CN103352473A - 耐腐蚀空心方桩的承台连接结构 - Google Patents

耐腐蚀空心方桩的承台连接结构 Download PDF

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张强
朱建舟
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Abstract

本发明公开了一种耐腐蚀空心方桩的承台连接结构，所述承台包括耐腐蚀混凝土和承台钢筋，所述耐腐蚀空心方桩的顶端设有端板，端板上焊接有锚固钢筋，所述锚固钢筋与承台钢筋嫁接，并与耐腐蚀混凝土胶合，所述耐腐蚀空心方桩的端部与承台连接，耐腐蚀空心方桩的端部及端板完全被承台的耐腐蚀混凝土包围。本发明可以根据腐蚀环境和地质情况采用不同的承台连接结构，桩心空腔内设有钢筋和填芯混凝土，将桩心与外界腐蚀环境隔离，空心方桩作为抗拔桩时，充分利用了耐腐蚀空心方桩的内外摩阻面积和受力，可以满足空心方桩的抗拔要求。

Description

耐腐蚀空心方桩的承台连接结构
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，具体属于一种涉及耐腐蚀和耐久性的空心方桩承台连接结构。
背景技术
我国幅员辽阔，海洋环境各异且气候多样，如东南沿海地区的湿热、碳化和氯盐腐蚀，北方沿海地区的冻融、碳化和氯盐腐蚀，西部盐湖地区的干冷、干热、氯盐和硫酸盐腐蚀，这些都使得预制混凝土的破坏形式普遍、多样且复杂。
1991年召开的第二届混凝土耐久性国际会议上，Metha在题为“混凝土耐久性-五十年进展”的报告中指出“当今世界，混凝土构件破坏的主要原因按重要性递减排列顺序：钢筋锈蚀、冻融循环、侵蚀环境的物理化学作用”，也就是说，腐蚀是影响混凝土耐久性的主要因素之一，通常腐蚀包括酸、碱、盐对混凝土的腐蚀。
与现浇混凝土相比，预制混凝土关于耐腐蚀性、耐久性的研究和相关技术开发严重不足。2006年，由中山市三和建材有限公司、清华大学深圳研究生院、同济大学材料工程研究所联合完成了一项研究，该研究认为目前广泛使用的掺磨细砂、采用蒸压工艺生产的预应力高强混凝土桩的耐久性较低，不适宜用于干湿循环条件下有抗冻、抗氯离子渗透和硫酸盐腐蚀等要求的桩基工程。20世纪80年代，Mehta和Gerwick调查了旧金山湾San Mateo-Hayward大桥遭受腐蚀的梁体，该梁体混凝土的单方水泥用量为370kg，其中一部分梁采用蒸汽养护，一部分梁采用自然养护。经过17年的暴露后，采用蒸汽养护的梁已经发生了锈蚀而不得不进行修补，而自然养护的梁却还没有出现任何腐蚀的迹象。Detwiler等人的研究结果表明，较高温度下的养护会降低硅酸盐水泥混凝土抗氯离子渗透的能力，这说明蒸汽养护的混凝土构件比自然养护的构件更容易发生耐腐蚀性问题。
当建筑物采用桩基础时，在群桩基础上将桩顶通过钢筋混凝土平台连成整体基础，以承受其上荷载，这种钢筋混凝土平台即为承台。由于桩体的使用环境和作用不同，所以桩体与承台的连接处需要采用不同的结构以满足性能要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种耐腐蚀空心方桩的承台连接结构，可以满足作为基桩的空心方桩端部在不同环境中的防腐蚀要求，有效防止方桩桩身及承台被腐蚀介质渗透。
为解决上述技术问题，本发明提供的耐腐蚀空心方桩的承台连接结构，所述承台包括耐腐蚀混凝土和承台钢筋，所述耐腐蚀空心方桩的顶端设有端板，端板上焊接有锚固钢筋，所述锚固钢筋与承台钢筋嫁接，并与耐腐蚀混凝土胶合，所述耐腐蚀空心方桩的端部与承台连接，耐腐蚀空心方桩的端部及端板完全被承台的耐腐蚀混凝土包围。
其中，所述耐腐蚀空心方桩的端部及端板被承台钢筋包围。或者，所述耐腐蚀空心方桩的端部被承台钢筋包围，端板位于承台钢筋外。
其中，所述承台钢筋为方形钢筋笼，所述端板上焊接有三组锚固钢筋，每组锚固钢筋包括两纵筋和一横筋，两纵筋的下端分别焊接在端板上，上端分别与横筋的两端焊接，锚固钢筋通过链接筋与承台钢筋进行嫁接。
进一步的，所述耐腐蚀空心方桩的空腔内设有钢筋笼，所述钢筋笼由纵筋、箍筋和托板组成，其中托板连接在纵筋的底部，托板上方的方桩空腔内浇筑有填芯混凝土，所述纵筋的上端伸出端板并露出于承台外。其中，所述填芯混凝土为微膨胀型混凝土。
在上述结构中，承台与方桩桩身的耐腐蚀混凝土包括水泥、掺合料、砂石、耐腐蚀剂、减水剂、外加剂、水，所述混凝土的电通量为100C～1000C，氯离子扩散系数为0.9×10-12～3.0×10-12m2/s，抗硫酸盐侵蚀等级为KS90～KS150，抗冻等级为F300～F400。
本发明可以根据不同的腐蚀环境和地质情况采用不同的承台连接结构，空心方桩的桩心空腔内设有钢筋和填充混凝土，将桩心与外界腐蚀环境隔离，空心方桩作为抗拔桩时，充分利用了耐腐蚀空心方桩的内外摩阻面积和受力，可以满足空心方桩的抗拔要求。
附图说明
图1是本发明的第一种承台连接结构的示意图，其中承台处存在腐蚀介质；
图2是图1的俯视图；
图3是本发明的第二种承台连接结构的示意图，其中承台满足方桩作为抗拔桩的要求；
图4是图3的俯视图。
其中附图标记说明如下：
1为方桩；2为端板；3为锚固钢筋；4为承台钢筋；5为纵筋；6为箍筋；7为托板；8为填芯混凝土。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供的第一种耐腐蚀空心方桩的承台连接结构，如图1、图2所示，承台位置有腐蚀介质存在，所述承台包括耐腐蚀混凝土和承台钢筋4，所述承台钢筋为方形钢筋笼。所述耐腐蚀空心方桩1的顶端设有端板2，端板2上焊接有三组锚固钢筋3，每组锚固钢筋3包括两纵筋和一横筋，两纵筋的下端分别焊接在端板2上，上端分别与横筋的两端焊接，锚固钢筋3位于承台钢筋4的内部，通过链接筋与承台钢筋进行嫁接，并与承台的耐腐蚀混凝土胶合，所述耐腐蚀空心方桩1的端部与承台连接，耐腐蚀空心方桩的端部及端板完全被承台的耐腐蚀混凝土包围，这样耐腐蚀空心方桩端部与外界腐蚀介质隔离开，有效地防止腐蚀介质渗入。
本发明提供的另一种耐腐蚀空心方桩的承台连接结构，如图3、图4所示，承台位置不存在腐蚀介质，或者存在少量固态腐蚀介质，承台包括耐腐蚀混凝土和承台钢筋4，所述耐腐蚀空心方桩1的顶端设有端板2，所述耐腐蚀空心方桩的端部与承台连接并被承台的承台钢筋和耐腐蚀混凝土包围，耐腐蚀空心方桩的端板伸出于承台钢筋4外。端板2上焊接有三组锚固钢筋3，每组锚固钢筋3包括两纵筋和一横筋，两纵筋的下端分别焊接在端板2上，上端分别与横筋的两端焊接，锚固钢筋3伸出承台钢筋4外，通过链接筋与承台钢筋进行嫁接，并与承台的耐腐蚀混凝土胶合。方桩作为抗拔桩时，要求承台与桩身有足够的接触面，保证桩身与承台之间竖向抗拔力的传递，图3中所示的耐腐蚀空心方桩承台连接结构充分利用耐腐蚀空心方桩的内、外摩阻面积和受力；满足耐腐蚀空心方桩抗拔的设计要求。
在上述两种结构中，耐腐蚀空心方桩1的空腔内设有钢筋笼，所述钢筋笼由纵筋5、箍筋6和托板7组成，其中托板7连接在纵筋5的底部，托板7上方的方桩空腔内浇筑有填芯混凝土8，所述纵筋5的上端伸出端板2并露出于承台外。所述填芯混凝土8为微膨胀型混凝土。
承台与方桩桩身的耐腐蚀混凝土包括水泥、掺合料、砂石、耐腐蚀剂、减水剂、外加剂、水，所述混凝土的电通量为100C～1000C，氯离子扩散系数为0.9×10-12～3.0×10-12m2/s，抗硫酸盐侵蚀等级为KS90～KS150，抗冻等级为F300～F400。
本发明可以根据不同的腐蚀环境和地质情况采用不同的承台连接结构，空心方桩的桩心空腔内设有钢筋和填充混凝土，将桩心与外界腐蚀环境隔离，空心方桩作为抗拔桩时，充分利用了耐腐蚀空心方桩的内外摩阻面积和受力，可以满足空心方桩的抗拔要求。
以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，该实施例仅仅是本发明的较佳实施例，其并非对本发明进行限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员对本发明的方桩与承台的连接结构做出的等效置换和改进，均应视为在本发明所保护的技术范畴内。

Claims (9)

1.一种耐腐蚀空心方桩的承台连接结构，其特征在于，所述承台包括耐腐蚀混凝土和承台钢筋，所述耐腐蚀空心方桩的顶端设有端板，端板上焊接有锚固钢筋，所述锚固钢筋与承台钢筋嫁接，并与耐腐蚀混凝土胶合，所述耐腐蚀空心方桩的端部与承台连接，耐腐蚀空心方桩的端部及端板完全被承台的耐腐蚀混凝土包围。
2.根据权利要求1所述的耐腐蚀空心方桩的承台连接结构，其特征在于，所述耐腐蚀空心方桩的端部及端板被承台钢筋包围。
3.根据权利要求2所述的耐腐蚀空心方桩的承台连接结构，其特征在于，所述承台钢筋为方形钢筋笼，所述端板上焊接有三组锚固钢筋，每组锚固钢筋包括两纵筋和一横筋，两纵筋的下端分别焊接在端板上，上端分别与横筋的两端焊接，锚固钢筋位于承台钢筋的内部并通过链接筋与承台钢筋进行嫁接。
4.根据权利要求1所述的耐腐蚀空心方桩的承台连接结构，其特征在于，所述耐腐蚀空心方桩的端部被承台钢筋包围，端板位于承台钢筋外。
5.根据权利要求4所述的耐腐蚀空心方桩的承台连接结构，其特征在于，所述承台钢筋为方形钢筋笼，所述端板上焊接有三组锚固钢筋，每组锚固钢筋包括两纵筋和一横筋，两纵筋的下端分别焊接在端板上，上端分别与横筋的两端焊接，锚固钢筋伸出承台钢筋外并通过链接筋与承台钢筋进行嫁接。
6.根据权利要求1所述的耐腐蚀空心方桩桩尖，其特征在于，承台与方桩桩身的耐腐蚀混凝土包括水泥、掺合料、砂石、耐腐蚀剂、减水剂、外加剂、水。
7.根据权利要求1所述的耐腐蚀空心方桩桩尖，其特征在于，所述耐腐蚀空心方桩的空腔内设有钢筋笼，所述钢筋笼由纵筋、箍筋和托板组成，其中托板连接在纵筋的底部，托板上方的方桩空腔内浇筑有填芯混凝土，所述纵筋的上端伸出端板并露出于承台外。
8.根据权利要求7所述的耐腐蚀空心方桩的承台连接结构，其特征在于，所述填芯混凝土为微膨胀型混凝土。
9.根据权利要求6所述的耐腐蚀空心方桩的承台连接结构，其特征在于，所述混凝土的电通量为100C～1000C，氯离子扩散系数为0.9×10-12～3.0×10-12m2/s，抗硫酸盐侵蚀等级为KS90～KS150，抗冻等级为F300～F400。
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