[發明專利]預應力離心耐腐蝕空心方樁

有效

• 申請號: 201310210107.4
• 申請日: 2013-05-30
• 公開（公告）號: CN103321218A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 張強;朱建舟
• 申請（專利權）人: 上海大禺預制構件有限公司
• 主分類號: E02D5/58
• 分類號: E02D5/58;E02D5/30;E02D5/72
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 丁紀鐵

技術領域

本發明涉及建筑材料領域，具體屬于一種涉及耐腐蝕和耐久性的預應力離心空心方樁。

背景技術

我國幅員遼闊，海洋環境各異且氣候多樣，如東南沿海地區的濕熱、碳化和氯鹽腐蝕，北方沿海地區的凍融、碳化和氯鹽腐蝕，西部鹽湖地區的干冷、干熱、氯鹽和硫酸鹽腐蝕，這些都使得預制混凝土的破壞形式普遍、多樣且復雜。

1991年召開的第二屆混凝土耐久性國際會議上，Metha在題為“混凝土耐久性-五十年進展”的報告中指出“當今世界，混凝土構件破壞的主要原因按重要性遞減排列順序：鋼筋銹蝕、凍融循環、侵蝕環境的物理化學作用”，也就是說，腐蝕是影響混凝土耐久性的主要因素之一，通常腐蝕包括酸、堿、鹽對混凝土的腐蝕。

與現澆混凝土相比，預制混凝土關于耐腐蝕性、耐久性的研究和相關技術開發嚴重不足。2006年，由中山市三和建材有限公司、清華大學深圳研究生院、同濟大學材料工程研究所聯合完成了一項研究，該研究認為目前廣泛使用的摻磨細砂、采用蒸壓工藝生產的預應力高強混凝土樁的耐久性較低，不適宜用于干濕循環條件下有抗凍、抗氯離子滲透和硫酸鹽腐蝕等要求的樁基工程。20世紀80年代，Mehta和Gerwick調查了舊金山灣San?Mateo-Hayward大橋遭受腐蝕的梁體，該梁體混凝土的單方水泥用量為370kg，其中一部分梁采用蒸汽養護，一部分梁采用自然養護。經過17年的暴露后，采用蒸汽養護的梁已經發生了銹蝕而不得不進行修補，而自然養護的梁卻還沒有出現任何腐蝕的跡象。Detwiler等人的研究結果表明，較高溫度下的養護會降低硅酸鹽水泥混凝土抗氯離子滲透的能力，這說明蒸汽養護的混凝土構件比自然養護的構件更容易發生耐腐蝕性問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種預應力離心耐腐蝕空心方樁，解決離心蒸汽養護混凝土構件的耐久性和耐腐蝕性問題。

為解決上述技術問題，本發明提供的預應力離心耐腐蝕空心方樁，包括樁身、樁端、端頭連接結構和接頭保護結構，

所述端頭連接結構包括端板和帶鋼裙板，所述端板設于空心方樁的端部并與樁身的主筋連接，所述端板的側面具有焊接坡口，端板上設有穿筋孔和張拉孔，所述穿筋孔和張拉孔以端板中心呈中心對稱，所述帶鋼裙板與端板連接在一起，該帶鋼裙板設于端板與空心方樁的樁身連接部；

所述接頭保護結構包括防腐涂層和/或陰極墊塊，其中陰極墊塊預埋于空心方樁的端部，防腐涂層涂覆于樁身的接頭處且將端板及端板的焊接處包圍在其內部。

進一步的，所述方樁還可以包括樁尖，該樁尖位于混凝土空心方樁樁身的前端且與樁身為整體結構，所述樁尖為棱臺形，樁尖內設有樁尖鋼筋，每組樁尖鋼筋包括一傾斜段和一豎直段，樁尖的前端設有一鋼棒，所述鋼棒被樁尖鋼筋的豎直段包圍在內部并與樁尖鋼筋固定連接，所述鋼棒伸出并位于樁尖的頂面外。

在上述結構中，所述樁身及樁尖的混凝土包括水泥、摻合料、砂石、耐腐蝕劑、減水劑和水。其中，所述耐腐蝕劑包括氫氧化鋇、檸檬酸鈉、硼酸、六偏磷酸鈉、苯甲酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十二磺基硫酸鈉、硅砂；所述摻合料包括粉煤灰、礦粉、硅灰、偏高嶺土；所述減水劑包括萘系、聚羧酸、聚羧酸嫁接支鏈、萘系改良（由萘系減水劑與其它外加劑復配而成）。

優選的，所述樁尖為正四棱臺形，所述鋼棒位于正四棱臺的中心，且鋼棒的前端伸出在樁尖頂面外；所述樁尖內設有四組樁尖鋼筋，相鄰兩組樁尖鋼筋之間的夾角為90°，每組樁尖鋼筋的傾斜段平行于樁尖的一側面。

優選的，所述樁身具有圓筒形的中孔，端板上具有與方樁的中孔直徑相同的圓孔；所述穿筋孔和張拉孔分布在端板的圓孔外側并呈方形分布。

其中，所述帶鋼裙板上壓有若干凸筋，所述凸筋向空心方樁的中心突出。

在上述結構中，所述端板的邊長、帶鋼裙板的邊長與空心方樁的樁身邊長均相同。或者，端板的邊長小于空心方樁的樁身邊長，所述帶鋼裙板呈階梯狀，其靠近樁身的部分邊長與空心方樁的樁身邊長相同，靠近端板的部分邊長小于空心方樁的樁身邊長。

其中，所述陰極墊塊預埋于端板、裙板和方樁端部的交匯處。

本發明的預應力離心耐腐蝕空心方樁從建筑樁基礎整體防護的角度出發，對樁基礎整體耐久性和耐腐蝕性的研究和設計，優化方樁樁身的混凝土組成成分及配比，并且調整方樁配筋形式及保護層厚度等，提高了離心蒸汽養護預制樁及樁基的耐久性和耐腐蝕性能，解決了混凝土、鋼筋混凝土在腐蝕介質和環境中的使用壽命問題。提高了建筑材料和建筑物基礎的安全性。

附圖說明