2023年《安全技术》之硫磺砼修补桩头技术.docx

硫磺砼修补桩头技术 （作者袁文豫） 工业与民用建筑桩基工程施工中，常常遇到预制砼桩顶在施打过程中破坏，而桩身其它局部又都完整无损的现象。通常因制作的原因，这类桩出现的概率较大，给工业与民用建筑桩基工程施工造成了较大的影响和浪费。 笔者在镇江焦化厂二期二程中，利用硫磺砼修补桩头技术，经过反复试验并在工程施工中得到证明，它即免去了坏桩占据桩位的麻烦，又能给工程争取时间，并能使大量坏桩得以重新使用，是一种行之有效的有较大经济效益和工程意义的补救措施，现总结如下： 一、修补原理 对于因制作或打桩工艺不正确等原因造成桩顶破坏，而桩身其它局部都完好无损，且又打入地下一定深度的工程桩，将其桩顶损坏部凿去，利用硫磺砼凝固快、强度高的特点，将桩顶修补完整，重新按设计要求将修补后的桩打入地下，使其满足设计承载力，实现基桩承载之目的。 二、桩头处理和模板支设 　1.桩头处理 对于因桩顶破坏而其余局部没有破坏的砼预制桩，首先要将其损坏局部砼凿掉至坚硬处，且使桩的主筋外露600~800mm，并将预制桩接补桩处凿平。补桩范围内增设箍筋ф8@50和3mm厚钢板桩帽如（图1）所示。 　　 　　图1 桩顶处理示意图 为了加强钢板桩帽“箍〞所作用，桩帽内设ф10“#〞字形钢筋焊接网片两层与3mm厚钢板焊接如（图2）所示。 　　 　　图2 钢板桩帽示图 　　2.模板支设 补桩头浇筑硫磺砼的模板采用枯燥的木模支设，其长度略长于补桩头长度200~300mm即可。用上下两个桩卡加固模板，要求模板必须保证使所补桩头同原预制砼桩平直并不产生变形，各种缝隙必须堵塞严密，不得漏浆。 　三、硫磺砼的配制 1.硫磺砼的配合比 硫磺砼的重量比为硫磺：粗砂：碎石=1：0.6：1.35，其中粗骨料碎石一般亦选取用粒径为2~4cm的花岗岩石。 2.硫磺砼的制作 1）由于硫磺砼补桩的特殊性，使得补桩所用硫磺砼的形成不同于普通硫磺砼的形成，而是采用将骨料加热脱水后与熔状态下并经充分脱水的硫磺直接搅拌后注入模板内形成的，如（图3）硫磺砼的制做工艺图。 　　 　　图3 硫磺砼制作工艺图 2）所使用的粗骨料（碎石）和细骨料（粗砂）的脱水，应用文火逐渐加温至100℃左右。并在同温下保温约2h，以使其充分脱水后与熔融状硫磺混合。 3）固体或粉状硫磺在容器内（大铁锅即可）逐渐加热熔化，此时不能马上与骨料混合，应继续加热至150℃~160℃，并在同温下保温3~4h，以使其充分脱水。此过程要不断搅拌硫磺并观测硫磺温度，防止硫磺温度过高燃烧。 4）充分脱水后熔融状的硫磺当温度降至120℃时，先将约100℃且充分脱水的粗砂按比例缓慢参加，搅拌均匀后再将约100℃且充分脱水的碎石按比例参加，搅拌均匀后即可入模使用。 3.硫磺砼的浇筑 1）用于浇筑硫磺砼的模板必须枯燥，且要求外表涂抹矿物油以便脱模。 2）原预制桩外表不得有灰层和杂物，且与硫磺砼接触处的预制桩砼必须枯燥，如不枯燥可用喷灯烘干。 3）硫磺砼浇筑前应先在模内浇注50~80厚同配合比的硫磺砂浆，然前方可浇筑硫磺砼。浇筑过程采用人工振捣密实，特别是边角处要注意振捣，以确保硫磺砼密实。浇筑后应将桩顶抹平且使硫磺砼略高于桩帽2~3mm。 4）浇筑硫磺砼时的环境温度较低（如低于8℃）应采取保温措施。 5）硫磺砼浇筑后3h时即可施打，此时硫磺砼强度等级经实验检测可达C50以上，较预制砼方桩的强度高3~4个强度等级，满足施打要求。 6）施工中为了加快补桩速度，可将硫磺砂浆预制成20厚50见方的硫磺砂浆块备用，需用时将其熔化与脱水后的碎石按比例搅拌均匀，即可配制所需的硫磺砼，但应注意硫磺砼必须充分脱水。 四、质量检查及平安防护 1.质量检查 1）熔融状硫磺或硫磺砂浆及硫磺砼，凝固后如有针状或粒状硫磺呈现，说明硫磺脱水不够，可熔化后继续脱水。 2）浇注“8〞字形硫磺砂浆试块（140℃±5℃时制做），凝固后不起鼓，不凹陷，无分层现象，检查断面0.1mm以上小孔≤5个即为合格。不合格时可参加少量硫磺继续熬制。 2.平安防护 1）熬制硫磺、配制硫磺砂浆和硫磺砼时都会产生有毒气体，所以，硫磺砼的全部配制过程亦在室外进行。室内操作时必须采取相应的通风和防护措施。 2）严格控制配制温度，防止硫磺燃烧。熬制时出现黄烟时应立即撤火降温，发生燃烧时可用砂、土类灭火，禁止用水灭火。 3）操作人员应顺风向操作，同时要求戴好口罩、手套，穿好工作服和防护鞋（工作服不得是化纤料）。 4）振捣硫磺砼时应小心谨慎，防止熔融状的硫磺溅出烫伤皮肤。