一线调研 | 被漠视的桩基防腐蚀

2024-03-20 18:54:33

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沿海地下水对混凝土结构和混凝土结构中的钢筋均具有一定腐蚀性，直接影响到地基基础结构的耐久性和工程建设安全性。同时，由于地基基础要采取防腐蚀措施，地基基础的造价也大幅提升。

　　近期，有读者向本刊提供线索称，为了降低成本，江苏灌云县一在建项目忽视桩基防腐蚀设计要求，使用的预应力混凝土方桩未采取有效的防腐蚀措施。

　　本刊调研组实地走访上述工地发现，项目所用实心方桩确实不符合江苏省地方标准DB32/T 4111—2021《预应力混凝土实心方桩基础技术规程》（以下简称《技术规程》）有关防腐蚀设计的要求。

套箍板厚度不宜小于4mm

　　实测仅1.6mm

　　灌云县东濒黄海，是江苏省连云港市下辖县。该县人民东路北侧有一个公交车站，名为“后河村”。站牌背面的几间白色集装箱房身后，3台桩机正在打桩。

　　这是今年7月29日刚刚出让的地块。标有“欣创”“X HYRS A 350 9”“X HYRS A 400 14”等字样的混凝土实心方桩码放在工地上。从生产日期来看，有的方桩产于今年3月，有的是5月、7月。产于3月份的桩，桩头钢套箍部分已明显生锈。

　　据了解，该项目岩土工程勘察报告已确定上述工程场地环境类别为二类，在长期浸水条件下，本场地地下水对混凝土结构有微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性；在干湿交替作用条件下，本场地地下水对混凝土结构有微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋有中腐蚀性。

　　“如果这个场地的地下水对桩有腐蚀作用的话，要按相关的标准、规范采取防腐蚀措施。”某建筑设计研究院总工程师王先生说。

　　2022年3月1日起开始实施的《技术规程》明确，预应力实心方桩按桩身配筋量的不同分为A型、B型两种类型。弱、中腐蚀环境场地及工程地质条件较复杂的预应力实心方桩基础工程，宜选用B型桩。然而，调研组人员在现场看到的只有A型桩。

　　“一般来说，标准中用‘宜’，表明若不采用此条文可能会引起一些问题。”浙江大学建筑设计研究院一位长期从事建筑结构与岩土工程设计和研究的专家向《中国建材》杂志表示，对于标准中的“宜”条款，设计人员一般会执行，除非遇到特殊情况，比如业主的强烈要求等。

　　《技术规程》还对预应力实心方桩的基础构造提出要求，其中，无端板机械连接预应力实心方桩桩头应设置钢套箍，套箍板厚度不宜小于4mm。在后河村项目工地，本刊调研组人员在现场测量码放的方桩，套箍板厚度仅1.6mm、1.65mm。也就是说，现场测量的实心方桩，在套箍板厚度方面，明显不满足《技术规程》的要求。

“地方标准提出来不宜小于4mm，个人理解起步就应该是4mm。达不到4mm，对耐久性是有影响的。对于钢构件或者是方桩钢构件等钢材，一般都要预留防腐的厚度。”王先生向《中国建材》杂志表示。

　　这种情况下，是否可以判定项目现场所用的方桩为不合格产品？苏州混凝土水泥制品研究院检测中心一位专家认为，这需要看合同中约定的验收依据。

　　“常规来说，结构设计的‘不宜’等于是‘不应’。”一位熟悉方桩基础技术的人士认为，从项目使用的是A型桩而非B型桩来看，现场使用的实心方桩不符合江苏省地方标准中的防腐蚀设计要求，套箍板厚度甚至达不到《技术规程》的基本要求。

　符合企业标准的产品

　　《技术规程》还要求，特殊情况下，具有中等及以上腐蚀场地若需采用预应力实心方桩基础，应进行专门的防腐蚀设计。《技术规程》4.8.4明确，当预应力实心方桩处于腐蚀环境中，地下水或场地土对桩身的混凝土、钢筋和外露钢构件有中度及以上腐蚀作用时，预应力主筋的保护层厚度均不应小于45mm，桩身混凝土强度等级不应低于C50，抗渗等级不应低于P10，预应力钢筋直径不应小于 10.7mm，螺旋箍筋直径不应小于5mm。

　　综合各方信息，本刊了解到后河村项目所用方桩由连云港欣之创新型建材有限公司（以下简称“连云港欣之创”）供应。该公司成立于2022年，由嘉兴欣创混凝土制品有限公司100%持股，法定代表人为黄伟。

　　连云港欣之创公司销售人员王凤芹提供的信息显示，该公司产品生产执行的标准为嘉兴欣创另一子公司东台欣创混凝土制品有限公司发布的企业标准——《XC弹卡式连接预应力混凝土实心方桩》（编号：320981—R072—2022 ）（Q/320981 DTXC001—2022）。

　　为了解现场所用方桩的更多信息，本刊调研组来到位于连云港市赣榆区的连云港欣之创公司。在生产车间内，调研组找到了边长应为350mm实心方桩所用的钢筋笼。钢筋笼的8根主筋中，4根较粗，4根较细。较粗的主筋直径经测量有11.37mm，较细的主筋直径为9.07mm，螺旋箍筋直径为4.14mm。

欣创公司的企业标准中，边长350mm的预应力增强混凝土方桩（X-HYRS）A型桩配筋率不低于0.50%，配筋为4根10.7mm+4根9.0mm预应力钢筋，螺旋箍筋规格为4mm；边长400mm的A型桩配筋率0.48%，配筋为12根直径9.0mm预应力钢筋，螺旋箍筋直径也为4mm。

　　也就是说，调研组在连云港欣创公司生产车间测量的钢筋，主筋、螺旋箍筋直径符合其企业标准，但如果这些产品用于有防腐蚀设计要求的工地，主筋和螺旋箍筋直径均不满足《技术规程》的要求。

　　对于桩套箍板的厚度，上述企业标准除确定边长600mm及以上的产品套箍板厚度为2mm外，其他桩型的套箍板厚度均为1.5mm。

　　对于混凝土保护层厚度，上述企业标准的要求为“不应小于40mm，允许偏差为+5mm。”

　　倘若后河村所用实心方桩也按照上述标准生产，明显不符合《技术规程》4.8.4的防腐蚀设计等要求。不过，东台欣创的企业标准也规定，当地下水或地基土对混凝土、钢筋和钢零部件有腐蚀作用时，应采取有效的防腐措施，确保桩的耐久性。

　　那么，发往后河村的那些方桩有没有采取有效的防腐措施？如果说项目所用方桩的主筋、箍筋及混凝土保护层厚度等数据需要检测机构现场破桩检测才能得出结论，那么仅从现场测量的方桩套箍板厚度1.6mm来看，这些不符合《技术规程》基本要求的产品恐怕也很难满足更高标准的防腐蚀设计要求。

　　为什么要重视防腐蚀设计

　　“主筋是贯穿整个预应力混凝土实心方桩，主要是增强桩的抗弯、抗拉、抗剪等桩身承载能力并保持桩的整体稳定性。”混凝土预制桩行业专家张先生向《中国建材》杂志表示，对于预应力实心方桩，在生产时通过对主筋进行预应力张拉（张拉力一般为主筋极限抗拉强度的0.7倍），使桩身在起吊和运输过程中，确保桩身不发生开裂现象，从而确保桩的整体质量。

“桩身主筋偏细，则桩身有效预压应力减少，更易开裂，有可能在起吊过程中发送开裂，在打桩过程中（打桩拉应力）也可能会出现开裂，还会造成桩身抗弯承载力能力下降。处于中腐蚀环境下，其耐久性下降。”张先生解释。

　　螺旋箍筋环绕主筋并在主筋之间的一定间距上设置，主要用于提供预应力混凝土实心方桩的横向约束和抗扭刚度，防止桩在承受抗剪荷载时发生不稳定的变形，有助于控制混凝土在桩受剪时的开裂，并提高桩的整体抗震性能。

　　“箍筋偏细的话，桩身抗剪能力下降，桩身在淤泥质土等侧向约束较差的土层内容易发生剪切破坏。”张先生称。

　　而桩套箍主要用于约束桩端部的混凝土，在桩的端部形成一个保护性的套圈，以防止在施工或使用过程中出现混凝土的剥落或破损，确保桩的端部保持完整。

　　“套箍板厚度若变薄，将会降低其对桩端部混凝土的约束力，从而会导致桩在施工过程中，更易发生端部的混凝土破损现象，影响结构能力与耐久性。”张先生表示，耐久性包括在腐蚀环境下的防腐性能。

　　采编：《中国建材》杂志

　　图文：刘秀枝