phc管桩在滨海项目中的应用

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1、PHC管桩在滨海项目中的应用青岛方盛置业有限公司山东省青岛市266071摘要：滨海地IX强腐蚀环境条件下，PHC管桩使用受限。木文通过对管桩的腐蚀机理、影响腐蚀的因素等角度进行分析，并通过与《工业建筑防腐蚀设计规范》编制组专家、管桩生产企业技术人员共同研讨，给出了具体的防腐措施，为PHC管桩在滨海工程的应用提供参考。关键词：PHC管桩；滨海；防腐；腐蚀机理；CM阻锈剂；.1八—刖目我国滨海地区多为冲积浅滩地貌，淤泥层较厚且具有腐蚀性，此类场地的工程多采用桩基础来传递建筑物的竖向荷载。根据《工业建筑防腐蚀设计规范》的要求，当硫酸根离子、氯离子为强腐蚀等级时，不应采用预应力混凝土管桩（PHC管

2、桩）及混凝土灌注桩，如必须选用时需应经试验论证，并釆取可靠措施，确能满足防腐蚀要求时方可使用。PHC管桩单桩具有承载力强、制作周期短、施工方便、综合造价相对较低等优点，随着产品防腐性能的提升及生产工艺的改进，管桩在滨海项目基础工程中得到越来越广泛的应用。现结合青岛地区某滨海项目中PHC管桩的应用，来介绍一下只体的防腐措施及要求。1、项目地质概况该项目位于胶州湾北侧，原地貌为滨海浅滩，距入海口距离约1.5公里。场主要由人工填土、全新统海相沼泽化层、洪冲积层组成，层厚达8〜12m，故桩基是解决上部结构荷载向下传递的唯一途径。根据现场勘探结果及水（土）质分析成果，场区地下水中硫酸根离子含量为73

3、15mg/L,对混凝土结构其有强腐蚀性；场IX地下水中氯离子含量为47353mg/L,对钢筋貝有强腐蚀性。2、腐蚀机理：通过研究管桩的腐蚀机理，发现腐蚀主要分硫酸盐及氯盐对混凝土的腐蚀以及钢筋的锈蚀两种。2.1混凝土腐蚀(1)硫酸盐腐蚀破坏的实质是硫酸根离子进入到水泥石内部，与胶凝材料发生化学反应，生成具有膨胀性的钙矾石，从而导致混凝土开裂、剥落等破坏。钙矶石形成的方程式如下：3CaSO4•2H2O+4CaO•AI2O3•12H2O+14H2O→3CaO•AI2O3•3CaSO4•32H2O+Ca(OH)2(2)氯盐腐蚀

4、主要是由于水中游离氯离子通过扩散、渗透等方式侵入混凝土中，与Ca(OH)2、3CaO•2AI2O3•3H20发生反应，生成易溶的CaCI2和带有大量结晶水II比反应物体积大几倍的固相化合物，其反应方程式如下：CaCI2+3CaO•2AI2O3•6H20+25H2O→3CaO•2AI2O3•3CaCI2•31H202.2钢筋锈蚀钢筋的锈蚀反应过程为：2Fe+2H20+02→2Fe++40H-→2Fe(OH)2铁遇水及氧气变成氢氧化铁，体积根据诱蚀物的不同，可膨胀2〜6倍，产生较大的膨胀应力，使

5、混凝土沿钢筋产生筋裂缝。3、影响PHC管桩腐蚀的因素：针对PHC管桩的腐蚀机理进行分析，影响其腐蚀因素可分为外在因素和内在因素，内在因素主要包括：抗侵蚀材料含量，矿物掺合料、外加剂和混凝土的密实程度等；外在因素则包括：侵蚀介质中硫酸根离子、氯离子含量，管桩的施工方法等。3.1内在因素水泥是桩身混凝土的重要组成部分，其性质对混凝土结构耐久性冇着重要影响。研宄表明：当SO42-质量浓度低于2500mg/L吋，可选择中抗硫酸盐水泥或掺粉煤灰的普通水泥；当SO42-质量浓度低于8000mg/L吋，可选用高抗硫酸盐水泥或摻粉煤灰的中抗硫酸盐水泥。由于普通硅酸盐水泥中孰料含量较多，因而水化产生的Ca(

6、OH)2和水化铝酸钙含量较高，一旦水泥石遭受SO42-侵蚀，破坏较严重。试验研究表明，使用矿物掺合料能改善混凝土的微观结构，增加混凝上的密实性。尤其在硫酸盐环境下，合理使用矿物掺合料能显著提高混凝土的耐久性，是影响混凝土耐久性的重要因素。混凝土抗压强度越高，混凝上的抗渗性能及抗碳化性能就越好，耐腐蚀性也越好。试验表明，水泥用量439kg/m3的C30混凝土，其碳化深度只有0〜0.5mm,而水泥用量297kg/m3的C20,碳化深度有2.0〜3.0mm，可见采用高强混凝土对防止钢筋过早的电化学腐蚀十分有利。3.2外在因素混凝土保护层是保证钢筋与混凝土共同工作，从而能奋效地延缓保护层内主筋的锈

7、蚀进程。当碳化深度超过混凝上的保护层时，就会失去对钢筋的保护作用。滨海项0—般淤泥层较厚，对于持力层较深的项0均会存在接桩的情况，因接头端板钢板外露，在强腐蚀条件下接头的防腐都一直是管桩防腐的重点和难点。另外，施工吋采用重锤冲击对桩身造成的微裂缝也会引起腐蚀，腐蚀性地下水通过毛细空隙深入桩身内部，加速混凝上及钢筋的腐蚀，所以施工过程对桩身腐蚀性的影响也应引起重视。4、防腐措施：通过对PHC管桩腐蚀机理和影响腐蚀因素的分析