岩溶地区超长桩基超缓凝水下不分散混凝土关键技术

2022年度中国混凝土与水泥制品协会混凝土科学技术奖?科技进步类项目展示

2022年度中国混凝土与水泥制品协会

混凝土科学技术奖?科技进步类

项目展示

2022年度中国混凝土与水泥制品协会混凝土科学技术奖工作于2022年5月启动，至2023年1月圆满完成。报名期间共收到有效申报项目44项。经过专家评审委员会的初评及终评，共计36个项目获奖，包括一等奖1项、二等奖16项、三等奖19项，其中“科技进步类”22项、“技术革新类”14项。

三等奖项目

岩溶地区超长桩基超缓凝水下不分散混凝土关键技术

主要完成单位： 中建西部建设贵州有限公司、贵阳中建西部建设有限公司、中建西部建设（广东）有限公司

主要完成人： 林喜华、吴海波、班录江、李馨慧、袁棕、赵士豪、李桐、何凯、顾青山、胡克涛

项目概况

贵州喀斯特地貌面积占全省总面积的61.9%，山地和丘陵占全省总面积的92.5%，削峰填谷造成部分区域填方高度可达百米，岩溶强发育、填土层高的施工环境限制和双套管全回转超长桩接力施工工艺对超长桩基混凝土的工作性能、凝结时间、力学性能、耐久性能、抗分散性能及混凝土施工方式提出了极高的要求。

项目组立足贵州地质地貌特点和桩基施工需求，围绕混凝土长时间施工保塑难、机制砂混凝土在流动地下水环境中成桩难、同时提升混凝土超缓凝与水下不分散性能研究少、混凝土水下不分散性能判定难等系列难题，开展相应技术攻关，形成岩溶地区超长桩基超缓凝水下不分散混凝土关键技术。

主要创新点

1.机制砂混凝土超长缓凝时间控制技术

以磷渣为基础构建缓凝型胶凝材料体系，搭配“无机+有机”专用超缓凝剂，有效延长混凝土保塑时间与凝结时间，一方面保障超长桩桩身混凝土连续浇筑且一次性拔管成功，另一方面保障了混凝土28d后强度、耐久性不受影响。

2.机制砂混凝土水下不分散性能提升技术

基于骨料堆积理论与浆体最紧密包裹模型，搭配多组分高聚物组合形成絮凝剂，协同使用高效复合减水剂，控制混凝土配合比关键参数指标，制备出一种水下不分散性良好的机制砂混凝土。

3.机制砂混凝土“超缓凝+水下不分散”协同提升技术

以三元胶凝体系为主体，解决超缓凝剂、絮凝剂、高效复合减水剂协同使用技术问题，得到一种保塑时间24h-48h，初凝时间36h-72h，水陆强度比92%-98%的水下不分散超缓凝混凝土。

4.混凝土水下不分散性能测试技术

混凝土水下不分散性能测试存在实验设备不标准、操作方法不统一等问题，项目组有针对性地研制了三种水下不分散混凝土性能测试装置，规范实验操作方法。

混凝土水下不分散实验装置图

应用效果

本项目生产的超缓凝水下不分散机制砂混凝土主要应用于贵阳龙洞堡国际机场T3航站楼扩建工程中。该工程超长桩共计24根，最大桩长为100.4m，平均长度为87.46m，超长桩均采用双套管双驱动全回转式施工工艺，桩径为2.2-2.6m，单桩平均施工时间为5-7天（钢筋笼下放及混凝土浇筑为1-1.5天）。

本项目所研制的超缓凝水下不分散机制砂混凝土已在中建西部建设贵州有限公司基础设施厂投入生产，项目成果在贵阳龙洞堡机场T3航站楼、贵阳龙洞堡国际机场三期扩建工程涉铁EPC项目T3高架桥区段工程、贵州遵义奥体中心等项目中得到应用，使用效果良好。

项目应用现场