专利名称：海工混凝土墩体的钢筋防侵蚀方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种土木工程桥梁建设领域的钢筋防侵蚀，具体是一种用于钢筋混凝土水工墩体构件的防侵蚀方法及装置。
背景技术：
钢筋锈蚀是影响混凝土结构耐久性的重要因素。现今世界上海洋中桥梁、港口建设，桥墩、防护提等所用材料基本为钢筋混凝土，每年因受氯离子等侵蚀影响损失巨大，且维护费用极高，特别是处于干湿循环作用下的潮差区和浪溅区，是侵蚀最严重的区域。一方面，氯离子进入混凝土有两种方式一是作为混凝土拌合物的组分掺入混凝土中，包括水泥、沙以及拌合水中的氯化物等；另一种是环境中的氯离子通过扩散渗入混凝土并到达钢筋表面，与之发生反应，其中后者是导致侵蚀破坏的主要因素。另一方面，在海洋环境中，桥墩及提坝因暴露条件不同可分不同区域，潮差区和浪溅区钢筋受侵蚀破坏最为严重，其次是大气区，水下区几乎不会发生钢筋受侵蚀破坏。因此，在潮差区和浪溅区(可适当加减区域面积)可以单独“强化”其防护能力，不仅可保护其最易受害区域，还可节省材料，提高经济性。目前的钢筋防锈蚀方法主要采用混凝土表面涂层、增大保护层厚度、钢筋涂层等措施。混凝土表面涂层在干湿循环、光照作用下，易发生龟裂、脱皮现象，需不断进行涂层修复；按规定，50年设计使用期限，浪溅潮差区的保护层厚度至少应达8cm，增大其厚度，成本太高；钢筋涂刷防绣漆会造成钢筋与混凝土之间的粘结应力下降，降低两者的协同工作能力，甚至局部破坏造成点蚀，产生应力集中，威胁钢筋的使用安全。
发明内容
本发明的目的是要解决上述问题，提供一种既能有效阻止混凝土内钢筋受侵蚀作用，又具经济性的海工混凝土墩体的钢筋防侵蚀方法及装置。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是
本发明所述的海工混凝土墩体的钢筋防侵蚀方法，具体为根据墩体设计薄膜气垫套圈，在绑接好钢筋笼之后，将薄膜气垫套圈固定在钢筋笼上，待钢筋笼吊装好并浇筑混凝土之后，对薄膜气垫套圈充入气体。当混凝土墩体使用时，薄膜气垫套圈起到阻止氯离子进入并接触内部钢筋，防护钢筋受侵蚀。本发明所述的海工混凝土墩体的钢筋防侵蚀方法，包括以下技术步骤
第一步、基于墩体及钢筋笼尺寸来确定薄膜气垫套圈尺寸套圈尺寸设计至少能包围住钢筋笼整体，且其距离钢筋笼距离不能过小，一般取值为3、cm，防止混凝土浇筑时因间隙太小而不能混合均勻，套圈外边缘距离保护层外层大致在5 3cm ；套圈尺寸确定之后，由工厂定制，具体要求如下气垫套圈内环填充弹性介质充满套圈；在套圈顶部设置充气管道，并且管道外设置钢管套环，管道口安装气门芯阀，用以检测气压及充放气；薄膜套圈顶部和底部设置压边带，用其与钢筋笼连接固定。
第二步、绑扎固定薄膜套圈于钢筋笼在顶部、底部压边带以及中间处架设环向钢筋环，通过平行于钢筋笼主筋的钢筋固定，再与钢筋笼绑接；固定好薄膜套圈之后，给其充入一定气体。第三步、灌注混凝土及应用控制速度，让混凝土从薄膜套圈两侧缓慢灌入，与薄膜套圈碰撞不能过大；后期使用时，通过测量内部压力变化并适当充气即可。本发明所述的海工混凝土墩体的钢筋防侵蚀装置，包括薄膜气垫套圈，所述薄膜气垫套圈内部衬弹性介质，所述薄膜气垫套圈设有充气管道，在充气管道口处设置气门芯阀，所述薄膜气垫套圈顶部及底部设置压边带；所述薄膜气垫套圈顶部、底部压边带处以及中间处架设环向钢筋环，并通过平行于钢筋笼主筋的钢筋固定形成钢丝套环。所述薄膜气垫套圈固定在钢筋笼上。本发明利用简单的薄膜抗渗原理，提供了一种提高混凝土结构耐久性的方法。操作简便，无需复杂的设备，且相对于结构构件费用，经济实用；薄膜套圈经过混凝土压紧后，厚度极小，并且位于保护层内，对混凝土强度造成的影响可以忽略不计，也不会对混凝土和钢筋之间的粘结应力产生影响。
图1是本发明的实际应用示意图。图2是本发明的局部B放大示意图。图3是本发明的薄膜气垫套圈俯视图，即A-A截面。图4是本发明的薄膜气垫套圈侧视图。图中墩体(模板)1、薄膜气垫套圈2、钢筋笼3、弹性介质4、充气管道5、钢丝套环6、压边带7。
具体实施例方式下面对本发明的实施例作详细说明，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。实施例1
如图1-4所示，本实施例提供一种海工混凝土墩体的钢筋防侵蚀装置，包括薄膜气垫套圈2，所述薄膜气垫套圈2内部填充有弹性介质4，所述薄膜气垫套圈2设有充气管道5，在充气管道口处设置气门芯阀，所述薄膜气垫套圈2顶部及底部设置压边带7 ；所述薄膜气垫套圈2顶部、底部压边带处以及中间处架设环向钢筋环，并通过平行于钢筋笼主筋的钢筋固定形成钢丝套环6。所述薄膜气垫套圈2固定在钢筋笼3上。所述薄膜气垫套圈2尺寸至少能包围住钢筋笼3整体，且其距离钢筋笼距离为3^4cm,套圈外边缘距离保护层外层在5 3cm之间。实施例2
如图1-4所示，本实施例提供一种海工混凝土墩体的钢筋防侵蚀方法，应用中涉及的对象和部件包括墩体(模板)1、薄膜气垫套圈2、钢筋笼3、弹性介质4、充气管道及钢管保护环5、钢丝套环6、压边带7。
所述薄膜气垫套圈2，可选取耐老化耐高温薄膜材料，如TPU薄膜等，具体选择薄膜材料，不属于本实施例特有技术。所述弹性介质4，可选取海绵等可压缩性材料，不属于本实施例特有技术。所述压边带7，可选取帆布等材料，不属于本实施例特有技术。本实施例包括以下具体操作步骤
第一步、薄膜气垫制造薄膜气垫套圈2要求尺寸至少能包围住钢筋笼3整体，可由工厂定制，具体要求如下气垫套圈2内环向放置弹性介质4，使其充满薄膜套圈2 ；在套圈2顶部设置充气管道5，端口安装气门芯阀；薄膜套圈2顶部和底部设置压边带7。第二步、制作好薄膜套圈2之后，当架设绑扎钢筋笼3时，将套圈2置于其间，待绑接好之后，沿着薄膜套圈2内边缘，环向顶部、中部和底部三处及纵向每隔90度四处绑接形成钢丝套环6，并与钢筋笼3绑接固定，再给薄膜套圈2冲入一定气体。安装模板时，保留充气管道5孔径，并固定在模板1之上。第三步、混凝土灌注，控制其速度，让混凝土从薄膜套圈2两侧缓慢，减小与薄膜套圈2的碰撞，防止薄膜套圈2与钢丝套环6、钢筋笼3脱离。待灌注结束，通过充气孔道5测量薄膜套圈2内空气压力，并充放气体。在后期养护时，通过测量薄膜套圈2内部压力变化并适当充气即可。本发明原理简单，效果显著，操作简便，无需复杂的设备；相对于结构构件及维护费用，经济性好。与现有表面涂层、增大保护层厚度、钢筋喷漆处理相比，其受外界影响小，防侵蚀能力更彻底，耐久性更强，更具经济性；其位于保护层内，对墩体受力影响基本可以忽略，也不会对混凝土和钢筋之间的粘结应力产生影响。
权利要求
1.一种海工混凝土墩体的钢筋防侵蚀方法，其特征在于根据墩体设计薄膜气垫套圈，在绑接好钢筋笼之后，将薄膜气垫套圈固定在钢筋笼上，待钢筋笼吊装好并浇筑混凝土之后，对薄膜气垫套圈充入气体；当混凝土墩体使用时，薄膜气垫套圈起到阻止氯离子进入并接触内部钢筋，防护钢筋受侵蚀。
2.根据权利要求1所述的海工混凝土墩体的钢筋防侵蚀方法，其特征在于包括以下步骤第一步、根据设计墩体及钢筋笼尺寸来确定薄膜气垫套圈的尺寸，然后依据确定的尺寸加工生产薄膜气垫套圈；第二步、在薄膜气垫套圈顶部、底部压边带处以及中间处架设环向钢筋环，并通过平行于钢筋笼主筋的钢筋固定形成钢丝套环，将其绑扎固定于钢筋笼上，与钢筋笼形成一整体，并给薄膜气垫套圈冲入气体；第三步、吊装好钢筋笼和固定好模板之后，控制灌注速度，让混凝土从薄膜气垫套圈两侧缓慢灌入，保持让混凝土与薄膜气垫套圈碰撞不能过大，后期使用维护时，通过测量内部压力变化并适当充气即可。
3.根据权利要求1或2所述的海工混凝土墩体的钢筋防侵蚀方法，其特征在于所述薄膜气垫套圈的尺寸要求套圈尺寸设计至少能包围住钢筋笼整体，且其距离钢筋笼距离为3、cm，套圈外边缘距离保护层外层在5 3cm之间。
4.根据权利要求1或2所述的海工混凝土墩体的钢筋防侵蚀方法，其特征在于所述薄膜气垫套圈内填充弹性介质，顶部设置充气管道，并且管道外设置钢管套环，管道口安装气门芯阀。
5.一种海工混凝土墩体的钢筋防侵蚀装置，其特征在于包括薄膜气垫套圈，所述薄膜气垫套圈内部填充有弹性介质，所述薄膜气垫套圈设有充气管道，在充气管道口处设置气门芯阀，所述套圈顶部及底部设置压边带；所述薄膜气垫套圈顶部、底部压边带处以及中间处架设环向钢筋环，并通过平行于钢筋笼主筋的钢筋固定形成钢丝套环。
6.根据权利要求5所述的海工混凝土墩体的钢筋防侵蚀装置，其特征在于所述充气管道外设置钢管保护环。
7.根据权利要求5所述的海工混凝土墩体的钢筋防侵蚀装置，其特征在于所述薄膜气垫套圈固定在钢筋笼上。
8.根据权利要求5或7所述的海工混凝土墩体的钢筋防侵蚀装置，其特征在于所述薄膜气垫套圈尺寸至少能包围住钢筋笼整体。
9.根据权利要求8所述的海工混凝土墩体的钢筋防侵蚀装置，其特征在于所述薄膜气垫套圈距离钢筋笼距离为3、cm，所述薄膜气垫套圈外边缘距离保护层外层在5 3cm之间。
全文摘要
本发明公开一种海工混凝土墩体的钢筋防侵蚀方法及装置，通过薄膜气垫套圈来隔阻氯离子侵蚀混凝土内钢筋，所述的薄膜气垫套圈是根据实际桥墩尺寸及要求制作，由整合式薄膜套圈内部衬弹性介质，在充气管道口处设置密封阀，并且制作时在顶部及底部设置压边带；待钢筋笼绑扎结束，通过在薄膜气垫套圈内圈构置绑扎钢筋环套及连接压边带与钢筋笼，将套圈固定钢筋笼上；随钢筋笼形成整体，缓慢灌注混凝土，并通过操作密封阀控制套圈内部压强。当混凝土桥墩使用时，薄膜气垫套圈起到阻止氯离子进入并接触内部钢筋，防护钢筋受氯离子侵蚀作用而产生危害。
文档编号E01D21/00GK102392411SQ20111032068
公开日2012年3月28日 申请日期2011年10月20日 优先权日2011年10月20日
发明者方从启, 朱杰 申请人:上海交通大学