穆磊

【摘 要】隨著我國的經(jīng)濟不斷發(fā)展，各種各樣的工程也多了起來，如何用最小的經(jīng)濟投入贏得最大的經(jīng)濟利益，一直是每一個企業(yè)發(fā)展的方向，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁物美價廉，施工工期又短，一直受到各建筑企業(yè)的青睞，所以本文將從多個方面對預(yù)應(yīng)力混凝土管樁耐久性問題進行詳細的分析以及探討。

【關(guān)鍵詞】預(yù)應(yīng)力；混凝土；耐久性；問題；探討

一、前言

隨著工程建設(shè)的技術(shù)不斷發(fā)展，人們對于地基的技術(shù)也愈來愈高，不僅要穩(wěn)固可靠，還要耐用持久。所以，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁便應(yīng)運而生了。

二、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁概述

預(yù)應(yīng)力混凝土管樁是混凝土技術(shù)進步與混凝土制品高新工藝水平相結(jié)合的一種預(yù)制混凝土樁，具有質(zhì)量好、植樁方便耐打性好、施工進度快、樁基抗震性好等優(yōu)點。近10多年來，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的生產(chǎn)與應(yīng)用發(fā)展迅猛，已經(jīng)成為重要的樁基材料。

預(yù)應(yīng)力混凝土管樁按混凝土強度等級分為預(yù)應(yīng)力混凝土管樁（PC樁）和預(yù)應(yīng)力高強混凝土管樁（PHC樁），NPC樁的離心混凝土強度等級小得低于C50級，PHC樁的離心混凝土強度等級不得低于C80級。因此，區(qū)分PC樁與PHC樁僅僅是離心混凝土強度。

預(yù)應(yīng)力混凝土管樁按外徑分為300mm、400 mm、500 mm、600 mm、700 mm、800 mm、1000 mm、l200 mm等規(guī)格。長度7～15m按其抗彎性能或混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力值分為A型、AB型、B型和C型。

預(yù)應(yīng)力混凝土管樁對所采用的原材料及相應(yīng)的配合比，以及生產(chǎn)制作工藝都有著嚴格的要求。樁身混凝土制料主要采用標號不低于42.5的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥，其質(zhì)量要求應(yīng)分別符合GBl75、GB1344規(guī)定，禁止使用火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥。細骨料宜采用潔凈的天然硬質(zhì)中粗砂，細度模量為2.5～3.2，其質(zhì)量應(yīng)符合GB/T14684的規(guī)定。粗骨料應(yīng)采用碎石，其最大粒徑應(yīng)小大于25mm，且不超過鋼筋凈距的3/4，其質(zhì)量應(yīng)符合GB/T14685的規(guī)定。預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)采用預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼棒、預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲。其質(zhì)量應(yīng)分別符合YB/T111、GB/T5223.3的規(guī)定。螺旋筋宜采用冷拔低碳鋼絲、低碳鋼熱軋圓盤條，其質(zhì)量應(yīng)分別符合GB50204、GB/T70l的規(guī)定。端部錨固鋼筋、架立圈宜采用低碳鋼熱軋圓盤條或鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋，其質(zhì)量應(yīng)分別符合GB/T70l、GB1499的規(guī)定。端板、樁套箍宜采用Q235，其質(zhì)量應(yīng)分別符合GB/T700的規(guī)定。鋼筋混凝土拌合用水的質(zhì)量應(yīng)符合JGJ63的規(guī)定.外加劑的質(zhì)量應(yīng)符合GB8076的規(guī)定。嚴禁使用氯鹽類外加劑。摻合料不得對管樁產(chǎn)生有害影響，使用前必須進行試驗驗證。

三、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁（以下簡稱管樁）鋼筋的混凝土保護層度的問題

1.現(xiàn)行相關(guān)施工驗收規(guī)范允許管樁樁頂偏位值

《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50202-2002）規(guī)定允許管樁樁頂偏位值：垂直承臺梁中心線方向為100mm沿承臺梁中心線方向承臺方向為150mm。國標10G409《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》以及一些地方標準中都給出了與單樁豎向承載力相對應(yīng)的管樁開裂彎矩檢驗值，但我們知道。管樁受力形態(tài)為壓彎構(gòu)件，不同的豎向力作用下對應(yīng)不同的開裂彎矩，以PHC—AB500（100）樁為例（其他樁類同）?？沽褟澗貦z驗值對應(yīng)的單樁豎向承載力特征值為僅以100mm允許偏位計，則附加彎矩為已遠超過的開裂彎矩檢驗值，由于裂縫的開展與截面邊緣纖維的拉應(yīng)力成正比也與管樁所承受的彎矩成正比，所以裂縫的開展將超過允許值。影響管樁的耐久性。而實踐中沉樁施工時樁頂偏位的情況時有發(fā)生且常有超過上述偏位允許值的現(xiàn)象。處理方法大都采用在偏位方向設(shè)聯(lián)合承臺的方式解決。但這種解決方法顯然無助于解決由于附加彎矩造成的樁身裂縫開展的問題。

2.管樁施工時沉樁作用力可能造成的樁身裂縫

管樁沉樁時和試驗檢測時的壓樁（靜壓或錘擊）荷載一般都超過單樁樁身結(jié)構(gòu)承載力標準值的兩倍。設(shè)計時除非按單樁所需豎向承載力特征值的兩倍以上來選對應(yīng)樁身結(jié)構(gòu)豎向承載力設(shè)計值的樁，否則。沉樁過程中或管樁單樁豎向承載力檢測試驗過程中都可能已使樁身產(chǎn)生了縱向裂縫。國標10G409預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》以及一些地方標準中樁身設(shè)計承載力僅為相應(yīng)豎向承載力特征值的1.35倍。而如果按承載力特征值的兩倍以上來選樁雖然能有效避免在上述過程中樁身出現(xiàn)裂縫。但在建筑建成使用階段這些樁承載力則有較大的富余。在建造造價上形成一定的浪費，這也是大部分投資者所不愿做的。這種裂縫的出現(xiàn)顯然對樁身的耐久性能產(chǎn)生不利影響。

四、工程中的耐久性問題及處理措施

1.管樁的腐蝕破壞管樁的腐蝕破壞是指在侵蝕性離子或介質(zhì)的作用下，管樁混凝土因受到腐蝕作用而體積膨脹或成分改變，最終導(dǎo)致混凝土開裂、剝落、強度降低，甚至破壞的現(xiàn)象。針對管樁的腐蝕破壞，可采取研制防腐蝕特制水泥、高性能耐腐蝕混凝土外加劑，加大混凝土保護層厚度，在管樁外表面涂刷或噴射混凝土保護劑等措施。在實際工程中，應(yīng)綜合考慮管樁所處環(huán)境情況和耐久性要求進行合理設(shè)計，如耐久性材料的選取、耐久性結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計、侵蝕環(huán)境的附加防腐設(shè)計等等，都應(yīng)具體情況具體處理。

2.鋼筋銹蝕

混凝土中鋼筋的銹蝕是在存在氧氣和水分共同參與的條件下發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)。剛澆筑的混凝土是堿性的，在堿性環(huán)境中的鋼筋容易發(fā)生鈍化作用，使表面產(chǎn)生鈍化膜，能夠阻止混凝土中鋼筋的銹蝕。但當二氧化碳等侵蝕介質(zhì)侵入時，混凝土的堿性降低，或者由于混凝土保護層開裂等因素，導(dǎo)致鋼筋表面鈍化膜破壞，使鋼筋表面的不同部位出現(xiàn)較大的電位差，形成陽極和陰極，在一定的環(huán)境條件下，發(fā)生銹蝕。鋼筋銹蝕會使混凝土保護層開裂，鋼筋與混凝土之間的黏結(jié)力破壞，鋼筋受力截面減少，結(jié)構(gòu)強度降低等，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)耐久性的降低。減少管樁混凝土的腐蝕破壞，可有效保護鋼筋，防止鋼筋銹蝕。此外，必要時也可在預(yù)應(yīng)力鋼筋表面涂刷或噴射鋼筋阻銹劑。

3.樁端巖層軟化破壞

大部分的強風(fēng)化泥巖以及含泥量較多的強風(fēng)化、全風(fēng)化花崗巖層存在遇水易軟化的現(xiàn)象，當其做為樁端持力層時，如果樁尖附近有水，強風(fēng)化泥巖則遇水軟化，含泥較多的強風(fēng)化、全風(fēng)化花崗巖體會遇水發(fā)生崩解，導(dǎo)致樁端土承載力大大降低，引起管樁下沉，影響建筑物使用和安全。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁有可能從樁頭與承臺連接裂縫處、樁身焊接質(zhì)量差接頭處或樁壁裂縫處進水，沿著管樁內(nèi)部流入樁尖，當樁尖由于撞擊等原因產(chǎn)生裂縫時，水滲入樁端巖層，發(fā)生軟化破壞。為了解決樁尖裂縫滲水問題，施工過程中應(yīng)提高焊接質(zhì)量，優(yōu)化沉樁工藝，同時還可在管樁內(nèi)腔頂部用填芯混凝土封閉，防止頂部進水。

結(jié)束語

通過以上詳細的分析和探討，我們不難看出預(yù)應(yīng)力混凝土管樁耐久性對于建筑物來說，起到了至關(guān)重要的作用。所以，我們必須采取相應(yīng)的措施加強其耐久性。

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