[实用新型]一种用于海洋环境的纤维复合桩

说明书

本实用新型涉及一种海洋工程中的桩基础结构，具体涉及一种用于海洋环境的纤维复合桩；所述纤维复合桩包括桩身和桩尖，所述复合桩内设置有FRP筋笼，所述FRP筋笼包括桩身FRP筋笼和桩尖FRP筋笼，所述桩身FRP筋笼包括直径为20～25mm的FRP受力筋和直径为6～10mm的FRP箍筋，所述桩尖FRP筋笼包括直径为16mm的FRP受力筋和直径为6～10mm的FRP箍筋，飞溅区黏贴有2层FRP布，所述FRP布与桩身纵向轴线呈0～90°角。本实用新型中的纤维复合桩具有延展性好、耐久性能好，自重轻等优点，可应用于桥梁、港口工程中。

技术领域

本实用新型涉及一种海洋工程中的桩基础结构，具体涉及一种用于海洋环境的纤维复合桩。

背景技术

随着我国经济的快速发展，我国先后建设了多座跨海大桥，对当地的经济和社会发展具有深远的意义。但是在海洋环境下，因为腐蚀造成的混凝土裂缝和钢筋的锈蚀会对结构的安全造成巨大的威胁。海水中含有大量的氯盐，氯离子是造成钢筋混凝土结构中钢筋锈蚀的主要原因。同时混凝土的碳化也会造成钢筋的锈蚀。混凝土是由水泥和粗骨料拌和而成，在海洋环境下，混凝土经受冻融循环破坏，会造成表面的开裂和剥落。桩基础在海洋环境下，按照腐蚀环境的不同，可以分为海洋大气区、飞溅区（或飞沫区）、潮差区、全浸区和海底土壤区五部分。飞溅区因为受到海水波浪的冲击，同时空气中氧气含量充足，在干湿交替和离子腐蚀各种因素的综合作用下，腐蚀最严重。

目前提高跨海大桥桩基础耐久性的方法主要有：①使用高性能混凝土，添加优质掺合料；②合理的钢筋保护层，保护层越厚，氯离子扩散到钢筋的距离就越远，但是影响结构力学性能的发挥；③在钢筋表面喷涂环氧涂层，隔绝氯离子。但是喷涂环氧涂层的钢筋在施工中极易发生损伤，对施工条件要求较高；④使用钢筋阻锈剂，提高对钢筋的保护能力；⑤外加电流阴极防护，采用了外加电流阴极防护系统，提高钢筋的耐久性。

另外在海洋环境下的桩基础，既要承担上部结构传递下来的竖向荷载，又要承载海水波浪冲击带来的水平荷载，因此需要一种既能提高竖向承载力，又能提高抗弯刚度，增加水平承载的桩基础。

实用新型内容

鉴于现有技术的不足，本实用新型提供一种用于海洋环境的纤维复合桩；本实用新型根据FRP材料高强度、耐腐蚀的特性，使用FRP受力筋代替钢筋，同时在飞溅区包裹FRP布，来弥补FRP受力筋弹性模量低以及在荷载作用下挠度过大的缺点。

本实用新型提供一种用于海洋环境的纤维复合桩，包括桩身和桩尖，所述复合桩内设置有FRP筋笼，所述FRP筋笼包括桩身FRP筋笼和桩尖FRP筋笼，所述桩身FRP筋笼包括直径为20～25mm的FRP受力筋和直径为6～10mm的FRP箍筋，所述桩尖FRP筋笼包括直径为16mm的桩尖FRP受力筋和直径为6～10mm的FRP箍筋，飞溅区黏贴有2层FRP布，所述FRP布与桩身纵向轴线呈0～90°角。

进一步地，所述桩身和桩尖的基体材料为混凝土。

进一步地，所述FRP受力筋为表面带有螺纹的FRP棒材。

进一步地，所述FRP受力筋与所述FRP箍筋通过绑扎固定连接。

进一步地，所述FRP筋笼内还布设有桩顶FRP加密筋笼，所述桩顶FRP加密筋笼由直径8mm、“ㄇ”形FRP加密筋垂直交叉布设形成。

进一步地，所述FRP筋笼外设置有50～100mm的混凝土保护层。

进一步地，所述FRP布为预应力FRP布。

本实用新型与现有技术相比，取得以下改进技术效果：

1、在荷载作用下，桩身混凝土发生裂缝时，FRP布和防水的黏贴层可以隔离开桩身混凝土和海水等极端环境，防止混凝土发生冻融循环破坏。另外FRP材料也具有良好的耐腐蚀效应。