指标符合海工混凝土拌和用水要求
2.海工混凝土试验方法
2.1使用的主要仪器设备
STWJ-60卧式搅拌机、1
m2振动台、STYE-2000型压力试验机、STLZ-2型氯离子渗透仪等
2.2主要试验方法
混凝土强度试验试件采用标准试件,标准养护方法,在规定的时间内,测定海工混凝土的抗压强度。海工混凝土抗氯离子试验采用ASTM C
1202混凝土直流电量法,试验仪器采用清华大学改进的ASTM C
1202电量法测试仪,通过量测混凝土试件在30V直流电压下通电6h通过的电量,以评价混凝土的渗透性,试件采用标准试件,用取芯薪机,切割成规定直径的圆柱体,然后进行氯离子渗透试验。海工混凝土的抗裂试验采用传统的平板试验,观察规定龄期约束混凝土板块的开裂情况。
第三节 高性能海工混凝土配合比
1.设计思路
杭州湾大桥(親LOVE波菜新浪微博:/bocaispinach)所有施工配合比按(親LOVE波菜新浪微博:)设计,并结合《杭州湾大桥施工规范》、《海港工程施工规范》和相关的配合比设计规范要求设计,配制强度按普通混凝土配制强度计算。海工混凝土水胶比、胶凝材料数量按照大桥规范要求进行,掺合料用量是在参考湛江海湾大桥试验数据的基础上结合实际设计指标进行优化的。基本思路按如下步骤:(親LOVE波菜新浪微博:)
2.设计配比
杭州湾大桥(親LOVE波菜新浪微博:/bocaispinach)海工混凝土配合比如下表:
杭州湾大桥(親LOVE波菜新浪微博:/bocaispinach)海工混凝土配合比一览表(表一)
3.配比技术指标
按照正交设计优化后的全桥配合比各项试验技术指标均能满足大桥规范要求,其技术指标如下:
初凝时 间(h)
84d氯离子渗透
(1&10-12m2/s)
杭州湾大桥(親LOVE波菜新浪微博:/bocaispinach)海工混凝土设计配比试验技术性能一览表(表二)
第四节 高性能海工混凝土的施工效应
1. 海工混凝土的施工控制
海工混凝土的质量控制是一个严格的系统工程,它与混凝土原材料质量、混凝土的搅拌、施工控制和养护都有密切的关系,项目部对海工混凝土的质量十分重视,采取各项对应措施,保证了海工混凝土的质量。
1.1原材料控制
原材料方面,试验室加强了对原材料的检测力度,提高了原材料的抽检频率,按照大桥规范要求严格控制材料的技术指标,对新进混凝土外加剂应该进行强度校核。根据不同季节,对各类原材料的管理也作了严格要求,按照夏季和冬季的温控措施,对集料和拌和水作降温和保温处理。
1.2搅拌控制
(親LOVE波菜新浪微博:/bocaispinach)混凝土分为海上和岸上供应,从B1~B10墩,海工混凝土由我公司委托岸上的秦山搅拌站负责供应,
从B11~B13墩,海工混凝土由我公司的(親LOVE波菜新浪微博:)18#加工输送。
对混凝土的拌和管理主要是检查混凝土搅拌系统和输送系统是否正常,检查计量系统是否准确,观察输送混凝土压力是否稳定,观察混凝土拌和是否均匀,观察集料的包裹和工作性能。
海工混凝土搅拌时间也应该受到控制,搅拌时间对混凝土的和易性有影响,特别是对含气量影响很大,各部位海工混凝土在浇筑过程中,应根据实际情况,合理选择的搅拌时间,通过观察和试验,把混凝土含气量控制在既有利于混凝土泵送和振捣,又有利于混凝土的耐久性能。
在海工混凝土搅拌中,特别应该注意的是单位含水量的控制,(親LOVE波菜新浪微博:/bocaispinach)海工混凝土采用上海华登牌聚羧酸型超高效减水剂,减水率在25%以上,减水效果好,故(親LOVE波菜新浪微博:)。施工过程中集料的含水量,往往因为各种因素会发生变动,故现场控制海工混凝土搅拌的试验技术人员应该具有高度的责任心,否则海工混凝土的强度、耐久性、外观质量就难以保证。
1.3施工和养护
好的施工工艺是海工混凝土具有高强度和耐久性的必要条件,正确的浇筑作业,有利于海工混凝土的外观性能。杭州湾大桥Ⅱ合同在结构施工中,严格按照规范和施工组织要求施工作业。
海工混凝土在设计中掺入了大量的掺合料,水化速度比较慢,且后期水化需要一些水来完成发应。在混凝土浇筑后,应采取有效措施,保证海工混凝土能有长时间的有效保湿养护。
2.海工混凝土的施工效果
杭州湾大桥(親LOVE波菜新浪微博:/bocaispinach)共浇筑海工混凝土约15万方,在长达三年的海工混凝土施工实践中,总结发现海工混凝土具有的施工效果有:
2.1 具有极好的强度和氯离子渗透性能
在海工混凝土浇筑过程中,按规定现场取样、成型和养护,并按规范要求,完成了海工混凝土强度和氯离子渗透性试验,并按交通部质量评定标准的要求,进行海工混凝土质量评定,本合同段海工混凝土的强度和氯离子渗透指标均高标准的满足了规范要求,质量达到优良,其技术指标统计如下表
28d抗压强度
84d氯离子渗透试验
(1&10-12m2/s)
全桥海工混凝土技术指标统计一览表(表三)
从上表统计的数量看出,Ⅱ合同海工混凝土的施工质量得到了有力控制,标准差在2.0左右,离散性不大,氯离子渗透系数控制在1左右,极大的满足了规范要求,说明了在在海工混凝土的质量管理上,我们是成功的。
从海工混凝土氯离子渗透系数较小,平均强度偏高的特性,也揭示了我们配制的海工混凝土有优化空间,如果在强度和氯离子渗透系数都能满足的前提下,可以通过配比的优化,来提高海工混凝土的泵送性能,这为我们今后进一步研究海工混凝土和对配合比的设计优化指明了一个可行的方向。
2.2 良好的混凝土外观
本合同段浇筑承台海工混凝土约23040方、墩身约18060方及塔柱20950约方,大体积承台6座,其中特大体积承台达6000余方。墩身工程包括北侧引桥高墩和高墩区引桥高墩,塔柱为薄壁结构。
B10主墩承台浇筑时,混凝土入模温度控制在11℃左右,浇筑完成后,混凝土温控监测数据表明:出水口温差在10℃以内,在混凝土浇筑完成后,72h左右,(親LOVE波菜新浪微博:)温度峰值。再经过几天的观测,承台没有出现温差引起的裂缝,混凝土表面平整,色泽均匀。
墩身和索塔的外观性能良好,在混凝土拆模后,蜂窝、麻面、坑洞等外观缺陷出现的次数很少,几乎没有发生过因海工混凝土质量问题而引起的裂缝和缺陷,拆模后混凝土表面光滑,没有出现色差现象,海工混凝土外观受到外界好评。其良好的外观主要有以下原因
①由于海工混凝土掺入了优质掺合料,降低了入模温度,削弱了混凝土温度峰值,推迟了混凝土达到温度峰值的时间,缩小了结构内外部混凝土温差,将混凝土温差控制在一个合适的范围内,避免了因温差而引起裂缝。
②项目部温控措施到位,对需要加强温控措施的,如进行大体积混凝土施工和严寒或者酷暑不利季节施工时,在结构部位施工前,进行了专门的技术交底,由专人落实,设置冷却水管,埋设温度测点,连接测温仪。混凝土温控的实施,产生了良好的工程质量效应。
③项目部方案编写结合实际,可操性强,技术交底清晰明了,现场施工人员切实落实方案措施,按照规范和施工方案要求,严格按要求进行海工混凝土的施工、振捣、养护。
④养护水采用循环养护,而且及时到位也是出现混凝土良好外观的一个重要原因
2.3海工混凝土泵送
在这里有必要介绍一下杭州湾跨海大桥Ⅱ同主塔泵送情况,主塔为钻石型结构,高度为178m,由塔座、下塔柱、横梁、中塔柱、上塔柱、塔冠五部分组成,下塔柱泵送高度为40m,
下塔柱泵送高度为40m, 中塔柱泵送高度为136m, 上塔柱泵送高度为174m,泵送难度将随着工程进度而加大。
桩基、承台、墩身、主塔配比中的掺合料掺量较高,除了泵送性能不够好外,混凝土其它工作性能良好,墩身泵送高度只有40余米,承台泵送距离也不长,由于我们使用的泵机性能较好,海工混凝土粘性对墩身和承台施工影响不大,混凝土泵送顺利,施工进度迅速。但是我们自从进入中塔柱施工后,由(親LOVE波菜新浪微博:)越来越多。这就需要我们尽快解决海工混凝土的高空泵送问题。
影响海工混凝土泵送性能有很多方面,施工中应综合控制,就不一一列举了,现仅从混凝土配比优化和微调方面,谈谈我们试验室在主塔海工混凝土泵送上自己采取的一些方法,供大家探讨和交流。
(1)(親LOVE波菜新浪微博:)
(2)(親LOVE波菜新浪微博:)
(3)(親LOVE波菜新浪微博:)
(4)(親LOVE波菜新浪微博:)
对海工混凝土来说,如果进行有针对性地优化,使海工混凝土拥有良好的泵送性能是有可能的,当想达到与普通混凝土类似的泵送效果还是有点困难。另外,海工混凝土由于早期强度低,后期强度高,当工期紧迫时,因混凝土原因产生的裂缝也时常发生。混凝土裂缝是个综合问题,涉及到各方面的因素,施工中只有采取综合措施,才能把裂缝程度控制在我们理想的范围内。所以对赶工期的桥梁项目来说,一些技术人员大谈海工混凝土裂缝控制是没有任何意义的,并且认为结构的开裂与海工混凝土力学性能关系密切是没有科学依据的。
在解决施工难题的过程中,我们又感悟到作为试验人员,应该要考虑到自己设计的配合比,将可能产生的施工效应,混凝土施工中将出现什么与配比有关的问题,不管是好的,还是坏的,自己心中要明白,不能老是发现了问题,才去解决问题;更不能发现了问题,就连解决问题思路都没有,身心茫然,一旦发现问题,就到处打电话求医问药,这种现象在(親LOVE波菜新浪微博:/bocaispinach)公司是存在的,我觉得这种显现不太好。
每个工地的实际情况是不一样,其工程材料的性质也不同,可是解决问题的思路应该是相似的,所以公司的试验人员应该多学习,并善于积累施工实践经验,使自己具备预知的能力,到真正需要解决施工难题的时候,也就不会手脚忙乱了。其实当公司的试验技术整体水平真正达到一定层次和高度时,我想就会引起更多的人来关注试验和检测工作,就会更加重视工程质量和成本。
(親LOVE波菜新浪微博:/bocaispinach)公司通过长达4年施工实践,杭州湾大桥项目部组织相关技术人员,开展了跨海大桥高性能海工混凝土相关课题的研究,在收到良好经济效益的同时,优质的海工混凝土质量和外观,为我们的企业树立了良好的形象。另外,通过研究和实践,也提升了项目部基层技术人才的新技术研发和应用水平,使我们对高性能海工混凝土配比设计及其使用性能有了更深地的认识。
总结这些年来,我们在海工混凝土上拥有的技术和实践经验,不仅有利于公司进一步展开海工混凝土性能问题的研究,而且对公司今后的跨海大桥施工建设也是极为迫切和重要的。
由于受时间和经验的方面的不足,我们对海工混凝土的认识存在局限性,认识水平还有待提高,因此对高性能海工混凝土配合比设计、生产及施工技术在桥梁工程中的具体应用,还有待工程技术人员进一步地总结和补充。
第二章 沿海强潮区海水造浆技术
第一节 工程概况及海水造浆工艺研究背景
1.1工程地质
北航道桥工程区段基岩面标高为-180m~-190m。钻孔揭露均为第四系松散沉积物,桥位区段表层为亚砂土,其下由上至下的顺序分布为淤泥质亚粘土、淤泥质粘土、粉砂、亚粘土、粉砂、亚粘土、细砂、亚粘土、细砂、亚粘土,厚约130m。桥位处海底地形平坦,覆盖层很厚,地层岩性分布比较均匀,受涨落潮水的影响,冲淤交互进行。
1.2 气候条件
杭州湾地区属南亚热带季风气候,温湿多雨,是重大灾害天气多发地带。该区年平均气温16℃左右,累计年均降雨量为1220.2mm。夏、秋季台风为主要自然灾害,杭州湾属强潮河口湾,潮汐类型为不规则半日浅海潮,并有明显的日、夜潮不等现象。全年波高平均0.2m,最大波高3.5m(台风所致),平均波高≤0.5米的波浪出现最多。
1.3工程特点
本工程均系深水作业,桥位处水文地质情况较复杂,潮差大,海水盐份含量高,兼有灾害性天气影响,年降水量较大,气温随季节变化明显,冬季出现极低气温,施工条件恶劣。全年施工旺季约为180天,工期要求紧张。杭州湾素有“怒潮海湾”之称,属于世界三大强潮海湾之一,水深、流急、潮差大,工程区最大潮差达7m,最大涨潮流速&4~5m/s(8~10级)。表部厚层(親LOVE波菜新浪微博:),
1.4 研究背景
杭州湾跨海大桥(親LOVE波菜新浪微博:/bocaispinach)包括北航道桥和北侧高墩区引桥,全桥共计152条钻孔灌注桩基础,其中主墩桩基52根,桩径2.8m,平均桩长125m;边辅助墩共计44根,桩径2.5m,平均桩长93m;高墩区引桥桩基础每墩8根,桩径2.5m,平均桩长92m。本工程桩基均属于深孔大直径钻孔灌注桩,为深孔大直径钻孔泥浆工艺研究提供了条件。
由于工程地质、水质、泥浆材料等因素决定着钻孔的泥浆配比,不同的海域施工,泥浆配比也应是不同的,在桩基础开工前,必须做泥浆对比试验,从中优化选择泥浆配比。于是本工程参考厦门海沧大桥、湛江海湾大桥等海湾特大型桥梁等特大型跨海大桥的海水造浆技术,对海水和淡水造浆技术性能作对比,试图配制新的符合本工程特点的低廉优质泥浆。
第二节 海水泥浆的特点及技术要求
2.1海水泥浆的特点
(1)海水中含有(親LOVE波菜新浪微博:)。海洋地质水文条件比较复杂,要求钻孔泥浆的各项技术指标更高,给试验的配制工作带来了难度。
(2)由于海水中含有大量的(親LOVE波菜新浪微博:)。
(3)海水泥浆需具有(親LOVE波菜新浪微博:)能力。
2.2海水泥浆的技术要求
海水泥浆(親LOVE波菜新浪微博:)根据《杭州湾跨海大桥施工专用技术规范》的要求,终孔后的泥浆指标标准高,密度要在(1.03~1.10)g/cm3,粘度在(17~20)s,胶体率大于98%,含砂率小于2%,PH值在9~11。
第三节 钻孔泥浆材料
通过检索现有国内外海水泥浆技术的有关文献,结合杭州湾大桥海域的实际情况,在保证配制海水泥浆性能指标的前提下,本着价格经济、性能稳定及便于就地取材的原则,对不同性质的造浆材料进行了试验对比,按对比结果选择造浆材料。
配制泥浆对水有一定要求,饮用水可以直接使用,但使用海水时应做拌和试验。当水中的(親LOVE波菜新浪微博:)。为此在用海水直接造浆时需选用适宜处理剂,使海水泥浆性能能满足要求,实验中的淡水为应用自来水,海水为施工区域内的海水。
(2)造浆土体
结合在湛江海湾大桥的造浆经验,(親LOVE波菜新浪微博:)作为比选材料。
膨润土加入水后,水很快进入(親LOVE波菜新浪微博:)。试验中的膨润土物理指标及化学成分见表一:
200目通过97%
膨润土的物理指标及化学构成表一
(親LOVE波菜新浪微博:)本。试验中抗盐粘土技术标准见表二:
筛余(200目)
抗盐粘土技术标准 表二
(3)泥浆分散剂
使用(親LOVE波菜新浪微博:)再生功能。常用的有碱类(如:Na2CO3、NaOH)和木质素磺酸盐类(俗称FCL铁铬盐)。杭州湾大桥技术规范对PH要求高,选择(親LOVE波菜新浪微博:),做同配比的泥浆性能试验,并通过比较,合理选择泥浆分散剂。
(4)泥浆增粘剂
使用(親LOVE波菜新浪微博:)。一般工程中常用的有羧甲基纤维素,由于(親LOVE波菜新浪微博:),它能在海水中不降粘,并可与任何盐类形成完全溶解的高粘度溶液。CMC物理化学指标值见表三:
(親LOVE波菜新浪微博:)物理化学指标值
第四节 钻孔泥浆试验与分析
4.1泥浆试验
钻孔泥浆试配试验共 14
组,是在以往施工实践的基础上,对泥浆配比进行适当调整,并使其具有可比较性,泥浆配比试验数据见表四:
配比( g )
1000: 855 : 4.0 :2.8
1000: 850 : 6.0 :2.8
600: 3000 : 4.0 :6
600: 3000 : 4.0 :6
200:1180:3
200:1180:3
:7.4:2.8
泥浆配比情况 表四
注:1. (親LOVE波菜新浪微博:)合,制成与a组原浆密度、稠度、PH值非常近似的泥浆;
c组原状浆是在施工场地取海泥,经淡水拌合,制成与a组原浆密度、稠度、PH值非常近似的泥浆。
各组配比泥浆的物理性能指标见表五:
泥浆的物理性能指标 表五
4.2试验分析
(1)原状浆分析
在本标段各工段桩基钻孔过程中,进行了取样和试验工作,得出原状浆不能满足规范要求,仅以a组试验加以说明。
在B10#-19#
桩的出渣口,取一定数量的原状浆,测得密度1.25
g/cm3,稠度18s,含砂率1.5%,PH值7,24h胶体率65%,72h胶体率40%,分层现象严重,泥浆质量非常差,不能满足《杭州湾跨海大桥施工专用技术规范》的要求,
直接用原状浆造浆是行不通的。于是在此组试验试验的基础上,分别用海水和淡水试配了b和c组,试验结果表明,c组由(親LOVE波菜新浪微博:),基本上达到了预期的效果。
(2)(親LOVE波菜新浪微博:),其市场价格较高,经济效果不明显。
(3)海水和淡水的造浆比较
通过对澎润土和盐粘土分别配置海水和淡水泥浆,可以看出,淡水造浆的效果无论用澎润土还是盐粘土,同(親LOVE波菜新浪微博:)。但是淡水成本高,施工中要兼顾成本和运输费用。用海水泥浆通过增加一定数量的泥浆分散剂和增粘剂,可以达到同淡水泥浆同样的效果。选择淡水造浆还是海水造浆,要视工程特点,施工条件,统筹考虑,考虑成本,优化选择。
(2)稳定性分析
(親LOVE波菜新浪微博:)
(3)抗渗性分析
(親LOVE波菜新浪微博:)(4)技术经济分析
对上述稳定和抗渗透性能好的泥浆,按材料进货单价材料单价,澎润土230元/t,抗盐粘土600元/t,CMC22000元/t,Na2CO32100元/t,淡水20元/t,对泥浆成本进行分析计算,技术经济指标见表六:
泥浆技术经济指标分析表表六
第五节 造浆工艺
5.1钻孔泥浆工艺的选择
钻孔泥浆的选择首先要考虑泥浆的技术性能,保证桩基成孔质量,在此基础上还应结合经济性要求。本标段共计13个墩,由于B1~B10墩塔设栈桥辅助施工,
B11~B13墩依靠船舶运输辅助施工,如果利用海水造浆要消耗较多的成本昂贵的CMC,如果利用淡水造浆,虽然消耗CMC量少,但淡水消耗量大,船舶和汽车运输费用高,每方泥浆需另增成本18元的运输成本,经综合分析后,
B1~B13墩均采用海水造浆, 泥浆配比选择h组。这样可以既可以保证成孔质量,又能充分利用海水资源,还可节约造浆成本。
5.2.造浆工艺实施
要配置性能良好的泥浆,除了备有优质的原材料外,还应注意施工工艺即拌和工艺,
在本工程中尤其注意(親LOVE波菜新浪微博:)的水解工艺。其方法:(親LOVE波菜新浪微博:)。在加料过程中应不间断的搅拌,施工现场可采用高压循环你泵对泥浆进行快速循环(搅拌速度将直接影响泥浆的性能),搅拌至均匀。
施工工艺框图如下图所示:
(親LOVE波菜新浪微博:)
5.3.海水造浆工艺的应用
通过现场的泥浆性能论证,对造浆工艺的研究具有重要意义,杭州湾湾地质复杂,通过对12根桩泥浆质量全过程的动态监控,施工过程中针对不同的地质,对海水泥浆的各项性能指标进行全过程控制。在钻进过程中:比重由先前的1.25调到1.1,含砂率由2%降至清孔后的0.5%,PH值9~11,胶体率不小于95%,粘度17~20。
特别是在B10墩2#桩,在钻孔过程中,钻机钻头掉落至孔底,处理花了100多天,施工中用h组泥浆护壁,由于泥浆质量稳定,抗渗性能好,在重新钻孔过程中,没有发现漏浆和塌孔现象,桩孔灌注后,经超声波检测,桩身完成性好,桩基为I类桩。
杭州湾跨海大桥Ⅱ合同海水造浆技术,技术工艺先进,科技含量高,施工周期短,成本低、质量高,具有明显的经济效益和社会效益。其泥浆失效后产生的弃物对环境无害,有利于文明施工,符合环保要求。目前我国正处于大兴基础设施建设的时期,在海湾.港口兴建的大型桥梁或码头越来越多,该海水造浆技术在沿海地区大直径桩基施工中无疑具有很广阔的应用前景和推广价值。
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