专利名称：一种用于高浓度盐溶液腐蚀环境的灌注桩及其施工方法
技术领域：
本发明涉及一种桩基础结构及其施工方法，具体的说，是涉及一种灌注桩基础的防腐蚀结构及其施工方法。
背景技术：
《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范(JTG/TΒ07-01-2006 )明确规定“公路混凝土结构的防腐蚀耐久性，应根据结构的不同设计基准期、不同的使用环境类别及其作用等级进行设计。当同一结构中的不同构件和同一构件中的不同部位所处的局部环境有异时，应予以区别对待。混凝土结构防腐蚀的耐久性设计应保证结构在其长期使用年限内的适用性，可修复性与安全性的需要，必须提出使用过程中的维修与检测要求”，同时《公路桥涵设计通用规范》提出桥梁的基本设计原则为“技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理”，因此公路桥梁构件的耐久防腐蚀设计是必不可缺的一个设计环节。规范根据桥梁构件不同的设计基准期、使用环境类别和环境作用等级，对桥梁构件的防腐蚀的耐久性设计提出了具体的规定要求，同时规范针对重要工程中受环境严重作用(D、E和F级)的构件部位，可采取附加防腐蚀措施进行耐久性设计。灌注桩基础位于地表以下，属于隐蔽性工程，受腐蚀破坏后不易被发现，检查、维护工作难度极大，因此对处于高浓度盐溶液腐蚀环境下的灌注桩基础防腐蚀耐久性设计提出了挑战。高浓度盐溶液腐蚀性环境条件的灌注桩基础腐蚀作用等级较高，一般为D级以上。除满足规范的基本构造要求及材料耐久性要求外，还需采取必要的附加防腐蚀措施，以减少后期养护工作量，提高桩基础耐久性，确保桩基础构件安全。常规的灌注桩基础防腐蚀措施是对混凝土材料提出耐久性设计要求，通过对混凝土的强度等级、最大水灰比、胶凝材料最小用量及混凝土外加剂提出耐久性设计指标来满足设计要求。根据《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范JTG/T B07-01-2006》要求，对于重要工程中受环境严重作用(D、E与F级)的结构部位，在材料耐久性满足设计要求的基础上，还需要采取其他的必要手段确保主体结构安全可靠。
发明内容
本发明要解决的是用于高浓度盐溶液腐蚀环境下的灌注桩基础防腐蚀耐久性要求较高的技术问题，提供一种灌注桩及其施工方法，能够提高灌注桩基础结构的耐久性，同时降低施工难度，减小后期维护难度。为了解决上述技术问题， 本发明通过以下的技术方案予以实现:一种高浓度盐溶液腐蚀环境下的灌注桩，包括灌注桩本体，所述灌注桩本体外围设置有钢护筒，所述钢护筒底缘位于高浓度盐溶液腐蚀区域以下、顶缘与所述灌注桩本体顶部齐平。一般地,所述钢护筒的壁厚为12mm 25mm。优选地，所述钢护筒的壁厚为15mm 20mm。
一种用于高浓度盐溶液腐蚀环境的灌注桩的施工方法，按照如下步骤进行:(I)根据所述灌注桩本体的受腐蚀范围确定所述钢护筒的长度，根据所述灌注桩本体的设计防腐年限确定所述钢护筒的壁厚，预制所述钢护筒；(2)根据桩基定位将所述钢护筒下沉就位，下沉至所述钢护筒顶缘与所述灌注桩本体设计高程齐平，临时支护所述钢护筒；(3)在所述钢护筒内施工所述灌注桩本体。本发明的有益效果是:本发明以钢护筒作为灌注桩本体的防腐蚀保护屏障，能够隔离灌注桩本体周围的高浓度盐溶液，防止高浓度盐溶液腐蚀灌注桩本体；并且钢护筒的防腐年限可通过其钢板厚度控制，防腐蚀效果可靠度高，能够达到在灌注桩本体的使用寿命内永久防护的效果。本发明施工简便、工艺成熟，施工过程中将钢护筒作为灌注桩的模板，对地表层松散、淤泥质土质起到防塌孔保护作用，更利于桩基施工。
图1是本发明所提供的灌注桩的结构示意图；图2是本发明所提供的灌注桩断面图；图3是本发明所提供的灌注桩的使用状态示意图。图中:1:灌注桩本体；2:钢护筒；3:承台；4:墩柱。
具体实施例方式下面通过具体的实施例对本发明作进一步的详细描述，以下实施例可以使本专业技术人员更全面的理解本发明，但不以任何方式限制本发明。如图1和图2所示，本实施例公开了一种高浓度盐溶液腐蚀环境下的灌注桩，在灌注桩本体I的外围设置有钢护筒2，钢护筒2作为灌注桩本体I的附加防腐蚀构件。钢护筒2为钢制的筒形结构，其高度是在灌注桩本体I外部由高浓度盐溶液腐蚀区域延伸至灌注桩本体I顶部。钢护筒2的壁厚由设计防腐年限控制，防腐蚀效果高度可靠。一般地，钢护筒2的壁厚为12mm 25mm。优选地，钢护筒的壁厚为15mm 20mm，这一范围的壁厚在桥梁设计基准期内能够较好的保证灌注桩耐腐蚀性要求。如图3所示，本发明的灌注桩可以应用于桥梁下部结构，桥梁下部结构包括承台3和墩柱4，承台3下部的灌注桩本体I外部设置有钢护筒2，钢护筒2底缘位于高浓度盐溶液腐蚀区域以下、顶缘与灌注桩I本体顶部齐平。钢护筒2能够隔离灌注桩本体I周围的高浓度盐溶液，防止高浓度盐溶液腐蚀灌注桩本体I。上述用于高浓度盐溶液腐蚀环境的灌注桩的施工方法如下:灌注桩本体I按常规桩基础进行受力分析及截面配筋，同时灌注桩混凝土采用高性能耐久性混凝土，钢筋保护层厚度按防腐蚀设计规范要求取值。钢护筒2不参与结构受力；根据地质报告确定灌注桩本体I的受腐蚀范围，根据灌注桩本体I的受腐蚀范围确定钢护筒2的长度；根据桩基础的结构设计基准期确定钢护筒2的壁厚；根据钢护筒2的长度和壁厚预制钢护筒2 ；
桩基定位，根据桩基定位将钢护筒2下沉就位，下沉至钢护筒2顶缘与灌注桩本体I设计高程齐平；钢护筒2就位后埋设施工临时支护结构；钻机就位后按常规方法进行灌注桩本体I的施工。尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式
，上述的具体实施方式
仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种用于高浓度盐溶液腐蚀环境的灌注桩，包括灌注桩本体，其特征在于，所述灌注桩本体外围设置有钢护筒，所述钢护筒底缘位于高浓度盐溶液腐蚀区域以下、顶缘与所述灌注桩本体顶部齐平。
2.根据权利要求1所述的一种用于高浓度盐溶液腐蚀环境的灌注桩，其特征在于，所述钢护筒的壁厚为12mm 25mm。
3.根据权利要求2所述的一种用于高浓度盐溶液腐蚀环境的灌注桩，其特征在于，所述钢护筒的壁厚为15mm 20mm。
4.一种如权利要求1所述用于高浓度盐溶液腐蚀环境的灌注桩施工方法，其特征在于，按照如下步骤进行: (1)根据所述灌注桩本体的受腐蚀范围确定所述钢护筒的长度，根据所述灌注桩本体的设计防腐年限确定所述钢护筒的壁厚，预制所述钢护筒； (2)根据桩基定位将所述钢护筒下沉就位，下沉至所述钢护筒顶缘与所述灌注桩本体设计高程齐平，临时支护所述钢护筒； (3)在所述钢护筒内施工所述灌注桩本体。
全文摘要
本发明公开了一种高浓度盐溶液腐蚀环境下的灌注桩及其施工方法，在灌注桩本体外围设置有钢护筒，钢护筒底缘位于高浓度盐溶液腐蚀区域以下、顶缘与灌注桩本体顶部齐平；该灌注桩的施工方法是先确定钢护筒的长度和壁厚，并预制钢护筒，再将钢护筒下沉就位至与灌注桩本体设计高程齐平，最后在钢护筒内施工灌注桩本体。本发明以钢护筒作为灌注桩本体的防腐蚀保护屏障，防止高浓度盐溶液腐蚀灌注桩本体；并且钢护筒的防腐年限可通过其钢板厚度控制，防腐蚀效果可靠度高，能够达到在灌注桩本体的使用寿命内永久防护的效果；施工简便、工艺成熟，施工过程中将钢护筒作为灌注桩的模板，对地表层松散、淤泥质土质起到防塌孔保护作用，更利于桩基施工。
文档编号E02D5/66GK103195052SQ20131010220
公开日2013年7月10日 申请日期2013年3月27日 优先权日2013年3月27日
发明者曹景, 刘旭锴, 胡江, 丁雪松, 赵伟, 姜峰, 田川, 孙东利, 周莉, 骆春雨, 陈宏 申请人:天津市市政工程设计研究院