一(yi)线调研 | 被漠视的桩基防(fang)腐(fu)蚀
2024-03-20 18:54:33
沿海地下水对混凝土(tu)结(jie)构和(he)混凝土(tu)结(jie)构中(zhong)的钢筋均具有一(yi)定腐蚀性，直接影响到地基(ji)基(ji)础(chu)(chu)结(jie)构的耐久(jiu)性和(he)工(gong)程建设安全(quan)性。同时，由(you)于地基(ji)基(ji)础(chu)(chu)要采(cai)取(qu)防腐蚀措(cuo)施(shi)，地基(ji)基(ji)础(chu)(chu)的造价也大幅提升。
近期，有读者向本(ben)刊(kan)提供线索称(cheng)，为了降低成本(ben)，江苏灌云县一在建项目忽视(shi)桩基防腐(fu)蚀设计要求，使用的预应力混凝土方桩未采取有效的防腐(fu)蚀措施。
本刊调研(yan)组实(shi)(shi)地走访(fang)上述工地发现，项目(mu)所用(yong)实(shi)(shi)心方(fang)桩确实(shi)(shi)不符合江苏省地方(fang)标(biao)准DB32/T 4111—2021《预应力混(hun)凝土(tu)实(shi)(shi)心方(fang)桩基础(chu)技术(shu)规程》（以下简称《技术(shu)规程》）有关防(fang)腐蚀设(she)计的(de)要求(qiu)。
套(tao)箍板厚(hou)度不(bu)宜小(xiao)于(yu)4mm
实测仅1.6mm
灌云县(xian)东(dong)濒黄海(hai)，是江苏省连云港市下辖县(xian)。该县(xian)人民东(dong)路北侧(ce)有一(yi)个公(gong)交车站，名(ming)为“后(hou)河村(cun)”。站牌背(bei)面的几间白色集装箱房身(shen)后(hou)，3台桩(zhuang)(zhuang)机正(zheng)在(zai)打桩(zhuang)(zhuang)。
这是(shi)今年(nian)7月(yue)29日(ri)刚刚出(chu)让的(de)(de)地块。标有“欣创”“X HYRS A 350 9”“X HYRS A 400 14”等字样的(de)(de)混凝土实(shi)心方桩码(ma)放在(zai)工(gong)地上。从生产(chan)日(ri)期来看，有的(de)(de)方桩产(chan)于今年(nian)3月(yue)，有的(de)(de)是(shi)5月(yue)、7月(yue)。产(chan)于3月(yue)份的(de)(de)桩，桩头钢套箍部分已明显生锈(xiu)。
据了解，该(gai)项目岩土工程勘察报告(gao)已(yi)确定(ding)上述工程场地环境(jing)类别(bie)为二类，在长期浸(jin)水(shui)条件下，本场地地下水(shui)对(dui)(dui)混凝土结(jie)(jie)构有微(wei)腐(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)性，对(dui)(dui)钢筋(jin)混凝土结(jie)(jie)构中(zhong)的(de)钢筋(jin)有微(wei)腐(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)性；在干(gan)湿交替作用条件下，本场地地下水(shui)对(dui)(dui)混凝土结(jie)(jie)构有微(wei)腐(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)性，对(dui)(dui)钢筋(jin)混凝土结(jie)(jie)构中(zhong)的(de)钢筋(jin)有中(zhong)腐(fu)(fu)蚀(shi)(shi)(shi)性。
“如果这个场地的地下水对桩有腐蚀(shi)(shi)作用的话，要按相关的标准、规范采取(qu)防腐蚀(shi)(shi)措施。”某建筑设计(ji)研(yan)究院总工程(cheng)师王先生说。
2022年3月(yue)1日(ri)起(qi)开始实(shi)施的(de)《技(ji)术规程(cheng)(cheng)》明确(que)，预(yu)应(ying)力(li)实(shi)心(xin)方桩(zhuang)按桩(zhuang)身配筋量的(de)不同分为(wei)A型、B型两种(zhong)类型。弱、中腐蚀(shi)环境场(chang)地及工程(cheng)(cheng)地质(zhi)条件较复杂的(de)预(yu)应(ying)力(li)实(shi)心(xin)方桩(zhuang)基础工程(cheng)(cheng)，宜选用B型桩(zhuang)。然而，调研组人员在现(xian)场(chang)看到(dao)的(de)只有A型桩(zhuang)。
“一(yi)般(ban)来(lai)说(shuo)，标准中(zhong)用‘宜(yi)’，表(biao)明若不(bu)采(cai)用此(ci)条(tiao)文可能会引起(qi)一(yi)些问题。”浙江(jiang)大学建(jian)筑(zhu)设计研究院一(yi)位长期从事建(jian)筑(zhu)结构(gou)与岩土工程设计和研究的专家(jia)向(xiang)《中(zhong)国建(jian)材》杂志表(biao)示(shi)，对(dui)于(yu)标准中(zhong)的“宜(yi)”条(tiao)款，设计人员(yuan)一(yi)般(ban)会执(zhi)行，除非(fei)遇到(dao)特殊情(qing)况，比如(ru)业主(zhu)的强烈要求(qiu)等。
《技(ji)术规程(cheng)》还对(dui)预应(ying)力(li)实(shi)心方(fang)桩的基础(chu)构造提出(chu)要(yao)求(qiu)，其中，无端板(ban)机械连接预应(ying)力(li)实(shi)心方(fang)桩桩头应(ying)设(she)置钢套(tao)箍，套(tao)箍板(ban)厚度(du)(du)不宜小于4mm。在(zai)后河村项目工地，本刊调研组人(ren)员在(zai)现场测量码放的方(fang)桩，套(tao)箍板(ban)厚度(du)(du)仅1.6mm、1.65mm。也就是(shi)说(shuo)，现场测量的实(shi)心方(fang)桩，在(zai)套(tao)箍板(ban)厚度(du)(du)方(fang)面，明显不满足《技(ji)术规程(cheng)》的要(yao)求(qiu)。
“地方标(biao)准提出来不宜小于4mm，个人理解(jie)起(qi)步就应该是(shi)4mm。达不到4mm，对(dui)(dui)耐(nai)久(jiu)性是(shi)有影响的。对(dui)(dui)于钢(gang)构(gou)件或者是(shi)方桩(zhuang)钢(gang)构(gou)件等钢(gang)材，一般都要预留防腐的厚度。”王(wang)先生向《中国建材》杂(za)志表(biao)示。
这种情况下(xia)，是否(fou)可以判定(ding)项目现场(chang)所用的方(fang)桩为(wei)不(bu)合格产品(pin)？苏(su)州(zhou)混(hun)凝土水泥(ni)制品(pin)研究院检测中心一(yi)位专家认为(wei)，这需要(yao)看合同中约定(ding)的验收(shou)依据。
“常(chang)规来说，结构设(she)计(ji)的‘不(bu)(bu)宜’等于是(shi)‘不(bu)(bu)应’。”一位熟悉方(fang)桩(zhuang)(zhuang)基础技术的人士认(ren)为，从(cong)项目使(shi)用的是(shi)A型(xing)桩(zhuang)(zhuang)而非B型(xing)桩(zhuang)(zhuang)来看，现场使(shi)用的实心(xin)方(fang)桩(zhuang)(zhuang)不(bu)(bu)符合江苏省地方(fang)标(biao)准(zhun)中的防腐(fu)蚀设(she)计(ji)要求，套箍板(ban)厚(hou)度(du)甚至达不(bu)(bu)到《技术规程》的基本(ben)要求。
符(fu)合企业标准的(de)产品
《技(ji)术规程》还要(yao)求，特殊情况下，具有(you)中等(deng)及(ji)以(yi)上腐(fu)蚀场地(di)若(ruo)需采用(yong)预(yu)应(ying)力(li)实心(xin)(xin)方桩基础，应(ying)进行专门的(de)防(fang)腐(fu)蚀设计。《技(ji)术规程》4.8.4明确(que)，当预(yu)应(ying)力(li)实心(xin)(xin)方桩处于(yu)腐(fu)蚀环境中，地(di)下水或场地(di)土对桩身的(de)混(hun)(hun)凝土、钢筋(jin)和(he)外露(lu)钢构件有(you)中度(du)及(ji)以(yi)上腐(fu)蚀作用(yong)时，预(yu)应(ying)力(li)主筋(jin)的(de)保护层(ceng)厚度(du)均不(bu)(bu)应(ying)小(xiao)于(yu)45mm，桩身混(hun)(hun)凝土强度(du)等(deng)级不(bu)(bu)应(ying)低于(yu)C50，抗渗等(deng)级不(bu)(bu)应(ying)低于(yu)P10，预(yu)应(ying)力(li)钢筋(jin)直(zhi)径不(bu)(bu)应(ying)小(xiao)于(yu) 10.7mm，螺旋箍筋(jin)直(zhi)径不(bu)(bu)应(ying)小(xiao)于(yu)5mm。
综合(he)各方信息(xi)，本刊了解到后河村项(xiang)目所用(yong)方桩由连(lian)云港欣(xin)之(zhi)创(chuang)新型建材有限公(gong)(gong)司(si)（以下简称(cheng)“连(lian)云港欣(xin)之(zhi)创(chuang)”）供应。该(gai)公(gong)(gong)司(si)成(cheng)立于2022年，由嘉兴欣(xin)创(chuang)混凝土制(zhi)品有限公(gong)(gong)司(si)100%持股(gu)，法(fa)定代表人(ren)为(wei)黄伟(wei)。
连(lian)云港(gang)欣之创(chuang)公(gong)司(si)(si)销(xiao)售人员(yuan)王凤芹提供的(de)信息显示(shi)，该公(gong)司(si)(si)产品(pin)生产执行(xing)的(de)标准(zhun)为(wei)嘉兴欣创(chuang)另一(yi)子公(gong)司(si)(si)东台欣创(chuang)混凝土(tu)制(zhi)品(pin)有限(xian)公(gong)司(si)(si)发布的(de)企业(ye)标准(zhun)——《XC弹卡式连(lian)接预应力混凝土(tu)实心方桩(zhuang)》（编号：320981—R072—2022 ）（Q/320981 DTXC001—2022）。
为(wei)(wei)了解现场所(suo)用方桩(zhuang)的(de)(de)(de)更多(duo)信息，本刊调研组来到位于连云港(gang)市赣榆(yu)区的(de)(de)(de)连云港(gang)欣之创公(gong)司。在(zai)生(sheng)产(chan)车(che)间内，调研组找到了边长应为(wei)(wei)350mm实心方桩(zhuang)所(suo)用的(de)(de)(de)钢筋(jin)笼。钢筋(jin)笼的(de)(de)(de)8根主筋(jin)中，4根较粗(cu)，4根较细(xi)。较粗(cu)的(de)(de)(de)主筋(jin)直径经测量有(you)11.37mm，较细(xi)的(de)(de)(de)主筋(jin)直径为(wei)(wei)9.07mm，螺旋箍筋(jin)直径为(wei)(wei)4.14mm。
欣创公(gong)司的(de)企(qi)业标准(zhun)中，边(bian)长(zhang)350mm的(de)预应力(li)增强混凝土(tu)方桩(zhuang)（X-HYRS）A型桩(zhuang)配(pei)筋(jin)率(lv)不(bu)低(di)于0.50%，配(pei)筋(jin)为(wei)4根(gen)10.7mm+4根(gen)9.0mm预应力(li)钢(gang)筋(jin)，螺(luo)旋箍筋(jin)规格(ge)为(wei)4mm；边(bian)长(zhang)400mm的(de)A型桩(zhuang)配(pei)筋(jin)率(lv)0.48%，配(pei)筋(jin)为(wei)12根(gen)直径(jing)9.0mm预应力(li)钢(gang)筋(jin)，螺(luo)旋箍筋(jin)直径(jing)也(ye)为(wei)4mm。
也就是说(shuo)，调研组在连云港(gang)欣(xin)创公司生产(chan)车间(jian)测(ce)量的(de)钢筋(jin)，主(zhu)筋(jin)、螺旋箍筋(jin)直径符合其企业标准，但如果这些产(chan)品用于有防(fang)腐(fu)蚀设计要(yao)求的(de)工(gong)地，主(zhu)筋(jin)和螺旋箍筋(jin)直径均不满足《技术规程》的(de)要(yao)求。
对于桩(zhuang)套箍板的(de)(de)厚(hou)度(du)，上述企业标(biao)准除确定边长(zhang)600mm及以(yi)上的(de)(de)产(chan)品套箍板厚(hou)度(du)为2mm外，其他桩(zhuang)型的(de)(de)套箍板厚(hou)度(du)均为1.5mm。
对于(yu)混凝土保(bao)护层厚度，上述企业标准的要求(qiu)为“不应小(xiao)于(yu)40mm，允许(xu)偏差为+5mm。”
倘若后河(he)村所用实心方桩(zhuang)也(ye)按照上述(shu)标准(zhun)生产(chan)，明显不符合《技术规(gui)(gui)程(cheng)》4.8.4的(de)防(fang)腐蚀设计(ji)等(deng)要(yao)求。不过，东台(tai)欣创的(de)企业标准(zhun)也(ye)规(gui)(gui)定，当地下(xia)水或(huo)地基(ji)土对混凝土、钢(gang)筋和钢(gang)零(ling)部件(jian)有(you)腐蚀作用时，应采取有(you)效的(de)防(fang)腐措(cuo)施，确保桩(zhuang)的(de)耐久(jiu)性。
那么，发往后(hou)河村的(de)那些(xie)方(fang)桩(zhuang)有没有采取有效的(de)防(fang)腐(fu)措施？如果说项目所用方(fang)桩(zhuang)的(de)主筋(jin)(jin)、箍(gu)(gu)筋(jin)(jin)及混凝土保护层厚(hou)度等数(shu)据需要检测(ce)(ce)机构现场(chang)破桩(zhuang)检测(ce)(ce)才能得出(chu)结(jie)论，那么仅从现场(chang)测(ce)(ce)量的(de)方(fang)桩(zhuang)套箍(gu)(gu)板厚(hou)度1.6mm来看，这些(xie)不符(fu)合《技术规程》基本要求的(de)产品(pin)恐怕也很难满足(zu)更高标准(zhun)的(de)防(fang)腐(fu)蚀设计(ji)要求。
为什(shen)么要重视防腐蚀(shi)设(she)计(ji)
“主(zhu)筋(jin)是贯穿整个预应(ying)力(li)混凝(ning)土实(shi)心方桩(zhuang)，主(zhu)要是增强(qiang)桩(zhuang)的抗弯、抗拉(la)(la)(la)、抗剪等桩(zhuang)身承载能力(li)并保持桩(zhuang)的整体稳定性。”混凝(ning)土预制桩(zhuang)行业专家(jia)张先(xian)生向《中国(guo)建(jian)材》杂(za)志表示，对于预应(ying)力(li)实(shi)心方桩(zhuang)，在生产时通过对主(zhu)筋(jin)进行预应(ying)力(li)张拉(la)(la)(la)（张拉(la)(la)(la)力(li)一般为(wei)主(zhu)筋(jin)极(ji)限抗拉(la)(la)(la)强(qiang)度的0.7倍），使桩(zhuang)身在起吊(diao)和运输过程(cheng)中，确保桩(zhuang)身不发(fa)生开裂(lie)现象，从而(er)确保桩(zhuang)的整体质(zhi)量。
“桩(zhuang)身(shen)主(zhu)筋偏(pian)细，则桩(zhuang)身(shen)有效预(yu)压应力减少(shao)，更易开裂，有可(ke)能(neng)(neng)在起吊过程中发(fa)送开裂，在打桩(zhuang)过程中（打桩(zhuang)拉应力）也可(ke)能(neng)(neng)会出(chu)现开裂，还(hai)会造(zao)成桩(zhuang)身(shen)抗(kang)弯承载(zai)力能(neng)(neng)力下(xia)(xia)降。处于(yu)中腐蚀(shi)环(huan)境下(xia)(xia)，其耐(nai)久性下(xia)(xia)降。”张先生解释。
螺旋箍筋环绕主筋并在主筋之间(jian)的一定(ding)(ding)间(jian)距上设置(zhi)，主要用(yong)于提供预(yu)应力(li)混凝土实(shi)心方桩(zhuang)的横向约束和抗扭(niu)刚度，防止桩(zhuang)在承受抗剪(jian)荷载时发(fa)生不稳定(ding)(ding)的变形，有助于控制混凝土在桩(zhuang)受剪(jian)时的开裂(lie)，并提高桩(zhuang)的整(zheng)体抗震性能(neng)。
“箍筋偏细(xi)的话，桩(zhuang)身抗剪能力(li)下降，桩(zhuang)身在淤(yu)泥质土(tu)等侧(ce)向约束较差的土(tu)层内容易发生(sheng)剪切破坏(huai)。”张先生(sheng)称。
而(er)桩套箍主要用(yong)于约束桩端部的混(hun)凝土，在桩的端部形成一个保(bao)护性的套圈，以防(fang)止在施工或使用(yong)过(guo)程中(zhong)出现混(hun)凝土的剥落(luo)或破损，确保(bao)桩的端部保(bao)持完整。
“套箍板厚度若变(bian)薄，将会(hui)降低(di)其对桩(zhuang)端部混凝(ning)土的约束力，从(cong)而会(hui)导致桩(zhuang)在施(shi)工过(guo)程中，更易(yi)发生端部的混凝(ning)土破损现(xian)象，影响结构能力与(yu)耐久(jiu)性(xing)。”张(zhang)先生表(biao)示，耐久(jiu)性(xing)包(bao)括在腐蚀(shi)环境下的防腐性(xing)能。
采编：《中国(guo)建(jian)材(cai)》杂志
图文：刘秀枝