项目简介:
2020年珠海市产学研合作项目《海蚀环境与复杂应力耦合下高耐久混凝土材料开发及混凝土桩复合地基长期服役性能提升研究》是我院承接的首个政府立项的产、学、研一体化项目,项目研发经费300万元,其中市(区)级财政资助经费80万元,研发周期为3年。本项目以我院为承担单位、中山大学为合作单位联合开展研究,项目旨在研发一种高耐久高抗裂混凝土材料,提升海蚀环境下混凝土材料的耐久性与抗裂性,探明珠海地区典型潮水位变化对素混凝土复合地基变形的影响规律,检测与预判素混凝土桩复合地基寿命周期变形灾变。
2月25日,我院工程技术研究中心联合中山大学开展我院承接的首个珠海市产学研合作项目《海蚀环境与复杂应力耦合下高耐久混凝土材料开发及混凝土桩复合地基长期服役性能提升研究》所研发的新型高耐久高抗裂混凝土材料的现场应用。我院工程技术研究中心汪旭、曹雄、李蒙杰与中山大学研究人员一行共6人分成试验1组与试验2组,分别前往商品混凝土搅拌站和高栏港综合保税区二期素混凝土桩复合地基成桩施工现场开展工作。
本次现场试验计划成桩8根,其中新材料混凝土桩与C20普通混凝土桩各4根,桩长20m、桩径400mm,每种混凝土用量约16m3。
【新型混凝土材料加工】
本次新型混凝土材料的批量化加工在珠海智海建材发展有限公司(商品混凝土搅拌站)实施,基于该公司数字化进料控制系统,试验1组协调相关技术人员实现了水、水泥、粉煤灰、砂、石、新粉料等材料组分配比的准确施加。同时,根据本项目后期室内试验研发需求,制作了150mm*150mm*150mm与100mm*100mm*100mm立方体试件共计114件。
【现场成桩施工】
本次新型混凝土材料现场应用在高栏港综合保税区道路及配套设施项目二期素混凝土桩复合地基工程中实施。该工程位于珠海西部深厚软土区,素混凝土桩采用振动沉管灌注成桩施工工艺。
成桩施工前,试验2组负责桩位定点放样、混凝土材料调度、配合比确认、桩位记录等工作。成桩施工过程中,负责施工过程组织、现场监督混凝土流动性、沉管贯入速率、拔管速率等,并及时与试验1组对接,安排商品混凝土搅拌站的混凝土拌料与运输。
通过现场观摩并与技术人员交流,研究小组成员对振动沉管灌注成桩施工工艺流程、施工质量与安全控制有了深刻的理解。振动沉管灌注成桩采用与桩设计尺寸相适应的钢管(即套管),在端部套上桩尖后振动沉入土中,然后边浇筑混凝土边振动拔管,利用拔管时的振动捣实混凝土而形成所需要的灌注桩。这种施工方法适用于有地下水、流砂、淤泥的情况。
【下一步工作】
结合本项目研发目标,下一步将由中山大学开展新型混凝土材料、C20普通混凝土材料试件的室内强度测试、耐久性试验、室外长期暴露侵蚀试验等;我中心将组织开展素混凝土桩复合地基的现场检测工作,包括28d钻芯取样测试、桩身低应变检测、单桩承载力检测等,对比以上两种混凝土桩的成桩质量与承载性能。最后结合材料经济性指标和服役性能指标,从多维度对本项目研发的新型混凝土材料进行评判,推动研究成果的转化,让科研成果落地生根、开花结果,转化为具有实际经济价值的科研产品。