。
初步試驗(yàn)表明,鋼棒在二次蒸氣養(yǎng)護(hù)pH>12的高堿環(huán)境中,鋼棒的應(yīng)力松弛所造成的應(yīng)力損失與GB50010-2002規(guī)范規(guī)定值相比要大得多
,與日本JISA5337-1995編制說明的計(jì)算方法相差較小
。對(duì)PHC管樁二次蒸氣養(yǎng)護(hù)(常壓蒸養(yǎng)-高壓蒸養(yǎng))的應(yīng)力損失的研究,對(duì)管樁生產(chǎn)原材料技術(shù)指標(biāo)的控制要求
、掌握管樁力學(xué)性能
、生產(chǎn)合格管樁產(chǎn)品和建筑工程的質(zhì)量等具有十分重要的意義。
5. 管樁在高堿高鹽環(huán)境中的耐久性研究
近年來
,管樁應(yīng)用面不斷擴(kuò)大,在高堿高鹽環(huán)境下使用的情況越來越普遍
,高堿高鹽環(huán)境下混凝土及鋼棒的耐久性問題十分突出
。
前些年,一些高校
、研究機(jī)構(gòu)與管樁生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)合開展了對(duì)管樁用混凝土的耐久性研究
,取得了一些實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的研究成果,為在高堿高鹽環(huán)境下管樁的使用提供了一定的技術(shù)指導(dǎo)
,具有一定的積極意義
。
但是,管樁是由混凝土與預(yù)應(yīng)力鋼棒
、端板
、冷拔低碳鋼絲等組成的復(fù)合構(gòu)件,混凝土的耐久性并不能代表整個(gè)管樁的耐久性
。特別是管樁產(chǎn)品通常采用錘擊法或靜壓法施工
,在經(jīng)數(shù)百次、數(shù)千次錘擊力作用或高壓力施工(頂壓或抱壓力作用)后
,管樁混凝土內(nèi)部將產(chǎn)生大量的細(xì)觀裂縫(有些還產(chǎn)生少量的可見裂縫)
,同時(shí)混凝土強(qiáng)度將下降30%?40%。對(duì)經(jīng)施工后的管樁進(jìn)行耐久性研究
,才具有可比性
,對(duì)管樁的工程使用環(huán)境的耐久性研究才具有實(shí)際意義。
另外
,現(xiàn)在幾乎99%以上的管樁企業(yè)生產(chǎn)采用的端板均由鑄鋼或地條鋼制作
,鑄鋼或地條鋼的耐久性與傳統(tǒng)的鋼板相比有較大的差異,但現(xiàn)階段尚沒有開展對(duì)端板耐久性的系統(tǒng)基礎(chǔ)研究
,給管樁的應(yīng)用帶來許多潛在的危害
,給基礎(chǔ)工程的質(zhì)量造成巨大的隱患。
6. 多組分混凝土摻合料在管樁生產(chǎn)中的應(yīng)用開發(fā)
與普通混凝土生產(chǎn)中使用多組分摻合料技術(shù)一樣
,管樁生產(chǎn)中多組分摻合料技術(shù)的應(yīng)用
,不但可以減少優(yōu)質(zhì)高等級(jí)水泥的用量,同時(shí)可以改善管樁用混凝土的性能,利用工業(yè)固體廢棄物
,降低管樁的生產(chǎn)成本
。
近年來使用的單組分混凝土摻合料有:硅砂粉、粉煤灰
、礦渣微粉
、硅粉等,單組分摻合料一般摻量在15%?35%
,具體與摻合料的活性
、蒸汽養(yǎng)護(hù)、制品類型等相關(guān)
,但由于硅粉價(jià)格昂貴
,在管樁生產(chǎn)中幾乎沒有實(shí)際應(yīng)用;復(fù)合摻合料有:硅砂粉-礦渣微粉
、粉煤灰-礦渣微粉
、粉煤灰-硅砂粉等3類,可以等量替代優(yōu)質(zhì)高等級(jí)水泥40%?60%
,目前已經(jīng)在一些企業(yè)中應(yīng)用
,取得顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。
但是
,多組分混凝土摻合料在管樁生產(chǎn)中的應(yīng)用開發(fā)
,常常帶來混凝土技術(shù)的另外一個(gè)問題--單位m3混凝土中水泥用量小于標(biāo)準(zhǔn)要求的 300kg/m
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;炷林羞^少的水泥用量
,就難以保證混凝土的堿度,pH值小于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最小值
,將對(duì)混凝土中鋼材的長期耐久性產(chǎn)生 嚴(yán)重的不利影響
,如何確定管樁用離心混凝土的最小水泥用量,也將是一個(gè)需要開展的基礎(chǔ)理論課題
。
7. 人工砂替代河砂生產(chǎn)管樁應(yīng)用技術(shù)
隨著建筑工業(yè)技術(shù)的發(fā)展
,河砂等自然資源不斷減少,河砂的市場(chǎng)價(jià)格居高不下
,管樁生產(chǎn)成本不斷上漲
;采用人工砂替代優(yōu)質(zhì)河砂生產(chǎn)管樁將是技術(shù)發(fā)展的必然。日本等國家早就開展人工砂生產(chǎn)應(yīng)用技術(shù)研究
,我國自1998年起對(duì)石屑(也稱石粉)代替優(yōu)質(zhì)河砂生產(chǎn)管樁就有研究
,并在工程中得到很好的應(yīng)用。
人工砂應(yīng)用技術(shù)目前主要表現(xiàn)為混凝土強(qiáng)度指標(biāo)
,但對(duì)人工砂替代河砂后的混凝土耐久性
,特別是混凝土的抗?jié)B性等研究迫切需要行業(yè)技術(shù)專家進(jìn)行系統(tǒng)研究
。
8. 低品位磨細(xì)硅砂粉在管樁生產(chǎn)中的應(yīng)用開發(fā)
隨著我國天然石英砂資源的越來越匱乏,SiO2含量大于90%的優(yōu)質(zhì)砂源將成為稀缺資源
,而采用高SiO2含量的石英礦磨細(xì)生產(chǎn)硅砂粉的生產(chǎn)成本將大大提高
,同時(shí),SiO2含量小于90%的低品位石英砂或石英尾礦磨細(xì)后作為PHC管樁生產(chǎn)的摻合料將是發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)
。
初步研究表明
,SiO2含量為70%?90%的硅砂粉,可以等量取代20%左右的水泥
,以生產(chǎn)C80強(qiáng)度等級(jí)的PHC管樁
,同時(shí)工程施工表明,完全可以滿足建筑工程的質(zhì)量控制要求
。
9. 異型(竹節(jié))管樁單樁承載力特性的研究
日本異型(竹節(jié))管樁的生產(chǎn)及工程使用已經(jīng)占預(yù)制混凝土樁基總量的30%以上
,工程試用表明,異型(竹節(jié))管樁地基的承載力可以提高20%?40%
,大大降低工程造價(jià)
,提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益
。
我國對(duì)竹節(jié)樁研究也有多年
,浙江天海管樁有限公司還在竹節(jié)樁基礎(chǔ)上開發(fā)了無端板竹節(jié)管樁,同時(shí)在一些基礎(chǔ)工程中開展應(yīng)用
,取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益
,該成果已經(jīng)通過浙江省建設(shè)廳的專家鑒定,但對(duì)竹節(jié)樁使用的工程地質(zhì)條件適用性
、承載力提高的力學(xué)模型
、成樁質(zhì)量的檢驗(yàn)等還存在許多有待深入研究的課題。
10. 管樁采用植樁法施工單樁承載力特性的研究
我國目前管樁一般采用錘擊法施工或靜壓法施工
,但這樣的施工手段對(duì)樁身結(jié)構(gòu)的破壞較大
,使樁身結(jié)構(gòu)承載力得不到充分的發(fā)揮,同時(shí)還會(huì)影響樁身的長期耐久性
。日本管樁施工技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)已逐漸淘汰上述方法
,大多采用植樁法施工。
管樁的植樁法施工所具有優(yōu)越的工程性能
,也畢將成為我國管樁施工技術(shù)發(fā)展的一個(gè)方向
。我國深圳、河南等地的一些技術(shù)人員已開展了這方面的研究
,取得了初步的研究成果
,但要在工程中大量的應(yīng)用,還需要開展在不同地質(zhì)
、不同環(huán)境等條件下的系統(tǒng)研究
,積累大量的工程實(shí)踐,并將此上升為國家的技術(shù)法規(guī),因此
,對(duì)它的研究也是十分必要
。
11. 管樁采用水沖法沉樁施工的技術(shù)條件及措施我國福建、江西一些地區(qū)的地質(zhì)條件中硬土(砂)層較厚
,采用靜壓法施工或錘擊法施工時(shí)難以穿透硬夾層
,實(shí)踐表明,采用水沖法施工是一項(xiàng)較好的施工辦法
,也取得了一些工程經(jīng)驗(yàn)
。但目前這一方法的施工速度非常慢,效益低下
,同時(shí)施工中對(duì)管樁樁身質(zhì)量具有較大的損傷
,不利于這項(xiàng)技術(shù)的推廣應(yīng)用。
針對(duì)特殊地質(zhì)條件下管樁施工技術(shù)
,研究確定水沖法施工的技術(shù)條件及措施對(duì)保證工程質(zhì)量具有十分重要的意義
。
二、結(jié)束語
回顧20多年的發(fā)展歷程
,展望管樁發(fā)展的未來
,在全國行業(yè)同仁的共同努力下,我們有勇氣相信
,我國的管樁生產(chǎn)技術(shù)裝備一定能跟上先進(jìn)國家的技術(shù)發(fā)展水平
,同時(shí),在某些領(lǐng)域擁有我們自己的研究成果