CN104829149A - 抛填骨料phc高强预应力管桩的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种抛填骨料PHC高强预应力管桩的生产工艺，其包括如下步骤：1)按常规高强管桩生产工艺拌合混合料、清理模具、放置钢筋骨架；2)将4.75～26.5mm连续级配粗骨料或13.2(9.5)～26.5mm断级配粗骨料沿长度方向均匀加入到模具中，骨料采用吊篮均匀布料，或者采用可翻转皮带机传输机加入或自动布料机加入；3)将新拌高强管桩混凝土投放在采用步骤2)抛填骨料的底模内并合模；4)完成预应力高强混凝土管桩生产的后续工艺：张拉、慢速离心、快速离心、蒸汽养护、脱模及蒸压养生。本发明提出采用抛填骨料工艺制备预应力管桩的工艺可以使得制备的PHC管桩集料分布均匀。

Description

抛填骨料PHC高强预应力管桩的生产工艺

技术领域

本发明涉及一种抛填骨料PHC高强预应力高强管桩的生产工艺。

背景技术

混凝土中骨料(粗集料)是混凝土的强度骨架，混凝土强度、弹性模量、体积稳定性、抗渗性等服役性能和其中的骨料体积分数正相关，然而常规混凝土为了保持良好的工作性，运输和浇筑过程均匀不离析，混凝土中的粗骨料通常保持在35～45％，浆体的大量富余导致混凝土浇筑过程中粗集料的沉底、混凝土表面浮浆泌水、塑性收缩等病害。

PHC预应力高强度混凝土管桩，是采用离心成型工艺，并经过10个大气压(1.0Mpa左右)、180℃左右的蒸压养护，制成一种空心圆筒型预应力高强混疑土预制构件，标准节长为10m，直径从300mm～800mm，混凝土强度等级≥C80。具有应用范围广，强度高，工厂化生产质量可控等有待你，近年来在房地产建设、公路建设、铁路建设、港口码头建设、机场建设和水上工程建设等领域广泛应用。通常预应力管桩成型后悔出现明显的骨料沉底的现象，管外部粗集料密集，而内部浆体富集，见图1所示，一方面影响了高强管桩的整体结构和承载能力，也导致了水泥和胶凝材料的浪费，但是采用常规工艺必须要保持混合料的工作性以满足运输装料的技术要求。

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种管桩集料分布均匀的抛填骨料PHC高强预应力管桩的生产工艺。

为实现上述目的，本发明为解决上述技术问题所采用的方案为：

一种抛填骨料PHC高强预应力管桩的生产工艺，其包括如下步骤：

1)按常规高强管桩生产工艺拌合混合料、清理模具、放置钢筋骨架；

2)将将13.2～26.5mm或9.5～26.5mm的断级配粗骨料也可以是4.75～26.5mm连续级配粗骨料沿长度方向均匀加入到模具中，骨料采用吊篮均匀布料，或者采用可翻转皮带机传输机加入或自动布料机加入；

3)将新拌高强管桩混凝土投放在采用步骤2)抛填骨料的底模内并合模；

4)完成预应力高强混凝土管桩生产的后续工艺：张拉、慢速离心、快速离心、蒸汽养护、脱模及蒸压养生；

其中，步骤2)中所述的粒径主要在9.5～26.5mm的骨料是碎石，或有两个以上破碎面的破碎砾石，其性能要求按重量百分数计，碎石的针片状含量小于10％，压碎值小于16％，0.075mm通过率小于1.0％，坚固性小于8％，泥块含量小于0.2％，骨料粒径超过26.5mm颗粒不大于5％，小于9.5mm颗粒不大于10％。

上述方案中，所述骨料抛填量以其在成品混凝土中所占的体积百分数表示，抛填量在5％～20％范围内，抛填量以抛填骨料后混凝土仍能形成致密结构且其强度和未抛填骨料时相比没有降低的最大抛填量为宜。

上述方案中，抛填骨料的量以每米管桩所抛入集料到质量控制，根据直径和壁厚计算每米管桩需要的骨料量：

M＝π(R²-r²)·ρ_a·α·(1-ρ_s)  (1)

其中：M-每米管桩的骨料抛填量(kg/m)；-R和r分别是管桩的外径和内径(单位m)；α是抛填骨料在混凝土中的体积率(％)；ρ_a是抛填骨料的表观密度单位kg/m³，ρ_s为配筋率，按下式计算：

${\mathrm{\ρ}}_s=\frac{As}{A}---\left(2\right)$

其中As是横截面内纵向钢筋的面积，A是横截面积：

A＝π(R²-r²)  (3)

上述方案中，慢速离心时间在常规工艺上延长0～10％，快速离心时间在常规工艺上延长5～15％。

本发明的有益效果为：本专利提出采用抛填骨料工艺制备预应力管桩的工艺可以使得制备的PHC管桩集料分布均匀(见图2)，

附图说明

图1为现有技术在均匀撒布有骨料的旧路面上摊铺路面混凝土。

图2为本发明实施例采用抛填骨料技术后的管桩PHC管桩截面。

具体实施方式

下面通过实施例进一步说明本发明的抛填骨料PHC管桩的生产工艺。

本发明在安放钢筋骨架的底模里，均匀撒布5％～20％的粗集料，均匀投放常规的PHC管桩混凝土，合模，然后张拉、离心、蒸养、脱模与蒸压，测试其芯样强度。

实施例1

原PHC管桩凝土配比为水：磨细砂：P.Ⅱ52.5级水泥：砂：碎石：萘系减水剂＝135：150：300：640：1270：10，未抛集料的混凝土的芯样强度105MPa；抛填上述粒径主要为4.75～26.5mm碎石(骨料)的量为其在成品混凝土中所占的体积分数的5％，成型时慢速离心不增加，增加快速离心时间5％，芯样强度为109MPa，强度提高4.0MPa。

实施例2

原PHC管桩凝土配比为水：磨细砂：P.Ⅱ52.5级水泥：砂：碎石：萘系减水剂＝135：150：300：640：1270：10，未抛集料的混凝土的芯样强度105MPa；抛填上述粒径主要为4.75～26.5mm碎石(骨料)的量为其在成品混凝土中所占的体积分数的8％，成型时增加慢速离心1％，增加快速离心时间8％，芯样强度为110MPa，强度提高5.0MPa。

实施例3

原PHC管桩凝土配比为水：磨细砂：P.Ⅱ52.5级水泥：砂：碎石：萘系减水剂＝135：150：300：640：1270：10，未抛集料的混凝土的芯样强度105MPa；抛填上述粒径主要为4.75～26.5mm碎石(骨料)的量为其在成品混凝土中所占的体积分数的15％，成型时增加慢速离心2％，增加快速离心时间10％，芯样强度为112MPa，强度提高7.0MPa。

实施例4

原PHC管桩凝土配比为水：磨细砂：P.Ⅱ52.5级水泥：砂：碎石：萘系减水剂＝135：150：300：640：1270：10，未抛集料的混凝土的芯样强度105MPa；抛填上述粒径主要为4.75～26.5mm碎石(骨料)的量为其在成品混凝土中所占的体积分数的20％，成型时增加慢速离心3％，增加快速离心时间12％，芯样强度为110MPa，强度提高6.0MPa，但有少量不密实部位。

实施例5

原PHC管桩凝土配比为水：磨细砂：P.Ⅱ52.5级水泥：砂：碎石：聚羧酸减水剂＝136：145：295：640：1310：7.5，未抛集料的混凝土的芯样强度112MPa；抛填上述粒径主要为4.75～26.5mm碎石(骨料)的量为其在成品混凝土中所占的体积分数的8％，成型时不增加慢速离心，增加快速离心时间7％，芯样强度为120MPa，强度提高8.0MPa。

实施例6

原PHC管桩凝土配比为水：磨细砂：P.Ⅱ52.5级水泥：砂：碎石：聚羧酸减水剂＝136：145：295：640：1310：7.5，未抛集料的混凝土的芯样强度112MPa；抛填上述粒径主要为4.75～26.5mm碎石(骨料)的量为其在成品混凝土中所占的体积分数的16％，成型时增加慢速离心3％，增加快速离心时间12％，芯样强度为122MPa，强度提高10.0MPa。

实施例7

原PHC管桩凝土配比为水：磨细砂：P.Ⅱ52.5级水泥：砂：碎石：聚羧酸减水剂＝136：145：295：640：1310：7.5，未抛集料的混凝土的芯样强度112MPa；抛填上述粒径主要为4.75～26.5mm碎石(骨料)的量为其在成品混凝土中所占的体积分数的22％，成型时增加慢速离心5％，增加快速离心时间15％，芯样强度为118MPa，强度提高6.0MPa。

实施例8

原PHC管桩凝土配比为水：磨细砂：P.Ⅱ52.5级水泥：砂：碎石：聚羧酸减水剂＝136：145：295：640：1310：7.5，未抛集料的混凝土的芯样强度112MPa；抛填上述粒径主要为9.5～26.5mm碎石(骨料)的量为其在成品混凝土中所占的体积分数的8％，成型时增加慢速离心1％，增加快速离心时间6％，芯样强度为121MPa，强度提高9.0MPa。

Claims (4)

1.抛填骨料PHC高强预应力管桩的生产工艺，其特征在于，其包括如下步骤：

1)按常规高强管桩生产工艺拌合混合料、清理模具、放置钢筋骨架；

2)将13.2～26.5mm或9.5～26.5mm的断级配粗骨料或者4.75～26.5mm连续级配粗骨料沿长度方向均匀加入到模具中，骨料采用吊篮均匀布料，采用可翻转皮带机传输机加入或自动布料机加入；

3)将新拌高强管桩混凝土投放在采用步骤2)抛填骨料的底模内并合模；

4)完成预应力高强混凝土管桩生产的后续工艺：张拉、慢速离心、快速离心、蒸汽养护、脱模及蒸压养生；

其中，步骤2)中所述的骨料是碎石，或有两个以上破碎面的破碎砾石，其性能要求按重量百分数计，碎石的针片状含量小于10％，压碎值小于16％，0.075mm通过率小于1.0％，坚固性小于8％，泥块含量小于0.2％，骨料粒径超过26.5mm颗粒不大于5％，小于9.5mm颗粒不大于10％。

2.如权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，所述骨料抛填量以其在成品混凝土中所占的体积百分数表示，抛填量在5％～20％范围内。

3.如权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，抛填骨料的量以每米管桩所抛入集料到质量控制，根据直径和壁厚计算每米管桩需要的骨料量：

M＝π(R²-r²)·ρ_a·α·(1-ρ_s)   (1)

其中：M-每米管桩的骨料抛填量(kg/m)；-R和r分别是管桩的外径和内径(单位m)；α是抛填骨料在混凝土中的体积率(％)；ρ_a是抛填骨料的表观密度单位kg/m³，ρ_s为配筋率，按下式计算：

${\mathrm{\ρ}}_s=\frac{\mathrm{As}}{A}---\left(2\right)$

其中As是横截面内纵向钢筋的面积，A是横截面积：

A＝π(R²-r²)   (3)

4.如权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，慢速离心时间在常规工艺上延长0～10％，快速离心时间在常规工艺上延长5～15％。