大管桩现场取样分析与耐久性研究

本研究采用现场取样与室内化学分析相结合的方法研究海洋环境下大管桩的耐久性能。通过对深圳、连云港和宁波三个地区服役1～17a的大管桩展开耐久性调查。同时在潮差区和浪溅区的桩身混凝土钻芯取样，采用化学分析的方法测试不同深度混凝土中的氯离子含量，计算混凝土氯离子扩散系数，进而经统计分析得出桩身混凝土的腐蚀参数。本文对比研究桩身混凝土与桩帽节点混凝土的抗氯离子渗透性能差异，研究裂缝对氯离子渗透的影响．研究大管桩接头处FRP包覆层对接头耐久性的影响。取样研究过程中未发现任何箍筋和主筋锈蚀的现象．服役10～15a的大管桩箍筋表面氯离子浓度在0．1～0．2％，箍筋表面光洁如新。     

大管桩混凝土力学性能、抗氯离子渗透性和抗冻性研究

对大管桩混凝土的物理力学性能、抗氯离子渗透性能和抗冻性能进行系统研究。对大管桩混凝土的各项性能指标进行系统的测试和分析,并通过扫描电子显微镜（SEM）和压汞试验的微观测试手段,对大管桩混凝土的硬化水泥石结构的晶体形貌和孔隙结构进行微观分析。此外,通过对国内服役近20年的多座大管桩码头开展广泛的耐久性调查和取样分析,获得在役大管桩耐久性状况的宝贵资料,包括海水中氯离子对大管桩的侵蚀情况和冻融侵蚀环境下大管桩的实际耐久性状况。研究表明：大管桩混凝土具有优异的物理力学性能和耐久性指标,具有高强度、高密度、高弹性模量、低渗透性和高抗冻性的综合性能。     

玻璃钢包覆防腐在桩基工程中的应用

针对钢管桩、预应力钢筋混凝土大管桩及PHC桩在海水中容易遭受氯离子侵蚀、耐久性差、难以满足海洋工程100~120 a高耐久性服役寿命要求的问题,介绍了玻璃钢包覆防腐在桩基工程中的应用。采用玻璃钢对桩基础进行包覆是一项行之有效的附加防腐蚀措施,2 mm左右包覆厚度的玻璃钢就具有50 a以上的抗氯离子渗透寿命,能显著提高桩基础的耐久性,满足海洋工程结构100~120 a设计服役寿命的要求。     

华南滨海环境下硅烷浸渍混凝土长期防腐性能研究*

结构易发生由氯盐侵蚀引发的钢筋腐蚀、保护层开裂等耐久性问题，硅烷浸渍技术通过在混凝土表面形成疏水结构能够有效降低氯离子在混凝土中扩散深度，从而延长结构物服役寿命。但是，现有研究大部分是基于室内加速试验或短期野外暴露试验，对于华南滨海实况环境下硅烷浸渍混凝土长期防腐性能缺乏报道。采用吸水率测试、腐蚀电化学等方法系统研究华南滨海某硅烷浸渍混凝土结构工程服役12 a的防腐性能。结果显示：硅烷浸渍混凝土在服役期内外观致密、完整，表面疏水能力随服役龄期延长而略有下降；硅烷浸渍疏水层能够降低混凝土中氯离子侵蚀速度而使钢筋长期保持强钝化状态，可延长混凝土结构耐久性服役寿命。     

恒定荷载对海工高性能混凝土抗氯离子渗透性能的影响

通常混凝土构件均处于受力状态,而对自由状态的混凝土试件开展耐久性研究很难真实地反映出混凝土构件的耐久性状况。本研究采用施加恒定压荷载和弯曲荷载的方式,研究荷载对混凝土抗氯离子渗透性能的影响。结果表明:混凝土试件纯受弯段的氯离子浓度随弯曲应力水平的提高而增大,且混凝土内的氯离子渗透深度随应力水平的增加而增大。试件距暴露面相同深度处的氯离子浓度随着压应力水平的提高先减少后增大。混凝土试件的氯离子扩散系数随压应力水平提高而先减少后增大,压应力水平较低时可提高混凝土的抗氯离子渗透性能。对于典型的海洋工程高性能混凝土配合比,混凝土试件的弯曲应力与其恒定荷载影响因子之间呈近似指数函数关系,在混凝土结构耐久性设计中应考虑弯曲荷载对氯离子扩散系数的影响。     

大管桩在复杂地质条件下加固措施的探讨

在复杂的地质条件、高能量锤击的情况下,提出大管桩的桩头采用钢纤维混凝土、加强环向箍筋等加固措施。实践检验表明,加固措施有效,效果良好。     

我国北方海洋环境下混凝土结构表面涂层暴露试验研究

通过对采用青岛海湾大桥混凝土结构涂层体系制作的防腐试件取样测试,分析了在北方冰冻海洋环境下表面涂层的防腐性能和对混凝土结构抗海水腐蚀性能的影响。研究表明：经5a现场暴露试验,混凝土表面涂层自身质量以及对混凝土的防护效果均较好,与混凝土表面的黏结强度大于2.5 MPa;尽管在混凝土表层1~3 mm处有少量氯离子渗入,但相比无涂层混凝土,氯离子含量低4~7倍,可有效延缓海水中氯离子的侵蚀,大幅延长混凝土结构的使用寿命。     

PHC桩的抗氯离子渗透性

通过“压蒸”和“免压蒸”两种工艺生产的PHC桩的抗氯离子渗透性试验研究,获得PHC桩混凝土的抗氯离子渗透性指标。对海洋环境下在役PHC桩受氯离子侵蚀情况进行调研和取样分析,获得在役PHC桩受海水中氯离子侵蚀的腐蚀曲线,掌握PHC桩混凝土中氯离子的渗透规律,对掌握PHC管桩的耐久性状况有实际意义。     

蒸汽养护及矿粉对混凝土力学性能、抗氯离子渗透性和抗冻性能影响

通过开展蒸汽养护与标准养护的对比试验,系统研究了混凝土的力学性能、抗氯离子渗透性能和抗冻性能,同时研究矿粉对混凝土性能的影响,并通过扫描电子显微镜的微观测试手段分析冻融前后混凝土的微观形貌。研究结果表明：蒸养对混凝土的抗氯离子渗透性和抗冻性产生不利影响,在混凝土中掺矿粉可以减小蒸养对混凝土微观结构和耐久性的负作用。     

北仑电厂码头大管桩裂缝调查检测及修复加固方案设计

通过对北仑电厂码头大管桩的详细调查与检测,发现混凝土大管桩多处存在纵向裂缝和周向裂缝,直接影响码头混凝土结构的安全性、耐久性。在分析研究的基础上,对存在裂缝的大管桩提出合理的修复方案,为码头的安全运行提供保障。     

高桩码头方桩维修加固技术

建设年代较早的混凝土方桩码头,常规维修加固方法很难保证其设计使用寿命。针对这一问题,基于桩基氯离子含量分布情况、桩基保护层厚度和桩基剩余使用年限的计算结果,进行了旧码头桩基耐久性评价研究。采用对旧码头平台方桩桩头局部凿除、重新浇筑,并创新性地应用安装牺牲阳极以阻止方桩钢筋继续锈蚀的技术方案,保证其满足耐久性使用要求。实践证明该方案切实可行,既避免了旧桩基全部拆除、节省了投资,又成功地将牺牲阳极技术应用于混凝土方桩防腐。     

长管节大管桩在复杂地质条件下的应用

长管节大管桩是近年来开发出的具有抗击打能力强、抗弯性能强、混凝土耐久性高、造价相对较低等特点的优秀桩型,其穿透夹石、夹砂层能力较强,可在一定范围内取代钢管桩。以福州港江阴港区11~#泊位工程为例,采用钢管桩和混凝土长管节大管桩(高强度预应力混凝土管桩+钢桩靴的组合桩)作为桩基,顺利完成沉桩。与传统桩型相比,长管节大管桩的力学性能和成本都具有一定优势。     

基于外环境变化下高桩码头的水平承载力不足及补强研究

高桩码头由于自身结构特点,对于荷载变化的适应能力较弱,尤其对于大批设计建造年代较早的高桩码头,比较容易发生破损现象.现场检测结果表明,高桩码头承受的过大水平力是导致码头结构破损的主要原因,结构破损的主要表现形式为叉桩破坏.建立了高桩码头的有限元模型,通过正交分析和敏感度分析的方法得到叉桩最不利受力工况,对叉桩的受力机理和破损形态进行了深入研究,从而奠定了补强高桩码头水平力不足的基础.对于补强加固叉桩的研究是通过分别加固桩帽和基桩本身两个方面来进行,研究结果表明外包加固桩帽只有修复作用,而加固基桩本身方有补强的效果.研究结果对维修和加固高桩码头叉桩具有较强的参考价值.     

老码头混凝土方桩修复加固方案及技术要点

老高桩码头桩基多采用混凝土方桩,经长期运营后,桩基普遍存在不同程度的破损缺陷,严重威胁结构的安全性和耐久性,影响码头的正常使用,亟需对破损桩基进行修复加固。目前,混凝土方桩修复加固通常采取粘贴碳纤维布、加大桩帽、局部外包、钢抱箍、玻纤套筒等措施,均取得良好的工程效果。探讨各措施的实施方案、特点、要点以及适用工况等,以便为合理选用提供参考。应用结果表明:针对老高桩码头混凝土方桩的破损缺陷,根据不同破损特征和施工条件合理选择修复加固方案,可满足安全可靠且经济合理的维护要求。     

近海环境中PHC管桩防腐蚀对策

PHC管桩在沿海地区应用广泛,然而氯离子的渗透会影响PHC管桩的耐久性.PHC管桩受损后难以发现和修复,影响结构物抗震能力,因此应考虑对PHC桩采取防腐蚀措施.针对PHC管桩构造和施工特点,介绍多种工况下,适合于PHC管桩各个部位的防腐蚀措施,为有防腐要求的PHC管桩施工项目提供参考.     

港口混凝土表层渗透性与耐久性相关性试验研究

采用autoclam自动渗透性测试仪对国内某港口的基桩混凝土耐久性进行现场检测,取芯进行了室内混凝土碳化试验、抗氯离子渗透性试验、抗冻性试验等,结果表明,混凝土各种耐久性能指标均与混凝土表层渗透性能存在明显的相关性,混凝土表层渗透性能可以在一定程度上体现混凝土的耐久性能,水渗透系数作为表征混凝土耐久性能的现场测试参数具有一定的可行性。     

水中大直径钻孔桩基施工

某大桥主墩基础地质为构造复杂断裂破碎带，裂隙发育，桩基为2．80m大直径嵌岩桩，文章介绍该桥大直径钻孔桩的施工工艺、泥浆控制和大型钢筋笼吊装，供同类桩基施工参考。     

华东地区某海港码头结构耐久性调查与分析

氯盐侵蚀是码头构件结构破坏的主要原因之一,华东地区某海港服役15 a码头的结构耐久性调查结果显示,虽然该码头构件的力学性能和保护层厚度基本满足设计要求,但桩帽、横梁和纵梁构件已遭受氯盐侵蚀,产生锈涨裂缝,且各构件混凝土抗氯盐侵蚀能力存在一定差别,其中大直径管桩具有较高的耐久性.     

预应力混凝土大直径管桩在北方港口工程中的应用实践

预应力大直径混凝土管桩自20世纪80年代研制成功后;在我国南方各大港口得到了推广应用,但在我国北方港口中还没有大批量使用的先例。东营港扩建工程在北方港口首次大批量使用,通过进行大管桩抗冻、试桩等试验,沉桩获得成功。