一、项目意义

桩基作为一种重要的基础形式，由于其能够贯穿整个软弱地基土层传力于地质优良的土层，克服了不良土层带来的消极影响，能够为上部结构提供较高的承载能力，因此被广泛应用于现代各种建筑物、构筑物地基中。

中国地域辽阔，自然环境复杂多样，桩基础所处服役环境复杂多样，海洋和近海氯离子侵蚀环境与内陆盐湖和盐碱地硫酸盐腐蚀环境非常普遍。不同侵蚀环境中混凝土结构遭受侵蚀损害的程度与机理不尽相同，在海洋和近海氯盐侵蚀环境中混凝土结构劣化主要以钢筋锈蚀导致的锈胀开裂破坏为主，但在盐湖和盐碱地硫酸盐侵蚀环境中，混凝土结构的耐久性劣化主要以硫酸盐结晶胀裂破坏为主。这些环境条件下侵蚀性离子的腐蚀作用将会对桩体产生不可忽视的损坏，严重影响桩体的品质，危及桩体的承载能力及各项性能，并随着时间的延长，其破坏现象不断加重，带来严重的安全隐患，严重威胁上部结构的安全。

由于现有灌注桩施工工艺限制，其成型质量与到周围环境因素关系密切，尤其当其处于硫酸盐侵蚀环境中时，桩体在浇筑、养护及成桩使用过程中不可避免地会有硫酸根离子侵入，危害桩体安全，存在严重的安全隐患。因此对于一些地质条件较为苛刻的硫酸盐侵蚀性地下区域，必须采用相关措施以抑制桩体的硫酸盐侵蚀破坏现象。

地聚合物材料是近年来新发展起来的一类新型无机非金属材料，是碱激活胶凝材料中最具前途的一类。这类材料多以天然铝硅酸盐矿物或工业固体废物为主要原料，与其他矿物掺合料和碱硅酸盐溶液充分混合后，在常温或蒸养条件下养护成型硬化，是一类由铝硅酸盐胶凝成分粘结的胶凝材料。与传统的硅酸盐水泥相比，地质聚合物材料具有高强（抗压强度可达60-150MPa）、耐酸碱盐腐蚀（在硫酸盐溶液中长期浸泡，性能稳定，不腐蚀）、微观结构致密渗透率极低（其渗透系数不到波特兰水泥的百分之一）等优点；是一种环保型绿色建筑材料。

二、技术方案

如果在灌注桩表面加上地聚合物保护层外壁，则可以大幅提高灌注桩的抗硫酸盐侵蚀能力，从而将灌注桩应用到硫酸盐侵蚀环境中。因此结合市场常用的抗硫酸盐侵蚀特点并引入地聚合物材料对现有灌注桩工艺进行了较大程度的改进，提出了本技术。

所要解决的问题在于，客服现有技术存在的缺陷，提供一种用于地下硫酸盐侵蚀环境的约束管灌注桩，可以应对在地下硫酸盐侵蚀环境条件下对灌注桩耐久性能的要求。同时提供了该约束管灌注桩的制备方法。

技术方案是这样实现的：通过抗硫酸盐侵蚀约束管将内部灌注混凝土与外界侵蚀环境隔绝开，避免地下环境中的不良因素尤其是硫酸根离子对内部结构产生影响，保证了内部钢筋混凝土结构的完整性及各项力学性能参数，从而满足在地下硫酸盐侵蚀环境中对桩体结构承载能力及耐久性能的要求。

用于地下硫酸盐侵蚀环境的约束管灌注桩，包括约束管，约束管内套装钢筋笼并灌注钢筋混凝土。其特征是：

约束管为纤维增强地聚合物基复合材料约束管，纤维增强地聚合物基复合材料由地聚合物和有机纤维组成，有机纤维占粉体材料的质量百分比3-8%。

纤维增强地聚合物基复合材料的组成及其质量百分比为：

粒化高炉矿渣微粉50-70％；

火山灰质材料 10-30％；

硅酸盐水泥5-15％；

钠水玻璃激发剂（以Na2O计量）4-8％。

三、技术优点

1、抗硫酸盐侵蚀性能好，能够满足不同侵蚀程度下的地下环境

产品由于抗侵蚀约束管的隔离保护作用，使得内部结构免受外部侵蚀性因素的干扰，成型品质高，承载能力稳定，满足各类硫酸盐侵蚀环境下对桩体耐久性能的要求。可根据地下环境硫酸盐侵蚀程度的不同，通过合理地设计抗侵蚀约束的壁厚来满足不同侵蚀环境下桩体对耐久性的要求。

2、结构组合形式合理

外部抗侵蚀约束管作为主要围护结构，将内部结构与外界侵蚀性环境隔离开，同时给与内部钢筋混凝土结构侧向约束作用；内部现浇钢筋混凝土结构作为主要受力结构，承受上部结构传递的大部分荷载，同时抑制抗侵蚀性约束管局部屈曲破坏现象的发生。二者相互协调共同作用。

3、承载能力高，具有比现有桩体更高的抗压承载能力

作为围护结构的约束管对内部钢筋混凝土起到侧向约束作用，使得内部钢筋混凝土结构承压时处于三向受压状态，其材料力学性能能够充分发挥，承压能力得到成倍提升。经初步测试桩体竖向承载能力明显高于同等现浇或预制钢筋混凝土桩的竖向承载能力。

4、成本低廉，质优价廉

主要从结构组合角度通过不同结构分工协作来改善桩体抗侵蚀性能，组合结构桩体较现有处理方式桩体成本更为低廉，经济效果更好。