耐腐蚀空心方桩桩尖

1.一种耐腐蚀空心方桩桩尖，该桩尖位于混凝土空心方桩桩身的前端，其特征在于，所述桩尖为棱台形，桩尖内设有桩尖钢筋，每组桩尖钢筋包括一倾斜段和一竖直段，桩尖的前端设有一钢棒，所述钢棒被桩尖钢筋的竖直段包围在内部并与桩尖钢筋固定连接，所述钢棒伸出并位于桩尖的顶面外；所述方桩桩身主筋位置设有平行于方桩中心轴的钢筋，该钢筋伸入桩尖内；所述桩尖钢筋的倾斜段连接有构造钢筋，所述构造钢筋平行于方桩桩身的主筋并位于方桩桩身内。
2.根据权利要求1所述的耐腐蚀空心方桩桩尖，其特征在于，所述桩尖与方桩桩身为整体结构。
3.根据权利要求1所述的耐腐蚀空心方桩桩尖，其特征在于，所述桩尖内设有四组桩尖钢筋，相邻两组桩尖钢筋之间的夹角为90°，每组桩尖钢筋的倾斜段平行于桩尖的一侧面。
4.根据权利要求1所述的耐腐蚀空心方桩桩尖，其特征在于，所述钢棒为圆钢或方钢，其位于桩尖的中心位置。
5.根据权利要求1所述的耐腐蚀空心方桩桩尖，其特征在于，所述桩尖的底面与方桩桩身的截面相同。
6.根据权利要求1所述的耐腐蚀空心方桩桩尖，其特征在于，所述桩尖与方桩桩身一同离心成型。
7.根据权利要求6所述的耐腐蚀空心方桩桩尖，其特征在于，制成桩尖与方桩桩身的混凝土包括水泥、掺合料、砂石、耐腐蚀剂、减水剂、水。
8.根据权利要求7所述的耐腐蚀空心方桩桩尖，其特征在于，所述混凝土的电通量-12 -12 2
为100C～1000C，氯离子扩散系数为0.9×10 ～3.0×10 m/s，抗硫酸盐侵蚀等级为KS90～KS150，抗冻等级为F300～F400。

耐腐蚀空心方桩桩尖\n技术领域\n[0001] 本发明涉及建筑材料领域，具体属于一种涉及耐腐蚀和耐久性的空心方桩桩尖。\n背景技术\n[0002] 我国幅员辽阔，海洋环境各异且气候多样，如东南沿海地区的湿热、碳化和氯盐腐蚀，北方沿海地区的冻融、碳化和氯盐腐蚀，西部盐湖地区的干冷、干热、氯盐和硫酸盐腐蚀，这些都使得预制混凝土的破坏形式普遍、多样且复杂。\n[0003] 1991年召开的第二届混凝土耐久性国际会议上，Metha在题为“混凝土耐久性-五十年进展”的报告中指出“当今世界，混凝土构件破坏的主要原因按重要性递减排列顺序：钢筋锈蚀、冻融循环、侵蚀环境的物理化学作用”，也就是说，腐蚀是影响混凝土耐久性的主要因素之一，通常腐蚀包括酸、碱、盐对混凝土的腐蚀。\n[0004] 与现浇混凝土相比，预制混凝土关于耐腐蚀性、耐久性的研究和相关技术开发严重不足。2006年，由中山市三和建材有限公司、清华大学深圳研究生院、同济大学材料工程研究所联合完成了一项研究，该研究认为目前广泛使用的掺磨细砂、采用蒸压工艺生产的预应力高强混凝土桩的耐久性较低，不适宜用于干湿循环条件下有抗冻、抗氯离子渗透和硫酸盐腐蚀等要求的桩基工程。20世纪80年代，Mehta和Gerwick调查了旧金山湾San Mateo-Hayward大桥遭受腐蚀的梁体，该梁体混凝土的单方水泥用量为370kg，其中一部分梁采用蒸汽养护，一部分梁采用自然养护。经过17年的暴露后，采用蒸汽养护的梁已经发生了锈蚀而不得不进行修补，而自然养护的梁却还没有出现任何腐蚀的迹象。Detwiler等人的研究结果表明，较高温度下的养护会降低硅酸盐水泥混凝土抗氯离子渗透的能力，这说明蒸汽养护的混凝土构件比自然养护的构件更容易发生耐腐蚀性问题。\n[0005] 预应力混凝土管桩可以工厂化生产，通过在预制钢筋笼中浇灌混凝土，并经张拉、离心、养护等工艺而制成，目前应用较为广泛。但由于张拉影响，桩身两端都设有端板，未能将桩尖与桩身做成一体，大多采用将预制的混凝土桩尖安装在桩身上，因此在桩尖与桩身混凝土连接的地方存在空隙，在腐蚀介质存在的情况下，会加速腐蚀离子对桩的侵蚀，并且由于安装偏差往往会造成桩体不垂直或移位。\n发明内容\n[0006] 本发明所要解决的技术问题是提供一种耐腐蚀空心方桩桩尖，可以与方桩桩身一体制成，可以有效改善分体式连接处的腐蚀情况，并且利于空心方桩沉桩。\n[0007] 为解决上述技术问题，本发明提供的耐腐蚀空心方桩桩尖，该桩尖位于混凝土空心方桩桩身的前端，所述桩尖为棱台形，桩尖内设有桩尖钢筋，每组桩尖钢筋包括一倾斜段和一竖直段，桩尖的前端设有一钢棒，所述钢棒被桩尖钢筋的竖直段包围在内部并与桩尖钢筋固定连接，所述钢棒伸出并位于桩尖的顶面外；所述方桩桩身主筋位置设有平行于方桩中心轴的钢筋，该钢筋伸入桩尖内；所述桩尖钢筋的倾斜段连接有构造钢筋，所述构造钢筋平行于方桩桩身的主筋并位于方桩桩身内。\n[0008] 其中，所述桩尖与方桩桩身为整体结构。\n[0009] 进一步的，所述桩尖内设有四组桩尖钢筋，相邻两组桩尖钢筋之间的夹角为90°，每组桩尖钢筋的倾斜段平行于桩尖的一侧面。\n[0010] 优选的，所述钢棒为圆钢或方钢，其位于桩尖的中心位置。\n[0011] 其中，所述桩尖的底面与方桩桩身的截面相同。\n[0012] 进一步的，所述桩尖与方桩桩身一同离心成型。\n[0013] 其中，所述桩尖与方桩桩身的混凝土包括水泥、掺合料、砂石、耐腐蚀剂、减水剂、水。\n[0014] 本发明的空心方桩桩尖与桩身为整体结构，不存在明显的连接点，没有空隙存在，有效地抵制了腐蚀介质的侵蚀，具有优越的耐腐蚀性能。并且，方桩桩尖设有钢筋及钢棒，有利于空心方桩的沉桩。同时，桩尖和桩身采用相同配比的混凝土，通过同批次搅拌、离心和养护而成，提高了离心蒸汽养护预制桩及桩基的耐久性和耐腐蚀性能，使建筑材料和建筑物基础的安全性提高。\n附图说明\n[0015] 图1是本发明所述的耐腐蚀空心方桩桩尖用于空心方桩的整体示意图；\n[0016] 图2是图1中的局部示意图；\n[0017] 图3是图2的剖视图；\n[0018] 图4是图1的截面示意图。\n[0019] 其中附图标记说明如下：\n[0020] 1为桩身；2为桩尖；3为主筋；4为桩尖钢筋；5为圆钢；6为构造钢筋。\n具体实施方式\n[0021] 下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。\n[0022] 本发明提供的耐腐蚀空心方桩桩尖，如图1所示，该桩尖2位于混凝土空心方桩桩身1的前端，所述桩尖2与方桩桩身1为整体结构，且桩尖2的前端设有钢棒，如本实施例的圆钢5或方钢。如图2所示，所述桩尖2为棱台形(优选的是正四棱台形)，所述圆钢5或方钢位于正四棱台的中心，且圆钢5或方钢的前端伸出在桩尖2顶面外。\n[0023] 如图4所示，所述桩尖2内设有四组桩尖钢筋4，相邻两组桩尖钢筋4之间的夹角为90°，每组桩尖钢筋4包括一倾斜段和一竖直段，每个倾斜段平行于桩尖2的一侧面，所述圆钢5或方钢被竖直段包围在内部，如图3所示。\n[0024] 如图1所示，桩尖2的底面与方桩桩身1的截面相同。方桩桩身主筋3位置设有平行于方桩中心轴的钢筋，如图3所示，可增加其抗弯性能和穿透性。桩尖钢筋4的倾斜段连接有构造钢筋6，所述构造钢筋6平行于方桩桩身的主筋3并位于方桩桩身内。\n[0025] 所述桩尖2与方桩桩身1采用相同配比的混凝土，并且一同离心成型和养护。制成桩尖与方桩桩身的混凝土包括水泥、掺合料(掺合料A、B、C分别代表矿粉、粉煤灰和硅灰)、砂、石子、耐腐蚀剂、减水剂、水，其成分配比见下表。\n[0026] \n[0027] 前述混凝土具有较高的耐腐蚀性，在不同等级的氯离子环境侵蚀中，电通量性能-12 -12 2\n控制在100C～1000C；氯离子扩散系数控制在0.9×10 ～3.0×10 m/s；在不同等级的硫酸根离子环境侵蚀中，抗硫酸盐侵蚀等级控制在KS90～KS150以上；在不同等级的严寒环境侵蚀中，抗冻等级控制在F300～F400以上。\n[0028] 本发明的空心方桩桩尖结构简单，易于制作，使用方便，桩身和桩尖的垂直性好，并且便于空心方桩的沉桩，适用于各种沉桩土层，包括坚硬夹层和冻土层。同时，空心方桩桩尖与桩身为整体结构，不存在明显的连接点，没有空隙存在，有效地抵制了腐蚀介质的侵蚀，具有优越的耐腐蚀性能。此外，桩尖和桩身采用相同配比的混凝土，通过同批次搅拌、离心和养护而成，提高了离心蒸汽养护预制桩及桩基的耐久性和耐腐蚀性能，使得二者具有相同的且较高的防腐蚀性能。\n[0029] 以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，该实施例仅仅是本发明的较佳实施例，其并非对本发明进行限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员对本发明的桩尖结构做出的等效置换和改进，均应视为在本发明所保护的技术范畴内。