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
技術領域：
本發明涉及的是一種土木工程橋梁建設領域的鋼筋防侵蝕，具體是一種用于鋼筋混凝土水工墩體構件的防侵蝕方法及裝置。
背景技術：
鋼筋銹蝕是影響混凝土結構耐久性的重要因素。現今世界上海洋中橋梁、港口建設，橋墩、防護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，且維護費用極高，特別是處于干濕循環作用下的潮差區和浪濺區，是侵蝕最嚴重的區域。一方面，氯離子進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；另一種是環境中的氯離子通過擴散滲入混凝土并到達鋼筋表面，與之發生反應，其中后者是導致侵蝕破壞的主要因素。另一方面，在海洋環境中，橋墩及提壩因暴露條件不同可分不同區域，潮差區和浪濺區鋼筋受侵蝕破壞最為嚴重，其次是大氣區，水下區幾乎不會發生鋼筋受侵蝕破壞。因此，在潮差區和浪濺區(可適當加減區域面積)可以單獨“強化”其防護能力，不僅可保護其最易受害區域，還可節省材料，提高經濟性。目前的鋼筋防銹蝕方法主要采用混凝土表面涂層、增大保護層厚度、鋼筋涂層等措施。混凝土表面涂層在干濕循環、光照作用下，易發生龜裂、脫皮現象，需不斷進行涂層修復；按規定，50年設計使用期限，浪濺潮差區的保護層厚度至少應達8cm，增大其厚度，成本太高；鋼筋涂刷防繡漆會造成鋼筋與混凝土之間的粘結應力下降，降低兩者的協同工作能力，甚至局部破壞造成點蝕，產生應力集中，威脅鋼筋的使用安全。
發明內容
本發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鋼筋受侵蝕作用，又具經濟性的海工混凝土墩體的鋼筋防侵蝕方法及裝置。為實現上述目的，本發明采用的技術方案是
本發明所述的海工混凝土墩體的鋼筋防侵蝕方法，具體為根據墩體設計薄膜氣墊套圈，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。當混凝土墩體使用時，薄膜氣墊套圈起到阻止氯離子進入并接觸內部鋼筋，防護鋼筋受侵蝕。本發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計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，防止混凝土澆筑時因間隙太小而不能混合均勻，套圈外邊緣距離保護層外層大致在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環填充彈性介質充滿套圈；在套圈頂部設置充氣管道，并且管道外設置鋼管套環，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環向鋼筋環，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、灌注混凝土及應用控制速度，讓混凝土從薄膜套圈兩側緩慢灌入，與薄膜套圈碰撞不能過大；后期使用時，通過測量內部壓力變化并適當充氣即可。本發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部襯彈性介質，所述薄膜氣墊套圈設有充氣管道，在充氣管道口處設置氣門芯閥，所述薄膜氣墊套圈頂部及底部設置壓邊帶；所述薄膜氣墊套圈頂部、底部壓邊帶處以及中間處架設環向鋼筋環，并通過平行于鋼筋籠主筋的鋼筋固定形成鋼絲套環。所述薄膜氣墊套圈固定在鋼筋籠上。本發明利用簡單的薄膜抗滲原理，提供了一種提高混凝土結構耐久性的方法。操作簡便，無需復雜的設備，且相對于結構構件費用，經濟實用；薄膜套圈經過混凝土壓緊后，厚度極小，并且位于保護層內，對混凝土強度造成的影響可以忽略不計，也不會對混凝土和鋼筋之間的粘結應力產生影響。
圖1是本發明的實際應用示意圖。圖2是本發明的局部B放大示意圖。圖3是本發明的薄膜氣墊套圈俯視圖，即A-A截面。圖4是本發明的薄膜氣墊套圈側視圖。圖中墩體(模板)1、薄膜氣墊套圈2、鋼筋籠3、彈性介質4、充氣管道5、鋼絲套環6、壓邊帶7。
具體實施例方式下面對本發明的實施例作詳細說明，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。實施例1
如圖1-4所示，本實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內部填充有彈性介質4，所述薄膜氣墊套圈2設有充氣管道5，在充氣管道口處設置氣門芯閥，所述薄膜氣墊套圈2頂部及底部設置壓邊帶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環向鋼筋環，并通過平行于鋼筋籠主筋的鋼筋固定形成鋼絲套環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層外層在5 3cm之間。實施例2
如圖1-4所示，本實施例提供一種海工混凝土墩體的鋼筋防侵蝕方法，應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4、充氣管道及鋼管保護環5、鋼絲套環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，不屬于本實施例特有技術。所述彈性介質4，可選取海綿等可壓縮性材料，不屬于本實施例特有技術。所述壓邊帶7，可選取帆布等材料，不屬于本實施例特有技術。本實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內環向放置彈性介質4，使其充滿薄膜套圈2 ；在套圈2頂部設置充氣管道5，端口安裝氣門芯閥；薄膜套圈2頂部和底部設置壓邊帶7。第二步、制作好薄膜套圈2之后，當架設綁扎鋼筋籠3時，將套圈2置于其間，待綁接好之后，沿著薄膜套圈2內邊緣，環向頂部、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，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6、鋼筋籠3脫離。待灌注結束，通過充氣孔道5測量薄膜套圈2內空氣壓力，并充放氣體。在后期養護時，通過測量薄膜套圈2內部壓力變化并適當充氣即可。本發明原理簡單，效果顯著，操作簡便，無需復雜的設備；相對于結構構件及維護費用，經濟性好。與現有表面涂層、增大保護層厚度、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，更具經濟性；其位于保護層內，對墩體受力影響基本可以忽略，也不會對混凝土和鋼筋之間的粘結應力產生影響。
權利要求
1.一種海工混凝土墩體的鋼筋防侵蝕方法，其特征在于根據墩體設計薄膜氣墊套圈，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；當混凝土墩體使用時，薄膜氣墊套圈起到阻止氯離子進入并接觸內部鋼筋，防護鋼筋受侵蝕。
2.根據權利要求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、根據設計墩體及鋼筋籠尺寸來確定薄膜氣墊套圈的尺寸，然后依據確定的尺寸加工生產薄膜氣墊套圈；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環向鋼筋環，并通過平行于鋼筋籠主筋的鋼筋固定形成鋼絲套環，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，后期使用維護時，通過測量內部壓力變化并適當充氣即可。
3.根據權利要求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計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層外層在5 3cm之間。
4.根據權利要求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填充彈性介質，頂部設置充氣管道，并且管道外設置鋼管套環，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部填充有彈性介質，所述薄膜氣墊套圈設有充氣管道，在充氣管道口處設置氣門芯閥，所述套圈頂部及底部設置壓邊帶；所述薄膜氣墊套圈頂部、底部壓邊帶處以及中間處架設環向鋼筋環，并通過平行于鋼筋籠主筋的鋼筋固定形成鋼絲套環。
6.根據權利要求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置鋼管保護環。
7.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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層外層在5 3cm之間。
全文摘要
本發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鋼筋，所述的薄膜氣墊套圈是根據實際橋墩尺寸及要求制作，由整合式薄膜套圈內部襯彈性介質，在充氣管道口處設置密封閥，并且制作時在頂部及底部設置壓邊帶；待鋼筋籠綁扎結束，通過在薄膜氣墊套圈內圈構置綁扎鋼筋環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部壓強。當混凝土橋墩使用時，薄膜氣墊套圈起到阻止氯離子進入并接觸內部鋼筋，防護鋼筋受氯離子侵蝕作用而產生危害。
文檔編號E01D21/00GK102392411SQ20111032068
公開日2012年3月28日 申請日期2011年10月20日 優先權日2011年10月20日
發明者方從啟, 朱杰 申請人:上海交通大學