專利名稱：海工混凝土墩體的鋼筋防侵蝕方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種土木工程橋梁建設(shè)領(lǐng)域的鋼筋防侵蝕，具體是一種用于鋼筋混凝土水工墩體構(gòu)件的防侵蝕方法及裝置。
背景技術(shù)：
鋼筋銹蝕是影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的重要因素?，F(xiàn)今世界上海洋中橋梁、港口建設(shè)，橋墩、防護(hù)提等所用材料基本為鋼筋混凝土，每年因受氯離子等侵蝕影響損失巨大，且維護(hù)費(fèi)用極高，特別是處于干濕循環(huán)作用下的潮差區(qū)和浪濺區(qū)，是侵蝕最嚴(yán)重的區(qū)域。一方面，氯離子進(jìn)入混凝土有兩種方式一是作為混凝土拌合物的組分摻入混凝土中，包括水泥、沙以及拌合水中的氯化物等；另一種是環(huán)境中的氯離子通過擴(kuò)散滲入混凝土并到達(dá)鋼筋表面，與之發(fā)生反應(yīng)，其中后者是導(dǎo)致侵蝕破壞的主要因素。另一方面，在海洋環(huán)境中，橋墩及提壩因暴露條件不同可分不同區(qū)域，潮差區(qū)和浪濺區(qū)鋼筋受侵蝕破壞最為嚴(yán)重，其次是大氣區(qū)，水下區(qū)幾乎不會(huì)發(fā)生鋼筋受侵蝕破壞。因此，在潮差區(qū)和浪濺區(qū)(可適當(dāng)加減區(qū)域面積)可以單獨(dú)“強(qiáng)化”其防護(hù)能力，不僅可保護(hù)其最易受害區(qū)域，還可節(jié)省材料，提高經(jīng)濟(jì)性。目前的鋼筋防銹蝕方法主要采用混凝土表面涂層、增大保護(hù)層厚度、鋼筋涂層等措施?；炷帘砻嫱繉釉诟蓾裱h(huán)、光照作用下，易發(fā)生龜裂、脫皮現(xiàn)象，需不斷進(jìn)行涂層修復(fù)；按規(guī)定，50年設(shè)計(jì)使用期限，浪濺潮差區(qū)的保護(hù)層厚度至少應(yīng)達(dá)8cm，增大其厚度，成本太高；鋼筋涂刷防繡漆會(huì)造成鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)應(yīng)力下降，降低兩者的協(xié)同工作能力，甚至局部破壞造成點(diǎn)蝕，產(chǎn)生應(yīng)力集中，威脅鋼筋的使用安全。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要解決上述問題，提供一種既能有效阻止混凝土內(nèi)鋼筋受侵蝕作用，又具經(jīng)濟(jì)性的海工混凝土墩體的鋼筋防侵蝕方法及裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
本發(fā)明所述的海工混凝土墩體的鋼筋防侵蝕方法，具體為根據(jù)墩體設(shè)計(jì)薄膜氣墊套圈，在綁接好鋼筋籠之后，將薄膜氣墊套圈固定在鋼筋籠上，待鋼筋籠吊裝好并澆筑混凝土之后，對薄膜氣墊套圈充入氣體。當(dāng)混凝土墩體使用時(shí)，薄膜氣墊套圈起到阻止氯離子進(jìn)入并接觸內(nèi)部鋼筋，防護(hù)鋼筋受侵蝕。本發(fā)明所述的海工混凝土墩體的鋼筋防侵蝕方法，包括以下技術(shù)步驟
第一步、基于墩體及鋼筋籠尺寸來確定薄膜氣墊套圈尺寸套圈尺寸設(shè)計(jì)至少能包圍住鋼筋籠整體，且其距離鋼筋籠距離不能過小，一般取值為3、cm，防止混凝土澆筑時(shí)因間隙太小而不能混合均勻，套圈外邊緣距離保護(hù)層外層大致在5 3cm ；套圈尺寸確定之后，由工廠定制，具體要求如下氣墊套圈內(nèi)環(huán)填充彈性介質(zhì)充滿套圈；在套圈頂部設(shè)置充氣管道，并且管道外設(shè)置鋼管套環(huán)，管道口安裝氣門芯閥，用以檢測氣壓及充放氣；薄膜套圈頂部和底部設(shè)置壓邊帶，用其與鋼筋籠連接固定。
第二步、綁扎固定薄膜套圈于鋼筋籠在頂部、底部壓邊帶以及中間處架設(shè)環(huán)向鋼筋環(huán)，通過平行于鋼筋籠主筋的鋼筋固定，再與鋼筋籠綁接；固定好薄膜套圈之后，給其充入一定氣體。第三步、灌注混凝土及應(yīng)用控制速度，讓混凝土從薄膜套圈兩側(cè)緩慢灌入，與薄膜套圈碰撞不能過大；后期使用時(shí)，通過測量內(nèi)部壓力變化并適當(dāng)充氣即可。本發(fā)明所述的海工混凝土墩體的鋼筋防侵蝕裝置，包括薄膜氣墊套圈，所述薄膜氣墊套圈內(nèi)部襯彈性介質(zhì)，所述薄膜氣墊套圈設(shè)有充氣管道，在充氣管道口處設(shè)置氣門芯閥，所述薄膜氣墊套圈頂部及底部設(shè)置壓邊帶；所述薄膜氣墊套圈頂部、底部壓邊帶處以及中間處架設(shè)環(huán)向鋼筋環(huán)，并通過平行于鋼筋籠主筋的鋼筋固定形成鋼絲套環(huán)。所述薄膜氣墊套圈固定在鋼筋籠上。本發(fā)明利用簡單的薄膜抗?jié)B原理，提供了一種提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的方法。操作簡便，無需復(fù)雜的設(shè)備，且相對于結(jié)構(gòu)構(gòu)件費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)實(shí)用；薄膜套圈經(jīng)過混凝土壓緊后，厚度極小，并且位于保護(hù)層內(nèi)，對混凝土強(qiáng)度造成的影響可以忽略不計(jì)，也不會(huì)對混凝土和鋼筋之間的粘結(jié)應(yīng)力產(chǎn)生影響。


圖1是本發(fā)明的實(shí)際應(yīng)用示意圖。圖2是本發(fā)明的局部B放大示意圖。圖3是本發(fā)明的薄膜氣墊套圈俯視圖，即A-A截面。圖4是本發(fā)明的薄膜氣墊套圈側(cè)視圖。圖中墩體(模板)1、薄膜氣墊套圈2、鋼筋籠3、彈性介質(zhì)4、充氣管道5、鋼絲套環(huán)6、壓邊帶7。
具體實(shí)施例方式下面對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。實(shí)施例1
如圖1-4所示，本實(shí)施例提供一種海工混凝土墩體的鋼筋防侵蝕裝置，包括薄膜氣墊套圈2，所述薄膜氣墊套圈2內(nèi)部填充有彈性介質(zhì)4，所述薄膜氣墊套圈2設(shè)有充氣管道5，在充氣管道口處設(shè)置氣門芯閥，所述薄膜氣墊套圈2頂部及底部設(shè)置壓邊帶7 ；所述薄膜氣墊套圈2頂部、底部壓邊帶處以及中間處架設(shè)環(huán)向鋼筋環(huán)，并通過平行于鋼筋籠主筋的鋼筋固定形成鋼絲套環(huán)6。所述薄膜氣墊套圈2固定在鋼筋籠3上。所述薄膜氣墊套圈2尺寸至少能包圍住鋼筋籠3整體，且其距離鋼筋籠距離為3^4cm,套圈外邊緣距離保護(hù)層外層在5 3cm之間。實(shí)施例2
如圖1-4所示，本實(shí)施例提供一種海工混凝土墩體的鋼筋防侵蝕方法，應(yīng)用中涉及的對象和部件包括墩體(模板)1、薄膜氣墊套圈2、鋼筋籠3、彈性介質(zhì)4、充氣管道及鋼管保護(hù)環(huán)5、鋼絲套環(huán)6、壓邊帶7。
所述薄膜氣墊套圈2，可選取耐老化耐高溫薄膜材料，如TPU薄膜等，具體選擇薄膜材料，不屬于本實(shí)施例特有技術(shù)。所述彈性介質(zhì)4，可選取海綿等可壓縮性材料，不屬于本實(shí)施例特有技術(shù)。所述壓邊帶7，可選取帆布等材料，不屬于本實(shí)施例特有技術(shù)。本實(shí)施例包括以下具體操作步驟
第一步、薄膜氣墊制造薄膜氣墊套圈2要求尺寸至少能包圍住鋼筋籠3整體，可由工廠定制，具體要求如下氣墊套圈2內(nèi)環(huán)向放置彈性介質(zhì)4，使其充滿薄膜套圈2 ；在套圈2頂部設(shè)置充氣管道5，端口安裝氣門芯閥；薄膜套圈2頂部和底部設(shè)置壓邊帶7。第二步、制作好薄膜套圈2之后，當(dāng)架設(shè)綁扎鋼筋籠3時(shí)，將套圈2置于其間，待綁接好之后，沿著薄膜套圈2內(nèi)邊緣，環(huán)向頂部、中部和底部三處及縱向每隔90度四處綁接形成鋼絲套環(huán)6，并與鋼筋籠3綁接固定，再給薄膜套圈2沖入一定氣體。安裝模板時(shí)，保留充氣管道5孔徑，并固定在模板1之上。第三步、混凝土灌注，控制其速度，讓混凝土從薄膜套圈2兩側(cè)緩慢，減小與薄膜套圈2的碰撞，防止薄膜套圈2與鋼絲套環(huán)6、鋼筋籠3脫離。待灌注結(jié)束，通過充氣孔道5測量薄膜套圈2內(nèi)空氣壓力，并充放氣體。在后期養(yǎng)護(hù)時(shí)，通過測量薄膜套圈2內(nèi)部壓力變化并適當(dāng)充氣即可。本發(fā)明原理簡單，效果顯著，操作簡便，無需復(fù)雜的設(shè)備；相對于結(jié)構(gòu)構(gòu)件及維護(hù)費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)性好。與現(xiàn)有表面涂層、增大保護(hù)層厚度、鋼筋噴漆處理相比，其受外界影響小，防侵蝕能力更徹底，耐久性更強(qiáng)，更具經(jīng)濟(jì)性；其位于保護(hù)層內(nèi)，對墩體受力影響基本可以忽略，也不會(huì)對混凝土和鋼筋之間的粘結(jié)應(yīng)力產(chǎn)生影響。
權(quán)利要求
1.一種海工混凝土墩體的鋼筋防侵蝕方法，其特征在于根據(jù)墩體設(shè)計(jì)薄膜氣墊套圈，在綁接好鋼筋籠之后，將薄膜氣墊套圈固定在鋼筋籠上，待鋼筋籠吊裝好并澆筑混凝土之后，對薄膜氣墊套圈充入氣體；當(dāng)混凝土墩體使用時(shí)，薄膜氣墊套圈起到阻止氯離子進(jìn)入并接觸內(nèi)部鋼筋，防護(hù)鋼筋受侵蝕。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海工混凝土墩體的鋼筋防侵蝕方法，其特征在于包括以下步驟第一步、根據(jù)設(shè)計(jì)墩體及鋼筋籠尺寸來確定薄膜氣墊套圈的尺寸，然后依據(jù)確定的尺寸加工生產(chǎn)薄膜氣墊套圈；第二步、在薄膜氣墊套圈頂部、底部壓邊帶處以及中間處架設(shè)環(huán)向鋼筋環(huán)，并通過平行于鋼筋籠主筋的鋼筋固定形成鋼絲套環(huán)，將其綁扎固定于鋼筋籠上，與鋼筋籠形成一整體，并給薄膜氣墊套圈沖入氣體；第三步、吊裝好鋼筋籠和固定好模板之后，控制灌注速度，讓混凝土從薄膜氣墊套圈兩側(cè)緩慢灌入，保持讓混凝土與薄膜氣墊套圈碰撞不能過大，后期使用維護(hù)時(shí)，通過測量內(nèi)部壓力變化并適當(dāng)充氣即可。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的海工混凝土墩體的鋼筋防侵蝕方法，其特征在于所述薄膜氣墊套圈的尺寸要求套圈尺寸設(shè)計(jì)至少能包圍住鋼筋籠整體，且其距離鋼筋籠距離為3、cm，套圈外邊緣距離保護(hù)層外層在5 3cm之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的海工混凝土墩體的鋼筋防侵蝕方法，其特征在于所述薄膜氣墊套圈內(nèi)填充彈性介質(zhì)，頂部設(shè)置充氣管道，并且管道外設(shè)置鋼管套環(huán)，管道口安裝氣門芯閥。
5.一種海工混凝土墩體的鋼筋防侵蝕裝置，其特征在于包括薄膜氣墊套圈，所述薄膜氣墊套圈內(nèi)部填充有彈性介質(zhì)，所述薄膜氣墊套圈設(shè)有充氣管道，在充氣管道口處設(shè)置氣門芯閥，所述套圈頂部及底部設(shè)置壓邊帶；所述薄膜氣墊套圈頂部、底部壓邊帶處以及中間處架設(shè)環(huán)向鋼筋環(huán)，并通過平行于鋼筋籠主筋的鋼筋固定形成鋼絲套環(huán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的海工混凝土墩體的鋼筋防侵蝕裝置，其特征在于所述充氣管道外設(shè)置鋼管保護(hù)環(huán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的海工混凝土墩體的鋼筋防侵蝕裝置，其特征在于所述薄膜氣墊套圈固定在鋼筋籠上。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的海工混凝土墩體的鋼筋防侵蝕裝置，其特征在于所述薄膜氣墊套圈尺寸至少能包圍住鋼筋籠整體。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的海工混凝土墩體的鋼筋防侵蝕裝置，其特征在于所述薄膜氣墊套圈距離鋼筋籠距離為3、cm，所述薄膜氣墊套圈外邊緣距離保護(hù)層外層在5 3cm之間。
全文摘要
本發(fā)明公開一種海工混凝土墩體的鋼筋防侵蝕方法及裝置，通過薄膜氣墊套圈來隔阻氯離子侵蝕混凝土內(nèi)鋼筋，所述的薄膜氣墊套圈是根據(jù)實(shí)際橋墩尺寸及要求制作，由整合式薄膜套圈內(nèi)部襯彈性介質(zhì)，在充氣管道口處設(shè)置密封閥，并且制作時(shí)在頂部及底部設(shè)置壓邊帶；待鋼筋籠綁扎結(jié)束，通過在薄膜氣墊套圈內(nèi)圈構(gòu)置綁扎鋼筋環(huán)套及連接壓邊帶與鋼筋籠，將套圈固定鋼筋籠上；隨鋼筋籠形成整體，緩慢灌注混凝土，并通過操作密封閥控制套圈內(nèi)部壓強(qiáng)。當(dāng)混凝土橋墩使用時(shí)，薄膜氣墊套圈起到阻止氯離子進(jìn)入并接觸內(nèi)部鋼筋，防護(hù)鋼筋受氯離子侵蝕作用而產(chǎn)生危害。
文檔編號(hào)E01D21/00GK102392411SQ20111032068
公開日2012年3月28日 申請日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者方從啟, 朱杰 申請人:上海交通大學(xué)