海洋环境水下桩基工程的耐久性问题

2013-08-22 124 0
核心提示:  孙钧先生是中国科学院(技术科学部)资深院士,同济大学一级终身荣誉教授。长期从事岩土力学与地下工程领域的学术和技术科学研


  孙钧先生是中国科学院(技术科学部)资深院士,同济大学一级终身荣誉教授。长期从事岩土力学与地下工程领域的学术和技术科学研究,在岩土介质材料流变力学、结构粘弹塑性理论和防护工程抗爆动力学等子学科研究方面有深厚造诣,是国内外创建"地下结构工程力学"学科分支(1962)的主要奠基人和开拓者。近二十年来,还致力于开拓城市环境岩土工学和软科学理论与方法在岩土力学与工程中的应用,以及利用高新技术对传统土建学科的更新与改造等新兴技术学科方面的科学研究,并已有相当的创意进取。

  孙钧教授出席了第二次桩与深基础国际峰会并做了精彩的演讲。这次他主要和大家探讨了海洋环境水下桩基工程的耐久性问题。在演讲中,孙钧教授指出桩的耐久性问题起源于上世纪90年代初叶。结构耐久性的研究,必须从设计阶段开始,要从材料、设计、制作、施工、养护、保养维修等各个环节进行预防和治理。目前,"高性能海工砼"的研制、"钢结构防腐涂料"以及各种"砼配制中各种外掺加的防腐剂材料"的选用是研究中的重中之重。

  孙钧教授为各位嘉宾介绍了一种新的桩型。预应力砼桩套筒与钢管桩组合桩型,它采用纵筋先张预应力、砼离心成型工艺,制成的一种空心圆筒混凝土预制套筒型构件桩型。在PHC桩筒内再插打TSC(Thin-wall Steel-tube Concrete)管桩--即,预制薄壁钢管离心混凝土管桩,它是以薄壁钢管包裹内衬空心混凝土的复合截面。其桩体的上段再与外套的PHC桩筒(自承台以下,通过海水再插打入海床冲刷深度以下一定深度止)相结合,构成一种新型的组合桩型。这种新型管桩,集早前已有的钢管桩、钢管混凝土桩、离心混凝土管桩和离心钢纤维混凝土管桩等几种桩型的优点于一体,具有抗锤击能力强、穿透土层能力高、沉桩速度快、耐久性能好、成桩质量优、材料成本低等特点。

  这种桩型在施工中主要的应用场合有三种:1承受大的水平静、动力作用,特别是船撞力大和水平地震力高的地震高烈度地区的长、大桩体;2打入的地基土性为坚实硬性土层,如铁板砂和全强风化岩盘地层;3 江(海)床面以上的水深大、承台位置高的高桩承台场合。

  提高PHC-TSC组合桩耐久性的主要技术措施:增加砼保护层厚度;结构表面敷设涂层保护;采用多层其它保护措施(如钢材阻锈剂和其它防腐涂料等);采用高质量的防水材料和抗腐蚀的结构混凝土;建立检查、监测、维护体系;严格控制材料质量,加强结构质量检测的控制。

  确保桩体结构耐久性的基本要求:防止混凝土强度降低、防止钢筋锈蚀、确;保砼保护层不蚀变、剥落和注意外周潮湿环境;和浪溅区内对薄壁钢管的腐蚀等等;通过精细化设计、养护、施工和运营管理,最大限度地提高结构自身的抗氯离子扩散渗透性以及延缓混凝土材料中性化(碳化),从而预防钢筋锈蚀,是增强混凝土结构耐久性最需关注的基本措施; 根据结构所在地区不同的环境条件,采取相应的防腐、抗蚀变、抗盐渍、抗砼碱-骨料反应、耐磨、抗砼保护层剥落等一些常用的保护措施,等等;采用砼"双渗"技术以防海水腐蚀,拌合优质砼、防止蒸汽养护不当引起混凝土初始微裂纹,可认为是对此处预应力砼桩筒结构防海蚀和抗裂的一种有效方案。

  • 点赞(0
  • 反对(0
  • 举报(0
  • 收藏(0
  • 分享(10
评论(0)

登录后发表评论~