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沿海地下水對混凝土結構和混凝土結構中的鋼筋均具有一定腐蝕性,直接影響到地基基礎結構的耐久性和工程建設安全性。同時,由于地基基礎要采取防腐蝕措施,地基基礎的造價也大幅提升。
近期,有讀者向本刊提供線索稱,為了降低成本,江蘇灌云縣一在建項目忽視樁基防腐蝕設計要求,使用的預應力混凝土方樁未采取有效的防腐蝕措施。
本刊調研組實地走訪上述工地發現,項目所用實心方樁確實不符合江蘇省地方標準DB32/T 4111—2021《預應力混凝土實心方樁基礎技術規程》(以下簡稱《技術規程》)有關防腐蝕設計的要求。
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套箍板厚度不宜小于4mm
實測僅1.6mm
灌云縣東瀕黃海,是江蘇省連云港市下轄縣。該縣人民東路北側有一個公交車站,名為“后河村”。站牌背面的幾間白色集裝箱房身后,3臺樁機正在打樁。
這是今年7月29日剛剛出讓的地塊。標有“欣創”“X HYRS A 350 9”“X HYRS A 400 14”等字樣的混凝土實心方樁碼放在工地上。從生產日期來看,有的方樁產于今年3月,有的是5月、7月。產于3月份的樁,樁頭鋼套箍部分已明顯生銹。
據了解,該項目巖土工程勘察報告已確定上述工程場地環境類別為二類,在長期浸水條件下,本場地地下水對混凝土結構有微腐蝕性,對鋼筋混凝土結構中的鋼筋有微腐蝕性;在干濕交替作用條件下,本場地地下水對混凝土結構有微腐蝕性,對鋼筋混凝土結構中的鋼筋有中腐蝕性。
“如果這個場地的地下水對樁有腐蝕作用的話,要按相關的標準、規范采取防腐蝕措施。”某建筑設計研究院總工程師王先生說。
2022年3月1日起開始實施的《技術規程》明確,預應力實心方樁按樁身配筋量的不同分為A型、B型兩種類型。弱、中腐蝕環境場地及工程地質條件較復雜的預應力實心方樁基礎工程,宜選用B型樁。然而,調研組人員在現場看到的只有A型樁。
“一般來說,標準中用‘宜’,表明若不采用此條文可能會引起一些問題?!闭憬髮W建筑設計研究院一位長期從事建筑結構與巖土工程設計和研究的專家向《中國建材》雜志表示,對于標準中的“宜”條款,設計人員一般會執行,除非遇到特殊情況,比如業主的強烈要求等。
《技術規程》還對預應力實心方樁的基礎構造提出要求,其中,無端板機械連接預應力實心方樁樁頭應設置鋼套箍,套箍板厚度不宜小于4mm。在后河村項目工地,本刊調研組人員在現場測量碼放的方樁,套箍板厚度僅1.6mm、1.65mm。也就是說,現場測量的實心方樁,在套箍板厚度方面,明顯不滿足《技術規程》的要求。
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實測套箍板厚度為1.6mm
“地方標準提出來不宜小于4mm,個人理解起步就應該是4mm。達不到4mm,對耐久性是有影響的。對于鋼構件或者是方樁鋼構件等鋼材,一般都要預留防腐的厚度。”王先生向《中國建材》雜志表示。
這種情況下,是否可以判定項目現場所用的方樁為不合格產品?蘇州混凝土水泥制品研究院檢測中心一位專家認為,這需要看合同中約定的驗收依據。
“常規來說,結構設計的‘不宜’等于是‘不應’。”一位熟悉方樁基礎技術的人士認為,從項目使用的是A型樁而非B型樁來看,現場使用的實心方樁不符合江蘇省地方標準中的防腐蝕設計要求,套箍板厚度甚至達不到《技術規程》的基本要求。
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工地現場碼放的方樁
符合企業標準的產品
《技術規程》還要求,特殊情況下,具有中等及以上腐蝕場地若需采用預應力實心方樁基礎,應進行專門的防腐蝕設計?!都夹g規程》4.8.4明確,當預應力實心方樁處于腐蝕環境中,地下水或場地土對樁身的混凝土、鋼筋和外露鋼構件有中度及以上腐蝕作用時,預應力主筋的保護層厚度均不應小于45mm,樁身混凝土強度等級不應低于C50,抗滲等級不應低于P10,預應力鋼筋直徑不應小于 10.7mm,螺旋箍筋直徑不應小于5mm。
綜合各方信息,本刊了解到后河村項目所用方樁由連云港欣之創新型建材有限公司(以下簡稱“連云港欣之創”)供應。該公司成立于2022年,由嘉興欣創混凝土制品有限公司100%持股,法定代表人為黃偉。
連云港欣之創公司銷售人員王鳳芹提供的信息顯示,該公司產品生產執行的標準為嘉興欣創另一子公司東臺欣創混凝土制品有限公司發布的企業標準——《XC彈卡式連接預應力混凝土實心方樁》(編號:320981—R072—2022 )(Q/320981 DTXC001—2022)。
為了解現場所用方樁的更多信息,本刊調研組來到位于連云港市贛榆區的連云港欣之創公司。在生產車間內,調研組找到了邊長應為350mm實心方樁所用的鋼筋籠。鋼筋籠的8根主筋中,4根較粗,4根較細。較粗的主筋直徑經測量有11.37mm,較細的主筋直徑為9.07mm,螺旋箍筋直徑為4.14mm。
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工廠實測主筋直徑11.37mm
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工廠實測主筋直徑9.07mm
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工廠實測螺旋箍筋直徑4.14mm
欣創公司的企業標準中,邊長350mm的預應力增強混凝土方樁(X-HYRS)A型樁配筋率不低于0.50%,配筋為4根10.7mm+4根9.0mm預應力鋼筋,螺旋箍筋規格為4mm;邊長400mm的A型樁配筋率0.48%,配筋為12根直徑9.0mm預應力鋼筋,螺旋箍筋直徑也為4mm。
也就是說,調研組在連云港欣創公司生產車間測量的鋼筋,主筋、螺旋箍筋直徑符合其企業標準,但如果這些產品用于有防腐蝕設計要求的工地,主筋和螺旋箍筋直徑均不滿足《技術規程》的要求。
對于樁套箍板的厚度,上述企業標準除確定邊長600mm及以上的產品套箍板厚度為2mm外,其他樁型的套箍板厚度均為1.5mm。
對于混凝土保護層厚度,上述企業標準的要求為“不應小于40mm,允許偏差為+5mm?!?/p>
倘若后河村所用實心方樁也按照上述標準生產,明顯不符合《技術規程》4.8.4的防腐蝕設計等要求。不過,東臺欣創的企業標準也規定,當地下水或地基土對混凝土、鋼筋和鋼零部件有腐蝕作用時,應采取有效的防腐措施,確保樁的耐久性。
那么,發往后河村的那些方樁有沒有采取有效的防腐措施?如果說項目所用方樁的主筋、箍筋及混凝土保護層厚度等數據需要檢測機構現場破樁檢測才能得出結論,那么僅從現場測量的方樁套箍板厚度1.6mm來看,這些不符合《技術規程》基本要求的產品恐怕也很難滿足更高標準的防腐蝕設計要求。
為什么要重視防腐蝕設計
“主筋是貫穿整個預應力混凝土實心方樁,主要是增強樁的抗彎、抗拉、抗剪等樁身承載能力并保持樁的整體穩定性。”混凝土預制樁行業專家張先生向《中國建材》雜志表示,對于預應力實心方樁,在生產時通過對主筋進行預應力張拉(張拉力一般為主筋極限抗拉強度的0.7倍),使樁身在起吊和運輸過程中,確保樁身不發生開裂現象,從而確保樁的整體質量。
“樁身主筋偏細,則樁身有效預壓應力減少,更易開裂,有可能在起吊過程中發送開裂,在打樁過程中(打樁拉應力)也可能會出現開裂,還會造成樁身抗彎承載力能力下降。處于中腐蝕環境下,其耐久性下降。”張先生解釋。
螺旋箍筋環繞主筋并在主筋之間的一定間距上設置,主要用于提供預應力混凝土實心方樁的橫向約束和抗扭剛度,防止樁在承受抗剪荷載時發生不穩定的變形,有助于控制混凝土在樁受剪時的開裂,并提高樁的整體抗震性能。
“箍筋偏細的話,樁身抗剪能力下降,樁身在淤泥質土等側向約束較差的土層內容易發生剪切破壞?!睆埾壬Q。
而樁套箍主要用于約束樁端部的混凝土,在樁的端部形成一個保護性的套圈,以防止在施工或使用過程中出現混凝土的剝落或破損,確保樁的端部保持完整。
“套箍板厚度若變薄,將會降低其對樁端部混凝土的約束力,從而會導致樁在施工過程中,更易發生端部的混凝土破損現象,影響結構能力與耐久性?!睆埾壬硎荆途眯园ㄔ诟g環境下的防腐性能。
采編:《中國建材》雜志
圖文:劉秀枝