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试析高强防腐预应力管桩的施工对策

张璐 李铖铖
  
安家(建筑与工程)
2021年22期
中建新疆建工 集团 有限公司 新疆 乌鲁木齐 830000

摘要:在建筑工程的发展过程中,部分地区由于气候和地质等因素,会对建筑工程的管桩造成腐蚀,严重威胁建筑的质量和稳定性,甚至是造成严重的安全事故。所以在建筑工程的预应力管桩事故中,相关人员就要注意对腐蚀性因素的防范,避免其对管桩造成影响。由于预应力管桩单桩承载力高、适用范围广、性价比很高,施工速度快等优点,就导致生产厂家多,得到市场广泛认可,已经广泛应用在现阶段的各类民用建筑、工业建筑、铁路、桥梁等建筑工程中。但是其对腐蚀性物质的抵抗能力很差,不能用在中度以上的腐蚀环境中,这就对其使用造成了很大的限制,若是必须用在相关环境中,就需要进行防腐处理。本文就从预应力管桩的防腐入手,浅谈管桩腐蚀的原因以及施工对策。

关键词:预应力管桩;高强防腐;成因;施工对策

在现代社会的发展过程中,由于城市化发展的需要和人民生活水平的提升,人们对建筑的需要,建筑事业发展迅速,而且各类建筑工程都朝着高层化和规模化方向发展,这就对其质量产生了很大的要求。预应力管桩作为建筑的支撑装置,保证其质量就十分重要,然而由于我国幅员辽阔,地质较为复杂,部分地区存在严重的腐蚀性,会对管桩造成很大的影响,加上现代社会发展过程中工业发展迅速,也对部分地区产生一定的腐蚀,这都会严重影响管桩的质量,进而导致建筑工程出现安全隐患。所以相关人员在进行预应力管桩建设时,需要考虑到腐蚀性因素对管桩的影响。但是在现阶段的建筑工程中,部分地区的施工人员和管理人员对腐蚀性因素不重视,在中腐蚀性地区依据不加以防范的使用预应力管桩,造成很强的安全隐患。相关设计者应该意识到腐蚀性对预应力管桩的影响,在设计和施工环节进行预防。

一、预应力管桩施工概述

(一)预应力管桩的含义

在建筑工程的发展过程中,现代的建筑一般规模较大,会对地基产生很大的垂直压力,相关人员在进行施工时就需要增强地基地承载能力,但是在部分地区,由于地质较为松散,难以承受建筑的压力,就需要将管桩一根一根的打入地下,将上面建筑物的重量通过桩基传导下层承载力高的土层上。如果下层承载力高的土层很深,也可以利用管桩和周围土壤的摩擦力来支撑上部建筑物的重量【1】。所以管桩在建筑工程中主要起到建筑地承载功能。

(二)预应力管桩的功能优势

在建筑工程中,管桩主要起到承载压力的作用,预应力管桩则是在事先计算出建筑物对下压力的情况下,确定好管桩的承载力的施工装置,是避免建筑物质量问题的重要设施。在相关规定中,管桩分为后张法预应力管桩和先张法预应力管桩,预应力混凝土管桩(PC管桩)和预应力混凝土薄壁管桩(PTC管桩)及高强度预应力混凝土管桩(PHC管桩)【2】。管桩已经广泛应用在各种建筑工程中,尤其是在民用建筑中使用更是广泛,其凭借低廉的价格、承载能力出众、适用范围广以及施工速度快等优势,在建筑工程中发挥着重要作用。

二、腐蚀预应力管桩的原因

在现代建筑的发展过程中,管桩虽然具有很强的优势,但是由于其抗腐蚀能力较差,限制也很多。在相关规定中,预应力管桩只能够在腐蚀等级为中级和弱级时才能够被批准建设使用,由于管桩的外壁较薄,预应力筋对腐蚀敏感,管桩就不适合在高等级的腐蚀条件下使用。在强腐蚀等级环境下,预应力管桩的内外部分都会受到相关介质侵蚀,腐蚀性介质就会对管桩造成很大的破坏,影响其功能,主要的腐蚀因素有以下几种。

(一)人为因素

管桩受到腐蚀的因素中,人为因素是其重要一环。首先就是设计人员的问题,相关建筑设计人员对防腐蚀性重要性重视力度不够,在进行管桩设计之前没有对当地的地环境和地质进行调查,在没有确定腐蚀等级的前提下就进行管桩的设计,造成了管桩受到侵蚀。或者是相关人员能力不足,对于管桩防腐设计存在一定的问题,造成了管桩侵蚀。然后是审核人员的问题,部分审核工作中并没有规定腐蚀性环节的审核要求,就导致相关人员忽略了对预应力管桩抗腐蚀性能的检测,由此导致预应力管桩受到腐蚀。还有就是监督单位对预应力管桩的腐蚀施工质量监管不力,导致预应力管桩抗腐蚀能力较差【3】。然后就是生产者的原因,相关生产商在进行抗腐蚀预应力管桩施工时为了获得更高的经济效益,故意以次充好,将抗腐蚀能力较差的管桩当成强抗腐蚀管桩进行售卖,这也会造成管桩的腐蚀。另一方面就是抗腐蚀材料生产厂家的影响,在进行管桩抗腐蚀施工实时,需要用到相关材料,部分商家生产出的材料效果较差或者是根本不具备防腐蚀能力,也会对管桩造成很大的影响。

(二)自然因素

自然环境因素也会对管桩造成很强的侵蚀,在相关施工过程中,由于管桩的施工需要将管桩打入到地下。管桩多为混凝土材质,如果当地地下水比较丰富且地下水位较浅,就会和管桩相接处,这样一来,混凝土中的氢氧化钙与渗透进混凝土的二氧化碳或其他酸性气体在水环境中发生化学反应,会导致混凝土碱性降低,破坏混凝土组成。另一方面就是氯离子在水的作用下从外界环境侵入已硬化的混凝土,引起混凝土膨胀反应,导致混凝土整体结构发生破【4】坏。然后就是管桩还会受到土壤环境中的腐蚀性介质影响,造成本身的腐蚀,所以地质、环境、气候等因素均有可能造成管桩的腐蚀。

三、高强防腐预应力管桩的施工对策

(一)注意材料的选择

在管桩抗腐蚀性能的影响因素中,材料的选择是保证管桩不被腐蚀的重要技术。在我国建筑事业的发展过程中,由于建筑工程时间和空间上跨度很大,管桩受到的腐蚀因素也不一样,向人员要想增强管桩的抗腐蚀性,就首先要从材料入手,相关设计人员要对建筑工程的实际情况进行调查,包括其气候特点、降水情况、土壤性质以及地下水分布等,然后找出会对管桩造成腐蚀的因素,在材料上进行针对性的反制,首要就是选择碱含量较高抗硫酸盐硅酸盐水泥,这样制作出的混凝土管桩就能在一定程度上具备抗腐蚀能力。

(二)添加外加剂

外加剂能够以很小的剂量就对管桩性质起到很大影响的材料,也是进行高性能混凝土预应力管桩研究的重要成分,相关人员可以在进行管桩施工之前,就对当地的腐蚀性等级进行界定,然后研究造成腐蚀的因素,选择合适的外加剂。这样一来,相关人员就能在根据实际情况针对性的防范腐蚀,保证管桩的质量。还可以通过添加矿物混合料增强管桩的抗腐蚀性,根据相关研究矿物掺合料能够改善混凝土的微观状态,增强其密实度和抗性,能够相助提升管桩在硫酸盐环境下的抵抗能力,从而保证管桩的抗腐蚀性【5】。

(三)管桩隔离

管桩腐蚀的发生都要和腐蚀性介质相接触才能对管桩进行腐蚀,所以要想增强管桩的抗腐蚀性,还可以通过将腐蚀性介质和管桩进行隔离的方式。相关人员在进行调查时,如果发现当地的土壤有很强的侵蚀性,如果工程量不大,就可以将土塘进行更换,避免管桩和腐蚀性土壤接触。如果工程量较大难以实现,就可以从管桩本身入手,在埋入地下之前,可以对管桩进行喷漆处理,将混凝土和土壤隔开,还可以使用相关涂层,将整个管桩包裹起来,避免和外界接触。这些都是提升管桩抗腐蚀能力的有效手段。

结语

在现代化建筑事业的发展过程中,预应力管桩作为建筑的支撑设施,很容易受到费实行介质的侵蚀,进而造成质量问题。这就需要相关人员通过材料选择、外加剂的添加以及物理隔离等手段,增强预应力管桩的抗腐蚀性,保证建筑物的质量,促进建筑事业的发展。

参考文献

[1]张红振.关于强腐蚀性环境下桩基防腐蚀措施的探讨[J].居舍,2017(25):161+166.

[2]赵忠义.预应力混凝土管桩防腐出现问题的原因及对策[J].煤炭工程,2012(05):47-49.

[3]陈汉清.先张拉预应力高强混凝土管桩结构设计应注意的问题[J].福建建筑,2009(04):39-41.

[4]李龙,魏宜龄.关于预应力混凝土管桩在强腐蚀环境下是否适用的几点意见[J].广东建材,2008(01):26-28.

[5]陈义侃.预应力高强混凝土管桩防腐蚀问题的讨论[J].福建建设科技,2007(05):1-2+6.

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