基于多年冻土区桩基混凝土的设计与施工,研究了多年冻土区大直径钻孔灌注桩的早期回冻规律,通过桩基现场试验并结合数值仿真模型分析了桩周混凝土水化热和桩周冻土回冻规律。分析结果表明:在灌注完成后25d内桩侧温度在1℃以上,在灌注完成45d后桩侧温度逐渐恢复到0℃;数值模拟结果显示在灌注完成60d后桩身温度下降至0℃,在灌注完成200d后桩周土体回冻至天然状态;入模温度每提高2℃,桩侧峰值温度提高1℃左右,而2倍桩径处峰值温度提高0.5℃左右。可见,在大直径桩基条件下桩基混凝土中可以不添加或少添加早强剂,也没有必要刻意降低拌合物入模温度;桩基的施工时间最好安排在暖季,为混凝土的养生提供较好的外部条件。
本文主要研究了水胶比、胶凝材料用量、矿物掺合料种类和掺量等配合比关键参数对C30桩基混凝土抗压强度和抗冻性能的影响规律。研究表明,低温环境下桩基混凝土的抗压强度和抗冻性能均随着水胶比的增加而显著降低;桩基混凝土抗压强度和抗冻性能均随着胶凝材料用量的降低而降低;低温环境下"FA10-SF10"组混凝土抗压强度和抗冻性能均最佳;高原冻土地区C30桩基混凝土配合比设计中建议水胶比不大于0.45,胶凝材料用量不低于380 kg/m3,建议采用10%粉煤灰和5%硅灰复掺。