一种用于桩基工程的新型超高性能混凝土护筒的制备方法[0002]钻孔灌注桩基是最常见的桥梁基础形式，具有竖向承载力高、施工周期短、工艺成熟及资源配置低等优点，已在国内外多座跨江跨海桥梁基础中得以应用。钻孔灌注桩基主要施工环节包括护筒制作与插打、钻进成孔、钢筋笼制作与下放、水下混凝土浇筑等，其中钻进成孔是桩基施工的核心工序，而护筒施工又直接影响着钻进成孔的质量。目前，桩基护筒一般采用钢材制作，运输至现场后利用合适的桩锤将其振打沉降至一定深度，然后再利用钻机进行成孔作业。该施工方法适合于承载力不高、覆盖层较厚且护筒容易插打的地质条件。而对于覆盖层较浅、基岩承载力高的区域，桩基护筒需穿越覆盖层进入持力岩层一定深度，常规钢护筒在进入承载力较高的岩层后易引起卷边或局部变形等，若采用增加护筒壁厚，则又会导致施工成本大幅度增加；若钢护筒不进入持力岩层，则极可能引起孔内塌方，严重影响成孔质量，同时还对周边环境造成一定污染。
[0003]本发明的目的就是要解决上述的不足，提供一种用于桩基工程的新型超高性能混凝土护筒的制备方法。[0004]本发明的技术方案为:一种用于桩基工程的新型超高性能混凝土护筒的制备方法的制备方法，其特征在于包括以下步骤:[0005]I)按照质量配比选取100份的硅酸盐水泥，400~470份的细砂，80~120份的细磨石英砂粉，10~50份的硅灰粉，0.6~1.0份的减水剂，37~45份的份水，0.001~0.004份的微细钢纤维；[0006]2) 25°C条件下，将细砂和细磨石英砂粉混合制作为A组分，将硅酸盐水泥和硅灰粉混合制作为B组分，将减水剂和水混合制作为C组分，先将A组分置于混凝土搅拌机中，再将B组分加入混凝土搅拌机中，开启混凝土搅拌机搅拌混合10秒后，再将C组分加入混凝土搅拌机中，A、B和C组分再一起搅拌120秒停止，制备出超高性能混凝土 ；
[0007]3)安装模板，将微细钢纤维固定在模板内，缓慢向模板内浇筑超高性能混凝土 ；
[0008]4)模板拆除，并将超高性能混凝土护筒放置在温度为70~80°C、湿度90%以上的环境下进行养护2~3小时。
[0009]进一步的所述的水泥为为P.0.42.5型硅酸盐水泥。
[0010]进一步的所述的细砂模数≤ 1，含泥量≤1.5%，泥块含量≤0.5%，氯化物含量≤0.02%。 [0011]进一步的所述的细磨石英砂二氧化硅含量> 99.99%，三氧化二铁< 0.001%，莫氏硬度为7。[0012]进一步的所述的减水剂为聚羧酸减水剂。
[0013]进一步的所述的步骤3中奖模板安装完成后，将微细钢纤维编制成网状结构然后固定在模板中。
[0014]进一步的所述的超高性能混凝土护筒的下部壁厚逐渐缩小形成尖锐的倒锥形刃脚；护筒上端壁厚为60~100mm,刃脚下端壁厚为20~30mm。
[0015]本发明通过使用超高性能混凝土作为护筒材料，提高了混凝土护筒抗压和抗拉强度，改善了结构韧性，适用于覆盖层较浅、基岩承载力高的区域。本发明解决了钢护筒易卷边、变形的问题，具有价格低廉、适用范围广泛、有利于环境保护等优点。



[0016]图1:本发明护筒的俯视图；
[0017]图2:本发明护筒筒壁剖面图；
[0018]图3:本发明护筒安装示意图；
[0019]图4:本发明护筒安装示意图；
[0020]其中:1-超高性能混凝土护筒；2_护筒刃脚；3_护筒导向架；4_千斤顶；5-振动桩锤夹具；6_振动桩 锤；7_缆绳。

[0021]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0022]一种用于桩基工程的新型超高性能混凝土护筒的制备方法，护筒采用超高性能混凝土制作而成，超高性能混凝土制作配比为:
[0023]水泥:细砂:细磨石英砂粉:硅灰粉:减水剂:水=100:400~470:80~120:10~50:0.6~1.0:37~45，配制温度为15°C~35°C ;使用的水泥为P.0.42.5型硅酸盐水泥；使用的细砂模数< 1，含泥量< 1.5%，泥块含量< 0.5%，氯化物含量< 0.02% ;使用的细磨石英砂二氧化硅含量> 99.99%，三氧化二铁< 0.001%，莫氏硬度为7 ;使用的减水剂为聚羧酸减水剂；超高性能混凝土护筒制备过程中添加有微细钢纤维，所述的微细钢纤维添加量为混凝土总质量的1%。~4%。。
[0024]超高性能混凝土护筒的制备步骤为:
[0025]I)按照质量配比选取100份的硅酸盐水泥，400~470份的细砂，80~120份的细磨石英砂粉，10~50份的硅灰粉，0.6~1.0份的减水剂，37~45份的份水，0.001~
0.004份的微细钢纤维；
[0026]2) 25°C条件下，将细砂和细磨石英砂粉混合制作为A组分，将硅酸盐水泥和硅灰粉混合制作为B组分，将减水剂和水混合制作为C组分，先将A组分置于混凝土搅拌机中，再将B组分加入混凝土搅拌机中，开启混凝土搅拌机搅拌混合10秒后，再将C组分加入混凝土搅拌机中，A、B和C组分再一起搅拌120秒停止，制备出超高性能混凝土 ；
[0027]3)安装模板，将微细钢纤维编制成网状结构然后固定在模板内，缓慢向模板内浇筑超高性能混凝土；
[0028]4)模板拆除，并将超高性能混凝土护筒放置在温度为70~80°C、湿度90%以上的环境下进行养护2~3小时。[0029]模板内浇注超高性能混凝土时应该注意缓慢匀速，主要是防止搅动模板内固定的微细钢纤维，使钢纤维在超高性能混凝土内均匀分布。
[0030]如图1~3所示的一种用于桩基工程的新型超高性能混凝土护筒的制备方法，上端壁厚为60~100mm,下端壁厚为20~30mm,形成下端踏面尖锐的倒锥台形。这样的设置有利于施工过程中护筒的振沉，能够在保持护筒整体刚度的情况下，将护筒振沉至岩层中。
[0031]超高性能混凝土护筒在预制工程中添加有微细钢纤维，钢纤维添加量占混凝土总质量的1%。~4%。，优选的方案是在混凝土中添加3%。的微细钢纤维。添加微细钢纤维有利于增加护筒的刚度和韧性，使混凝土护筒在振沉过程中不会破裂损坏。
[0032]超高性能混凝土护筒筒体外径为3000mm，刃脚高度为1000mm，上端壁厚优选为80mm (护筒正常安装时,施力振打的一端为上端)，下端壁厚即踏面宽度为20mm,上大下小形成尖锐的倒锥台形，该锥台形的斜边垂直度比例为100:3。护筒这样设置是为了减少护筒在下沉过程中的阻力，加快下沉速度，同时也有利于保护护筒在振沉过程中保持完整。
[0033]具体的施工步骤如下:
[0034]I)、超高性能混凝土护筒I在工厂严格按设计尺寸和材料配比进行预制，在专用设施内进行养护，然后运输至施工现场；
[0035]2)、将振动桩锤夹具5均匀布置在超高性能混凝土护筒I顶面，并固定锁死；
[0036]3)、利用缆绳7将起重设备与振动桩锤6进行连接，进行超高性能混凝土护筒I的起吊、翻转和初步定 位；
[0037]4)、利用护筒导向架3上设置的水平布置千斤顶4对护筒进行精确定位，继续下放起重设备主钩，使超高性能混凝土护筒I在自重作用下插入泥面一定深度；
[0038]5)、启动振动桩锤6振沉超高性能混凝土护筒1，使其穿越浅覆盖层，并进入持力岩层一定深度，达到设计标高要求；
[0039]6)、取出超高性能混凝土护筒I内土体，用钻机进行钻进成孔，直至达到设计标闻;
[0040]7)、进行孔内清基、钢筋笼下放和混凝土浇筑，直至桩基施工完成。
[0041]本发明通过使用超高性能混凝土作为护筒材料，提高了混凝土护筒抗压和抗拉强度，改善了结构韧性，适用于覆盖层较浅、基岩承载力高的区域。本发明解决了钢护筒易卷边、变形的问题，具有价格低廉、适用范围广泛、有利于环境保护等优点。