腐蚀环境使用PHC管桩的说明20112

1、腐蚀环境使用PHC管桩的说明XXXX领导：您好！我公司为国内生产预应力高强混凝土管桩(PHC管桩)产品的大型企业，对于强腐蚀环境的地质基础具有较丰富的实际经验。现根据近年来我公司在遇到类似问题时的建议与贵单位领导进行交流与沟通。1 .腐蚀机理广东地区的基础工程，其地质环境多为海边等具有氯盐腐蚀和硫酸盐强腐蚀。氯盐和硫酸盐类腐蚀都属于侵入性腐蚀，其中氯盐中的氯离子渗入的混凝土中与混凝土中钢筋反应，生产铁的氧化物，体积膨胀，涨裂混凝土从而破坏整体结构；硫酸盐中的硫酸根离子渗入到混凝土中与混凝土中的铝盐和碱反应，生产钙矶石和碳硫硅钙石，产生涨裂，从混凝土表面破坏混凝土结构。两者反应的机理虽不同，但结

2、果基本相同，所以，通过提高混凝土本身的密实性，是解决腐蚀问题的根本方法。2 .技术比较(1)混凝土的防腐PHC管桩混凝土的强度等级为C80。C80等级相对于灌注桩的C30C50等级具有较好的密实性和抗渗性。本公司曾进行过不同等级混凝土的抗硫酸盐试验，采用长期浸泡的试验方法，试验结果如下图：C30浸泡8个月C40浸泡12个月C40浸泡21个月全浸泡24个月C50普通砂浆试件开裂全浸泡24个月C60试件腐蚀情况全浸泡36个月C80混凝土试件从上面的图片可以明显的看出，C80等级的混凝土相对于其他低强度等级的混凝土具有较好的抗硫酸盐腐蚀能力。根据标准GB/T50476混凝土结构耐久性设计规范中，对于

3、抗氯盐腐蚀的指标，主要通过电通量值或氯离子扩散系数进行评价。我公司能够生产出电通量值小于1000库仑，或电通量值小于4.0X1012m2/s的管桩产品（具有外检报告），满足中等腐蚀环境的使用要求（标准中E类环境，100年的使用要求）。睇东省质量监督水泥制品与混凝土外加剂检验站检验报告侍;广东一和营不冒份有限TTPP"Oil1；,犯兆卫9:100x/皿1连PHCs-rAMLr正午JGJ/TIS报在闲号:I!2U1汨期祥晶之点骂:2O16-HJQO25-样品数量'；各组委？tn期，既1F，年06407H试验日期！201606月郎日至2016年06月15H.报告日期；2016年06

4、月L6日靠/桂麟奏别：型拧校验序校要项目标点要求检验结果:Q-IQ-I1Q-IDQ-1V电通Nd1。!（电通量法）S2。口。W1000W500wa:思41?口QV纯1闻版4000取Q»<500士抗612000或高子裨透性氯陶子逢蜂系数片RCM-1RCM-UOHIRCM-印RCM-VjfkDiti13.5桌2.5WL5这Tl*1?9SSAn口pruuHJ(xioin'/s)(RQi法)（；申V%ftLKIV1.4.5£52.S1.5依据JGJ/T!93-2009:混靛土耐久性检验评定标排;frjItTMlJ质检:史屋抗氯|aJ论离子港通性能电通量符合i求.卜纽桁

5、也造瞿求，敬离子迁移系数符合RCIhIV：及标号空共1页第1页设计单位若要求保护层厚度为45mm,PHC管桩可以通过调整钢筋笼的直径，使得主筋的保护层能够满足设计要求。该案例已在湛江宝钢项目中得到应用。同时参考其它标准，在GB/T50476-2008标准中对钢筋保护层有相关要求。GB/T50476-2008中3.5.3注明“工厂预制的混凝土构件，具普通钢筋和预应力钢筋的混凝土保护层厚度可比现浇构件减少5mm”。(2)接头防腐管桩连接多采用焊接方式，贵公司可能对焊接接头防腐蚀问题有所担心，我们查阅标准与文献，氯盐腐蚀需要存在氧气和水双重条件，根据标准和相应资料的调查，在地下缺氧的条件下，氯盐对钢

6、材的腐蚀会很轻。浙江大学结构工程研究所侯敬会老师在“滨海土壤环境下混凝土方桩的耐久性”文章(混凝土杂志2005年第2期)中对临近海边的一处电厂旧址中的桩基础进行检测。该工程建于1977年，基础采用450mmx450mm的预制混凝土方桩。检测发现其混凝土强度均小于30MPq混凝土中钢筋的表面氯离子含量均超过临近浓度，但钢筋腐蚀环境并不严重。说明在全浸泡海水这种缺氧环境中，混凝土的内部钢筋腐蚀并不严重，同时可以采用提供混凝土强度等措施，完全避免钢筋腐蚀。相应标准对钢材的腐蚀速率也进行了说明。JTJ254-98港口工程桩基规范中相应说明见下表：海港H程碳素钢的单面年平均盘蚀速度袤&&

7、7能但Vmm/a)一一大气区Q-。5口.14一_-1|浪谶区Q.如。.M水位变动区.水下区0-la-0.EQ_一_海下区0-05科：表中可%的嘉慎心堆遇用于FH=110的环境条件对仃严暂H染的环境”感道力增大.当军用低合金用时可参腰表中数侦取的但大气区座运当瞳小目对水喷含裁量层次分明的河口或年平均气温高被港大和流通大的环境，U可总部位的年平均属谊I速度应适当惟大*JTJ153-3-20O7海港工程钢结构防腐蚀技术规范中相应说明见下表：钢结构的单面平均稠蚀速度表3,0.7-都位颦均腐饨速度（E/。大气区0.05-0.10浪谶氏有掩护条怦0.20-0,30无腌伊条的0.40-0.50水位变动区.水

8、下区0.11施F，0,05甫，口友中？均腐饨速度适用于pH=470的环地条件.对有产前污腺的环境.应适掰增大；忖水质含捻Q层次分叨的河11区或年平均,混施、波/火、诜速大的环境.应造为增大.胭版桃单侧划参!展泥卜区取仙由于PHC管桩多以低桩承台方式来使用，管桩接桩处多位于不存在干湿交替的泥下区或地下水中。对于强腐蚀环境，可以将焊缝厚度加厚2mm,进而满足使用要求。同时也可将管桩端板处坡口加大，从而加大焊缝面积，提高接头处抗腐蚀能力。该案例已在珠海格力人工岛项目使用，效果良好。如果贵公司还存在疑虑，我们建议也可采用机械接头加焊接的方式进行连接，起到双重保护的效果。在实际使用过程中，我公司耐腐蚀管

9、桩产品已较好地应用到珠海长隆项目和港珠澳大桥项目。3 .标准说明设计单位在工程设计中采用国家标准GB50046-20O8工业建筑防腐蚀设计规范，现就腐蚀环境下管桩的应用做以下说明。标准中4.9桩基础4.9.4第2条中，“预应力混凝土管桩的混凝土强度等级不应低于C60,抗渗等级不应低于S10;钢筋的混凝土保护层厚度不应小于35mm;桩尖宜采用闭口型”。本公司生产的PHC管桩产品强度等级为C80,抗渗等级达到S39管桩产品的保护层为为40mm以上。所以满足标准要求。表4.9.5注1中说明：在SO42-、CL-的介质作用下，桩身混凝土材料应根据防腐蚀要求，采用或掺入表中12种耐腐蚀材料；当桩身混凝土

10、采用或掺入耐腐蚀材料后已能满足防腐蚀性能要求时，不再采用增加混凝土腐蚀裕量和表面涂层的措施；注6中说明：在强腐蚀环境下必须选用预应力混凝土管桩时，应经试验论证，并采取可靠措施，确能满足防腐蚀要求时方可使用。该标准于2008年开始实施，至今已有8个年头，从去年开始，标准开始进行修订工作。在修订过程中，通过充分的沟通，标准的修订专家已接受我公司对于管桩产品耐久性的研究成果，并以指标的形式来规定基础使用的产品，相信这样会拓宽管桩的使用范围。4 .管桩与预制方桩比较现阶段，预制方桩多采用04G361预制钢筋混凝土方桩图集生产，其中混凝土等级为C30C50,纵向钢筋的保护层厚度为30mm。而PHC管桩中混凝土的强度等级为C80,纵向钢筋的保护层大于45mm。相比较，在腐