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东科牌破裂剂破除桥梁钻孔桩桩头施工技术应用
随着我国公路及铁路等基础设施项目的不断发展,桥梁工程越来越多,钻孔灌注桩被广泛地应用于桥梁工程中,而桥梁的钻孔桩具有直径大,超灌多的特点;因此,这种大直径桩基的桩头破除一直是一个难题。现在工程施工中,基本还一直采用传统的人工破除或人工辅助小型机械破除,耗费大量的人力物力,而且速度很慢,和现在的基础设施建设项目所要求的施工速度不相匹配。因而发现和创新一种简易、快速、节约的破除桩头施工技术就尤为必要!
一 、 东科牌破裂剂概述
陕西西安至汉中高速公路XH一48标,全标段共2.2KM,共设计了一座特大桥,三座大桥,基础采用群桩加承台结构,全标段共有钻孔桩57O根,桩基直径分别为1.5m、2.0m两种。因为西汉高速公路建设工期很短,桩基数量多,直径很大,采用人工辅助小型机械破除,速度很慢,不能满足工期的需要,成本相对很高。因此通过多次的论证和试验 ,并充分地考虑成本因素, 决定采用破裂剂破除桩头 。
二、东科牌破裂剂技术原理
破裂剂是一种含有钼、镁、钙 、钛等元素的无机盐粉末,使用时,和水按一定的比例调成流动状浆体 ,直接灌人钻孔中,经水化反应 ,使晶体变形 ,随时间的增长产生巨大膨胀压力(径向压应力和环向拉应力),缓慢地、静静地施加给孔壁,经过一段时间后达到蕞大值,将桩体混凝土破碎。
三、东科牌破裂剂施工参数的选择
(一) 东科牌破裂剂的参数介绍
东科牌破裂剂是安全的、的、可控的、无声破碎剂,可应用在矿山开采、岩石破碎、切割和混凝土构筑物之破碎或拆除。是一种无公害环保产品,使用中具有无声、无振动、无飞 石、无毒气、无粉尘、无冲击波的特点。
而通常东科牌破裂剂的膨胀压力可达30—50MPa,适宜使用温度10℃~25℃,蕞低使用温度为0℃,胀裂时间2—4小时。一 般被解体的混凝土均属脆性材料 ,脆性材料的抗压强度大,抗拉强度小,其抗拉强度远小于抗压强度。混凝土的抗拉强度约1.5-3.0MPa,所以,合理的破碎设计(装药量、孔径、孔深和孔问距的确定)是完够使孔眼周围的介质受到充分破坏的。 而且破裂剂不是像爆破那样 ,瞬间破坏,因此不会对桩头产生振动及其他破坏;叉因其施力缓慢持续,只要孔眼约束继续存在 ,破碎剂就有持续产生或残留一定程度的膨胀压力的性质,因而能继续增大或产生新的裂缝,达到破碎的zui佳效果。
经测定 ,在温度为2O℃、水与破碎剂之比为0.3:l时,其体积将自由膨胀四倍。
(二) 东科牌破裂剂桩体钻孔设计
根据产品特性 ,选择合适的施工技术参数。在布孔方案的选择上 ,因为对桩头不能产生破坏,就需要对有效桩身进行充分的保护,而静态破碎时,一般选用竖向布孔,但问题是,竖向布孔施工时装药简单,但是会使有效桩顶部分混凝土产生劈裂,钢筋保护层脱落,从而质量。
所以布孔为了尽量减少了破裂剂膨胀时,在竖向对桩体混凝土产生剪裂效应,布孔方案摒弃竖向布孔方案,采用了沿桩身两个方向呈梅花状水平布孔方法,这样 ,因为需破除时的桩头裸露,孔壁膨胀应力施加受力者为上部 ,不会破坏有效桩基部份。
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