CN112095580B - 一种受氯离子腐蚀的地区的预制桩以及预制桩的制备方法和消减预制桩负摩阻力施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种受氯离子腐蚀的海涂围垦地区的预制桩，包括桩体，所述桩体以中性点为界，所述桩体中性点以上均匀涂刷有环氧煤沥青漆，所述桩体中性点以下均匀滚刷环氧树脂，所述环氧树脂内具有一层黄沙层。该预制桩不仅能降低预制桩桩摩阻力带来的危害，而且能在后期耐受氯离子腐蚀，并且能一定程度上提高桩基承载力，达到长久的使用安全保障。
Description
技术领域
本发明涉及一种受氯离子腐蚀的海涂围垦地区的预制桩，还涉及一种受氯离子腐蚀的海涂围垦地区的预制桩的制备方法，还涉及一种受氯离子腐蚀的海涂围垦地区消减预制桩负摩阻力施工方法。
背景技术
随着国家海洋开发战略的实施，我国沿海各省的临港工业蓬勃发展，临港建筑物的建造越来越多，这些建筑物大多建立于滩涂区围垦造地上。海滩涂经围垦后形成建设用地，围垦区内土层常表现出典型的欠固结土特性且具有一定的腐蚀性。由于这类地区工程建造项目地基软弱，大量使用桩基础形式，目前常采用的桩型为预应力高强混凝土管桩、钻孔灌注桩等普通桩型。这类桩在使用过程中发现当土层固结尚未完成时有时还会因上部有较厚的回填层和较大的施工荷载产生固结，随着土层固结的发展，桩身将产生较大的负摩擦力，给桩的设计和使用带来隐患。
虽然目前削减桩基负摩阻力的方法有很多如：电渗法、套管法、沥青涂层桩法、***保护桩法等等。但这些方法均未考虑桩的后期受氯离子腐蚀情况，因此在富含氯离子地区极易受到腐蚀，从而在后期降低承载力，对建筑的安全性能造成极大的隐患。
发明内容
鉴于背景技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种受氯离子腐蚀的海涂围垦地区的预制桩的制备方法，该方法不仅能降低预制桩桩摩阻力带来的危害，而且能在后期耐受氯离子腐蚀，并且能一定程度上提高桩基承载力，达到长久的使用安全保障。
为此，本发明提供的一种受氯离子腐蚀的海涂围垦地区的预制桩，包括桩体，所述桩体以中性点为界，所述桩体中性点以上均匀涂刷有环氧煤沥青漆，所述桩体中性点以下均匀滚刷环氧树脂，所述环氧树脂内具有一层黄沙层。
本发明的有益效果:
（1）本发明中预制桩制备方法以及施工方法原材料便宜、操作简单，实用性强具有良好的社会效益。
（2）预制桩中性点以上涂刷环氧煤沥青漆，以及中性点以下涂刷环氧树脂，形成预制桩的保护膜，环氧树脂具有粘合力，将黄沙粘合在桩体上，能够使预制桩期耐受氯离子腐蚀并且能一定程度上提高桩基承载力，达到长久的使用安全保障。
（3）预制桩中性点以下覆盖有黄沙，增加桩身中性点下部的摩擦力，提高桩的承载力。
（4）预制桩沉桩时，先将钢套管打入地下，预制桩打入地下时外表面有钢套管的保护，防止预制桩外表面的保护膜在打入地下的过程中受磨损。
（5）钢套管外涂耐磨油漆，使钢套管打入地下时摩擦力减小，降低施工难度。同时耐磨油漆保护钢套管不受腐蚀，延长钢套管的寿命。
（6）预制桩打桩完成后，将钢套管拔出，钢套管重复使用，节约成本，经济效益高。
附图说明
图1为本发明中一种受氯离子腐蚀的海涂围垦地区的预制桩的结构示意图；
图2为本发明中第一实施例一种受氯离子腐蚀的海涂围垦地区的预制桩的钢套管连接结构示意图；
图3为本发明中第二实施例一种受氯离子腐蚀的海涂围垦地区的预制桩的钢套管连接结构示意图；
图4为图3中一种受氯离子腐蚀的海涂围垦地区的预制桩的定位卡圈结构示意图；
图5为图4中一种受氯离子腐蚀的海涂围垦地区的预制桩的定位卡圈剖面结构示意图；
图6为本发明中第三实施例一种受氯离子腐蚀的海涂围垦地区的预制桩的钢套管连接结构示意图；
图7为图6中一种受氯离子腐蚀的海涂围垦地区的预制桩的卡箍结构示意图；
图8为图7中一种受氯离子腐蚀的海涂围垦地区的预制桩的卡箍结构示意图。
具体实施方式
参照图1所示，本发明中提供的一种受氯离子腐蚀的海涂围垦地区的预制桩，包括桩体1，所述桩体以中性点为界，所述桩体中性点以上均匀涂刷有环氧煤沥青漆，所述桩体中性点以下均匀滚刷环氧树脂，所述环氧树脂内具有一层黄沙层。
本发明中提供的一种受氯离子腐蚀的海涂围垦地区的预制桩的制备方法，包括以下步骤，
(1)按照设计要求施工预制桩体1，再根据软弱土地基被处理后土的基本参数、填土施工过程中地基土的固结以及软土层厚度，来计算软土层的工后沉降量以及发生负摩阻力中性点位置2;
(2)根据中性点的位置确定第一涂料区3和第二涂料区4位置，所述预制桩体中性点以上为第一涂料区3，所述预制桩体中性点以下为第二涂料区4；
(3)首先将预制桩体表面清理干净，在第一涂料区3手动均匀滚刷环氧煤沥青漆，滚刷环氧煤沥青漆的次数不少于两次，每次滚刷环氧媒沥青漆之间间隔不少于30min。所述第一涂料区的环氧煤沥青漆总厚度不少于2mm且不多于5mm。
滚刷环氧煤沥青漆前，先将环氧煤沥青漆充分搅拌均匀，涂料应储存于通风、阴凉、干燥处，施工现场应加强通风排气。环氧煤沥青漆均匀覆盖与预制桩体第一涂料区的外表面形成一层保护膜，涂刷后的环氧煤沥青漆要求平整光滑。预制桩体外表面环氧煤沥青漆能耐受氯离子长期腐蚀，并且能一定程度上提高桩基承载力。
(4)在第二涂料区4手动均匀滚刷环氧树脂，滚刷环氧树脂的次数大于两次，每次滚刷环氧树脂之间间隔不少于30min。环氧树脂使用前需要充分搅拌，环氧树脂均匀涂刷于中性点以下的第二涂料区4，施工现场应加强通风，排气施工温度不宜低于5℃也不宜高于35℃，环氧树脂应储存于通风、阴凉、干燥处。当第二次环氧树脂滚刷完成后立刻洒上直径1mm的黄沙，再继续滚刷环氧树脂，所述环氧树脂总厚度为2mm。
环氧树脂在预制桩外表面形成一层保护膜，保护膜光洁平滑。环氧树脂能耐受氯离子长期腐蚀，提高桩基承载力。环氧树脂具有粘合力，将黄沙粘合在桩体上，黄沙能够增加预制桩中性点以下的摩擦力，从而提高桩的承载力。同时，黄沙与土层均为土体，更容易结合，桩体与土层更容易结合，形成更牢固的整体性构造。
(5)第一涂料区3和第二涂料区4涂刷完毕后，等待至少7日完全固化，并检测涂刷均匀程度以及厚度和成膜效果，检测合格后预制桩制备完成。
参照图1和图2所示，本发明中还提供一种受氯离子腐蚀的海涂围垦地区的消减预制桩负摩阻力施工方法的第一实施例，步骤如下，
（1）准备多段钢套管5，并在钢套管5外表面涂抹耐磨油漆；
所述钢套管外部涂抹耐磨油漆的步骤，先将稀释剂和固化剂混合搅拌均匀成耐磨油漆，再将钢套管底材打磨干净，将耐磨油漆第一次涂抹于钢套管外表面，间隔24小时后第二次涂抹耐磨油漆，耐磨油漆总厚度不少于1MM。
（2）设计好沉桩位置，将钢套管5依次打入沉桩位置地下，钢套管5采用每打入一段钢套管后，下一段钢套管与上一端钢套管固定连接后并继续打入地下，相邻钢套管可采用焊接的方式固定连接。多段钢套管5依次打入地下直至预定位置，钢套管5可采用振动锤锤入地下。钢套管5外表面涂抹耐磨油漆大大减小了摩擦力且保护钢套管不受腐蚀。钢套管5外表面相比预制桩更为光滑，同时钢套管外表面涂抹耐磨油漆大大减小了摩擦力，消除钢套管锤入地下时负摩阻力。
（3）采取钻芯取土掏空钢套管5内腔至预定位置，并抽取渗出的地下水；
（4）将制备完成的预制桩打入钢套管内腔，预制桩在钢套管的保护下，打入地下的过程中外表面的保护膜不会被磨损；
（5）预制桩打入地下完成后，将钢套管拔出，钢管套5还可重复利用，降低成本，经济高效。
参照图1、图3、图4和图5所示，本发明中还提供一种受氯离子腐蚀的海涂围垦地区的消减预制桩负摩阻力施工方法的第二实施例，步骤与第一实施例基本相同，区别在于：第（2）步骤中，将钢套管5依次打入沉桩位置地下，钢套管5采用每打入一段钢套管后，下一段钢套管与上一端钢套管通过定位卡圈固定连接后并继续打入地下，相邻钢套管之间套接有定位卡圈6并焊接固定。所述定位卡圈6包括卡圈本体，卡圈本体呈环形，所述定位卡圈6朝向相邻钢套管5的两端面分别具有上环形卡槽7和下环形卡槽8，相邻钢套管5端部分别卡入相应的上环形卡槽7和下环形卡槽8内并焊接固定，通过定位卡圈6对下一段钢套管进行定位，便于工人施工，缩短了工时，省时省力，所述定位卡圈5外表面具有由中间部向两端平滑过渡的斜面9，斜面9便于钢套管5锤入地下。
参照图1、图6和图7所示，本发明中还提供一种受氯离子腐蚀的海涂围垦地区的消减预制桩负摩阻力施工方法的第三实施例，步骤与第一实施例基本相同，区别在于：第（2）步骤中，将钢套管5依次打入沉桩位置地下，钢套管5采用每打入一段钢套管5后，下一段钢套管5与上一段钢套管5可拆卸的固定连接后并继续打入地下，相邻钢套管之间通过卡箍10可拆卸的固定连接，所述卡箍10内具有环形定位卡圈11，所述环形定位卡圈11朝向相邻钢套管的两端面分别具有第一环形卡槽12和第二环形卡槽13。
所述卡箍10包括对称设置的第一箍体14和第二箍体15，所述第一箍体14和第二箍体15一端通过铰接连接，所述第一箍体14和第二箍体15另一端通过螺栓固定连接，所述环形定位卡圈11一侧面与第一箍体14或第二箍体15内壁中间部固定，所述第一箍体14和第二箍体15内壁的上端和下端均具有箱内延伸的弧面压紧凸沿16。施工时，上一段钢套管5打入地下后露出上端部，并将露出上端部卡入环形定位卡圈11的第二环形卡槽13内，再将下一段钢套管卡入环形定位卡圈11的第一环形卡槽12内，对相邻钢套管进行定位。再将第一箍体14和第二箍体15通过螺栓固定拧紧，弧面压紧凸沿16分别与相应的钢套管5紧密接触，使相邻钢套管5紧密固定连接。
在第（5）步骤中，预制桩打入地下完成后，将钢套管5拔出，钢管套5还可重复利用，降低成本，经济高效。拔出钢套管通过拆卸卡箍10，即可将钢套管恢复成多段，施工者省时省力。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (2)
1.一种受氯离子腐蚀的海涂围垦地区的消减预制桩负摩阻力施工方法，其特征是：包括桩体，所述桩体以中性点为界，所述桩体中性点以上均匀涂刷有环氧煤沥青漆，所述桩体中性点以下均匀滚刷环氧树脂，所述环氧树脂内具有一层黄沙层；
其施工步骤包括第一部分预制桩制备和第二部分预制桩的施工；
第一部分预制桩制备步骤如下：
(1) 按照设计要求施工桩体，根据设计计算预制桩体中性点位置；
(2) 根据中性点的位置确定第一涂料区和第二涂料区位置，所述预制桩体中性点以上为第一涂料区，所述预制桩体中性点以下为第二涂料区；
(3) 在第一涂料区手动滚刷环氧煤沥青漆，滚刷环氧煤沥青漆的次数不少于两次，所述第一涂料区的环氧煤沥青漆总厚度不少于2mm且不多于5mm，
首先将预制桩表面清理干净，在第一涂料区均匀滚刷涂抹环氧煤沥青漆，环氧煤沥青漆刷涂不少于2次，每次滚刷环氧媒沥青漆之间间隔不少于30min；
(4)在第二涂料区手动滚刷环氧树脂，滚刷环氧树脂的次数大于两次，第二次滚刷环氧树脂完成后覆盖一层黄沙，
第二涂料区均匀滚刷环氧树脂，滚刷环氧树脂的次数大于两次，每次滚刷环氧树脂之间间隔不少于30min，第二次环氧树脂滚刷完成后覆盖直径1mm的黄沙，再继续滚刷环氧树脂，所述环氧树脂总厚度为2mm.
(5) 完全固化并检测合格，预制桩制备完成；
第二部分预制桩施工步骤如下：
（1）准备多段钢套管，并在钢套管外表面涂抹耐磨油漆，
所述钢套管外部涂抹耐磨油漆的步骤，先将稀释剂和固化剂混合搅拌均匀成耐磨油漆，再将钢套管底材打磨干净，将耐磨油漆第一次涂抹于钢套管外表面，间隔24小时后第二次涂抹耐磨油漆，耐磨油漆总厚度不少于1MM；
（2）设计好沉桩位置，将钢套管依次打入沉桩位置地下，钢套管采用每打入一段钢套管，将下一段钢套管与已打入钢套管的上端部连接后继续打入地下，多段钢套管采用边打入边焊接的方式依次打入地下直至预定位置，
相邻钢套管之间套接有定位卡圈并焊接固定，所述定位卡圈包括卡圈本体，卡圈本体呈环形，所述定位卡圈朝向相邻钢套管的两端面分别具有上环形卡槽和下环形卡槽，相邻钢套管端部分别卡入相应的上环形卡槽和下环形卡槽内并焊接固定，所述定位卡圈外表面具有由中间部向两端平滑过渡的斜面；
（3）采取钻芯取土掏空钢套管内腔至预定位置，并抽取渗出的地下水；
（4）将制备完成的预制桩打入钢套管内腔；
（5）预制桩打入内腔后，将钢套管拔出。
2.根据权利要求1所述的一种受氯离子腐蚀的海涂围垦地区的消减预制桩负摩阻力施工方法，其特征是：相邻钢套管之间通过卡箍可拆卸的固定连接，所述卡箍内具有环形定位卡圈，所述环形定位卡圈朝向相邻钢套管的两端面分别具有第一环形卡槽和第二环形卡槽，所述卡箍包括对称设置的第一箍体和第二箍体，所述第一箍体和第二箍体一端通过铰接连接，所述第一箍体和第二箍体另一端通过螺栓固定连接，所述环形定位卡圈一侧面与第一箍体或第二箍体内壁中间部固定，所述第一箍体和第二箍体内壁的上端和下端均具有箱内延伸的弧面压紧凸沿。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Application publication date: 20201218 Assignee: ZHEJIANG ZHONGWEI CONSTRUCTION ENGINEERING DESIGN Co.,Ltd. Assignor: Wenzhou University Contract record no.: X2022330000815 Denomination of invention: Precast pile in chloride corrosion area and its preparation method and construction method for reducing negative friction of precast pile Granted publication date: 20220503 License type: Common License Record date: 20221222 |
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| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20201218 Assignee: Zhejiang Yidong Engineering Technology Co.,Ltd. Assignor: Wenzhou University Contract record no.: X2024330000118 Denomination of invention: A method for preparing prefabricated piles and reducing negative friction resistance of prefabricated piles in areas corroded by chloride ions Granted publication date: 20220503 License type: Common License Record date: 20240614 |
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