杭州湾跨海大桥海水拌制泥浆及其对钻孔桩耐久性影响研究.pdf

杭州湾跨海太桥海水拌制泥浆压其对钻孔桩耐久性影响研究 609 釜蠹篱 时问㈦ 图7 700个防擅阍的受力同期性计算结果 ￡ 皇 邑 邑 茕 妊 时问抽) 时I阿【s) 町 埘 图8动载有限元分析得到的2种撞击力时程曲线 参考文献 陈国虞．怎样实现桥墩柔性防撞．第16届全国桥梁学术会议论文集．上海：同济大学出版社，2004 王礼立．应力波基础．北京：国防J-业出版社，1985 ANSYS公司，ANSYS／LS—DYNA分析指南及培训手册．ANSYS上海办事处，2004 刘建城，顾永宁．船桥碰撞数值仿真．第15届全国桥梁学术会议论文集．上海：同济大学出版社，2002 杭州湾跨海大桥海水拌制泥浆及其 对钻孔桩耐久性影响研究 屠柳青张国志刘秉京夏卫华孙同兴 (武汉港湾工程设计研究院) 摘要本文针对杭州湾大桥地处海洋环境，淡水资源非常匮乏的实际情况，研制出海水配制泥浆 经济、可行的施工工艺厦方法，并在杭州湾大桥试验段试桩成功。同时，针对钻孔桩的施工工艺，研究了 海水拌制泥浆对水下钻孔灌注桩混凝土耐久性的影响。 关键词海水氧盐泥浆腐蚀速率耐久性钻孔灌注桩 1前 言 杭州湾跨海大桥南起宁波慈溪，北至嘉兴海盐，全桥长度36kin，是建设中的世界上最大的跨海大 桥，它也是我国沿海大通道建设中第一座跨海大桥。其桥型为主跨318m的双塔双索面钢箱梁斜拉桥。 桥墩基础大部分采用钻孔灌注桩。由于杭州湾大桥地处海洋环境，在海上进行钻孔桩施工时，如采用淡 水拌制泥浆可能会受到海水的污染，影响泥浆的性能，而且在外海施工，淡水供应非常困难。如能直接 采用海水拌制泥浆，可以大大降低工程的难度和成本。因此，研究海水泥浆的配制技术以及海水泥浆对 混凝土耐久性的影响非常具有现实意义。 2海水泥浆配制技术研究 2．1海水泥浆原材料优选 (1)造浆粘土 优良的工程造浆粘土为蒙脱石为主的钠基膨润土。因为蒙脱石含量高的膨润土，阳离子交换容量 大，膨胀性及分散性能好，造浆率高，配制的泥浆流变性能好，失水量小。同时，针对海水中含有较高的 M，+、ca2+、Na+等金属离子，选用抗盐土及钻井用膨润土与钠基膨润土做比较。本着经济合理的原则， 选用山东钠基膨润土。 (2)增粘剂 使用增粘剂可增强防止钻孔坍塌的作用，在泥浆受盐分或水泥污染时起保护凝胶的作用，同时可提 高钻孔效率。一般工程中常用的有羧甲基纤维素(CMC)等，由于海水中阳离子和Cl一的大量存在会降 江苏PAC，用其拌制的海水泥浆稳定性好，失水量小。 (3)分散剂 选用价格便宜、性能优良的纯碱NaaC03。 2，2海水泥浆性能试验及配合比优化。 在拟定的海水泥浆原料及掺量的基础上，按土量因素、增粘剂因素及分散剂因素设计泥浆配合比， 通过性能对比试验确定经济合理的最终配比，推荐海水泥浆配比为：加土量在12％左右(以水量计)， 指标均满足要求。 2．3海水泥浆现场试桩试验 通过现场试桩论证海水造浆的可行性并进行经济成本分析对大桥的建设将具有指导意义。杭州湾 大桥试验段地处慈溪三北浅滩，滩涂宽阔平坦，软土层较厚，约30—40m，其上有一层10～20m厚亚砂 采用海水拌制泥浆施工。 (1)海水泥浆施工配合比 采用杭州湾大桥桥址海水进行配合比试验。由于桥址不同部位海水盐浓度差别较大，分别采集了 桥址中心深水区的海水(海水1)以及试验段涨潮时措岸海水(海水2)进行试