1前言隨著預(yù)應(yīng)力混凝土管樁應(yīng)用范圍的日益擴(kuò)大，如港口、碼頭、地下水中侵蝕性介質(zhì)濃度較高地區(qū)等，其耐久性的問題顯得越來越突出。設(shè)計(jì)文件中提出的管樁基礎(chǔ)使用壽命多為50～100a，但是很少提出如何保證達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命的技術(shù)措施。在管樁的設(shè)計(jì)、施工過程中，有關(guān)耐久性的問題目前也并未足夠考慮。工程調(diào)查發(fā)現(xiàn)，許多使用了預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的工程，尤其是海港等處于腐蝕性環(huán)境中的工程，管樁的耐久性問題非常突出，有些碼頭在投入使用不到20a就出現(xiàn)了大面積的管樁損壞，有的則需要維修。最新施行的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010—2010)在原規(guī)范有關(guān)耐久性規(guī)定較少的基礎(chǔ)上，專門提出了耐久性設(shè)計(jì)的要求，可見混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題已弓1起廣泛重視。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁是混凝土結(jié)構(gòu)中較易產(chǎn)生耐久性問題的結(jié)構(gòu)，且其耐久性問題也越來越突出。

2研究現(xiàn)狀我國對鋼筋混凝土耐久性問題始于2O世紀(jì)6O年代初南京水利科學(xué)研究院的鋼筋銹蝕研究，從2O世紀(jì)80年代起日益引起重視。中國建筑科學(xué)研究院、山東建研所等根據(jù)試驗(yàn)分別提出了鋼筋銹蝕時(shí)間計(jì)算模型；金偉良等對鋼筋銹蝕問題進(jìn)行了研究；肖從真，劉西拉提出以縱向開裂結(jié)構(gòu)截面損失率達(dá)5％作為壽命終點(diǎn)；陳新華等對海濱環(huán)境下的預(yù)制方樁耐久性進(jìn)行了初步的研究等等。現(xiàn)有的研究基礎(chǔ)對混凝土結(jié)構(gòu)耐久性破壞機(jī)理研究比較多，尤其是對混凝土碳化中性化腐蝕及氯離子侵蝕耐久性破壞研究較為深入，但研究大多集中在單一影響因素，很少涉及多因素影響下的耐久性問題，對預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的耐久性仍缺少系統(tǒng)的研究。3影響因素預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的耐久性狀態(tài)是一個(gè)與時(shí)間有關(guān)的動態(tài)的漸變過程，其影響因素很多，經(jīng)過分析研究，結(jié)合工程實(shí)際現(xiàn)象，大體可歸納為環(huán)境因素、結(jié)構(gòu)荷載因素、材料因素、設(shè)計(jì)和施工因素等，其中侵蝕性環(huán)境是導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力混凝土管樁結(jié)構(gòu)耐久性失效的直接因素。3．1環(huán)境因素環(huán)境因素包括大氣環(huán)境(二氧化碳、水汽、腐蝕氣體等)、海洋環(huán)境(氯離子、硫酸根離子等)、土壤環(huán)境(有害離子、微生物、水等)和工業(yè)環(huán)境(工業(yè)廢渣廢水、水汽等)，環(huán)境因素的影響主要包括氯離子、硫酸根離子等的腐蝕作用、二氧化碳的碳化作用、凍融破壞和侵蝕性介質(zhì)破壞等。氯離子可與混凝土中的某些固相組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成易溶的氯化鈣和帶有大量結(jié)晶水、比反應(yīng)物體積大幾倍的固相化合物，造成混凝土的膨脹破壞，同時(shí)，氯離子還會破壞鋼筋鈍化膜，導(dǎo)致鋼筋銹蝕。硫酸根離子可與混凝土內(nèi)部水泥石的某些固相組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成一些難溶的鹽類礦物，這些難溶的鹽類礦物由于吸收了大量的水分子而產(chǎn)生體積膨脹，形成膨脹內(nèi)應(yīng)力，當(dāng)膨脹內(nèi)應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)就會導(dǎo)致混凝土的開裂破壞。碳化作用是指空氣中的二氧化碳通過混凝土的孔隙溶解于其毛細(xì)孔中的液相，并與水泥水化產(chǎn)生的堿性物質(zhì)反應(yīng)，生成中性的碳酸鈣，使混凝土的堿度降低，在一定環(huán)境下導(dǎo)致鋼筋混凝土脫鈍生銹。混凝土水化結(jié)硬后，內(nèi)有很多毛細(xì)孔，低溫時(shí)，滯留在毛細(xì)孔中多余的水分因結(jié)冰產(chǎn)生體積膨脹，引起混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)

土工膜是一種以高分子聚合物為基本原料的防水阻隔型材料。主要分為： 低密度聚乙烯LDPE土工膜、高密度聚乙烯HDPE土工膜和EVA土工膜。1.幅寬、厚度規(guī)格齊全。2.具有優(yōu)良的耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能及優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性能。3.優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性能。4.具有較大的使用溫度范圍和較長的使用壽命。5.使用于垃圾填埋場、尾礦儲存場、渠道防滲、堤壩防滲及地鐵工程等。

破壞，高溫時(shí)融化，反復(fù)多次，就會使混凝土的損傷累積達(dá)到一定程度而引起結(jié)構(gòu)破壞，即凍融破壞。3．2結(jié)構(gòu)荷載因素結(jié)構(gòu)荷載因素主要包括施工荷載因素和使用荷載因素。施工荷載因素指施工過程荷載對管樁耐久性的影響，如不同施工方法成樁過程對管樁造成的損傷等。使用荷載因素指使用過程荷載或荷載的變化對管樁耐久性的影響，如低周反復(fù)荷載等。3．3材料因素材料因素包括水泥品種、骨料與級配、水灰比、外摻劑、混凝土保護(hù)劑等，產(chǎn)生的影響包括管樁質(zhì)量問題、管樁抗腐蝕性能、堿一骨料反應(yīng)等。堿一骨料反應(yīng)是指混凝土中的堿性物質(zhì)與骨料中的活性成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，引起混凝土內(nèi)部膨脹，導(dǎo)致混凝土剝落、開裂，甚至破壞的現(xiàn)象。3．4其他因素其他因素包括設(shè)計(jì)因素、施工因素等。設(shè)計(jì)因素主要包括工程設(shè)計(jì)的耐久性標(biāo)準(zhǔn)過低、設(shè)計(jì)時(shí)環(huán)境作用的耐久性問題沒有得到重視、鋼筋保護(hù)層過薄、混凝土等級過低等問題。施工因素主要包括施工進(jìn)度的不適當(dāng)追求、偷工減料、未按設(shè)計(jì)要求施工、施工技術(shù)水平等問題。4沉樁機(jī)理沉樁方式有錘擊型和靜壓型兩種方式。但是錘擊型有振動大、噪音大等不利因素。靜壓型被廣泛應(yīng)用。4．1靜壓壓樁機(jī)理靜壓沉樁過程中，樁在施工壓力作用下克服樁側(cè)阻力，樁尖將土體沖剪破壞并向四周擠壓。樁端土為黏土層時(shí)，黏土經(jīng)擠壓重塑并產(chǎn)生超靜水壓力，超靜水壓力擾動了土體結(jié)構(gòu)，降低土體抗剪強(qiáng)度，減少了樁側(cè)摩擦力及樁端阻力，沉樁貫入度較大；樁端土為砂土層時(shí)，由于砂土顆粒、孔隙比均較大、透水性較強(qiáng)，加之施加于樁側(cè)土體的荷載非振動荷載，樁側(cè)土不會形成重塑區(qū)，也不會產(chǎn)生超靜水壓力，沉樁過程中砂土被擠密，提高了砂土的抗剪強(qiáng)度，使樁端阻力驟升，施工貫入度較小：因沉樁過程中樁土間的相對運(yùn)動，樁側(cè)土施加給樁側(cè)的阻力為動摩擦力，顯然，動摩擦力小于靜止摩擦力。樁施工完畢，隨著時(shí)間的推移，樁側(cè)黏土超靜水壓力逐漸消散，土體重新固結(jié)，抗剪強(qiáng)度及樁側(cè)阻力逐漸恢復(fù)并有所提高；樁施工完成后，樁側(cè)被擠密的砂土顆粒結(jié)構(gòu)重組，逐漸恢復(fù)到施工前的狀態(tài)，孔隙比增大，砂土的抗剪強(qiáng)度降低，使砂土自重應(yīng)力產(chǎn)生的側(cè)壓力和沉樁過程中產(chǎn)生的擠壓力均減小，導(dǎo)致樁側(cè)阻力降低。4．2靜壓沉樁的終壓控制原則及方法靜壓沉樁的終壓標(biāo)準(zhǔn)不能一律以終壓力不小于單樁的豎向抗壓極限承載力控制。靜力壓樁的靜壓力應(yīng)根據(jù)場地地質(zhì)條件、樁型、設(shè)計(jì)采用的單樁豎向抗壓極限承載力、樁的布置等綜合考慮。(1)靜壓沉樁的終壓控制原則：①對端承摩擦樁，以樁長控制為主，終壓力控制為輔；②對摩擦端承樁，在樁端進(jìn)入持力層后，以終壓力控制。(2)靜壓沉樁的終壓控制方法：①對樁周土質(zhì)較差而承載力較高的樁、樁端位于砂質(zhì)土層及遇水易軟化的土層的樁，沉樁到位后應(yīng)間隔一定時(shí)間復(fù)壓2～3遍。復(fù)壓過程中，油壓表讀數(shù)穩(wěn)定或上升可終壓，否則，應(yīng)繼續(xù)壓樁。②砂土地基中終壓力不應(yīng)小于樁的豎向抗壓極限承載力。因砂土地基中不可預(yù)測的因素較多，靜壓沉樁的終壓標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)經(jīng)試壓樁及承載力檢驗(yàn)后確定。③飽和黏土層中終壓力可取樁的豎向抗壓極限承載力，靜壓沉樁的終壓標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)經(jīng)試壓樁及承載力檢驗(yàn)后確定。4．3樁身完整性檢測樁身完整與否，直接影響到樁的承載力及耐久性。樁身完整性檢測以低應(yīng)變法為主。因管樁是空心構(gòu)造，這樣就給樁身完整性檢測提供了一個(gè)天然的檢測通道，并可根據(jù)樁內(nèi)壁混凝土光滑程度以及滲水痕跡，判斷內(nèi)壁混凝土的完整性、樁身裂縫位置、接頭質(zhì)量等。對于直徑較大、樁較短的管樁，在沉樁后或一段時(shí)間內(nèi)即可采用燈光照亮管樁內(nèi)壁進(jìn)行目測檢測；對直徑較小或樁較長的管樁，可利用孔內(nèi)攝像儀進(jìn)行檢測。燈光照亮管樁內(nèi)壁或孔內(nèi)攝像儀進(jìn)行檢測比較適用于管樁端位于地面以上或送樁一定深度、地下水位位于樁端以下及送樁孔的孔壁土體穩(wěn)定等情況。采用孔內(nèi)檢查，必須設(shè)置封閉樁尖。孔內(nèi)壁燈光或攝像檢查只是對樁身完整性的宏觀的檢查，沉樁后還應(yīng)采用低應(yīng)變法結(jié)合孔內(nèi)檢查情況進(jìn)行抽查。按以上步驟實(shí)施，樁身完蟄眭就能得到很好的保障。5結(jié)束語隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，通過分析預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的影響因素，對每種因素采取合理的措施，結(jié)合適宜的沉樁工藝。來保證工程質(zhì)量的耐久性及安全性。實(shí)際應(yīng)用過程中只有不斷積累經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)設(shè)計(jì)及施工工藝，揚(yáng)長避短，才能做到技術(shù)先進(jìn)、安全、經(jīng)濟(jì)合理、確保質(zhì)量。