淺議高速公路橋梁施工中鋼筋砼的腐蝕與維護

1、天津廣播電視大學開放教育“土木工程”專業(yè)（本科）社會調(diào)查報告題目： 高速公路橋梁施工中鋼筋砼的腐蝕與維護姓名： 崔殿海學號：081390504年級：08秋土木工程指導教師：王榮霞 時間：2010 年 9 月 14 日高速公路橋梁施工中鋼筋砼的腐蝕與維護一、工程概況塘承立交改造工程位于天津津?qū)幐咚僭脸惺召M站立交區(qū)，周圍全部為農(nóng) 田。由于收費站擴建的要求，要在此處新建一座單喇叭型互通式立交。 該立交為 一般互通式立交，立交采用支線上跨津?qū)幋镁€的型式。并設(shè)匝道收費站一座， 規(guī)模為二進六出。塘承立交改造工程包括津?qū)幋镁€ （主線）、A線、B線、C線、 D線、E線及F線七條匝道。工程起止樁號為 K0

2、+028.675K0+877.474。全長848.799。工程規(guī)模25208吊,2其中橋梁面積為6724m。工程總造價為30588866元。二、調(diào)查日記2010年9月14日天氣：晴今天我第一天進入施工現(xiàn)場，我先熟悉了工程概況，項目經(jīng)理給我介紹項 目技術(shù)負責人等項目管理人員。項目技術(shù)負責人帶我參觀了現(xiàn)場， 給我介紹工程 的進度，安排我的工作內(nèi)容。技術(shù)負責人先讓我在辦公室熟悉圖紙，通過看圖我了解本合同包括主線道 路工程、橋梁工程。今天是我在工地現(xiàn)場實習的第一天， 雖然在辦公室看了一天 的圖紙，但給我的感覺是在現(xiàn)場看圖紙與在學校教室看圖是完全不同的。在學?？磮D是平面感覺，在施工現(xiàn)場看圖更加有立體感，

3、與施工方法、施工工藝相結(jié)合 更切合實際，從中可以發(fā)現(xiàn)許多以前在課堂上不能發(fā)現(xiàn)的問題?？赐陥D后再去現(xiàn)場去看看工程實體，能夠把圖紙和實際有效結(jié)合起來。2010年9月15日天氣：晴今天是我實習的第二天，項目經(jīng)理讓我參加了早晨的施工例會，并讓技術(shù) 負責人安帶我們下了工地，我下工地看到了正在綁扎的基礎(chǔ)梁鋼筋和基礎(chǔ)梁模 板，并把我前幾天學到了的鋼筋標注的有關(guān)知識與實際情況聯(lián)系了起來，把師父講的與生產(chǎn)相結(jié)合，把老師講的運用到實際生產(chǎn)中來，形象的學到了有關(guān)鋼筋下 料、綁扎、連接的相關(guān)知識，并把老師講的知識升華了一步，使知識掌握的更加 牢固了。2010年9月16日天氣：晴今天技術(shù)負責人帶我們?nèi)ヮA制箱梁施工現(xiàn)場，

4、看到了預制梁的施工過程， 技術(shù)負責人就砼澆筑過程中發(fā)生過振或漏振的危害及預防措施給我們進行了詳 細的解釋。我記錄如下：1、質(zhì)量問題及現(xiàn)象在砼澆筑時，由于振搗工人不能準確把握振搗的部位和振搗的時間，使某一部位的砼發(fā)生過振或漏振。發(fā)生過振時，砼產(chǎn)生離析，水泥漿和粗骨料分離。發(fā) 生漏振時，砼產(chǎn)生松散，蜂窩、麻面。兩種現(xiàn)象不僅影響砼外觀，而且砼強度不 符合要求，此部位必須采取措施進行處理。2、原因分析1）砼振搗工人責任心不明確，施工前未接受技術(shù)培訓。2）同一部位振搗時間過長。3）某一部位漏振。4）砼澆筑厚度過厚，沒有分層。5）振搗器功率小，振搗力不足，振搗器選擇不合適。6）澆筑砼過程中不連續(xù)振搗出現(xiàn)漏

5、振。7）附著式振搗器的布置間距不合理。2010年9月17日天氣：晴今天繼續(xù)在預制箱梁施工現(xiàn)場，今天主要是學習預應(yīng)力張拉，張拉是預制 箱梁施工中最重要的步驟之一，所以技術(shù)負責人非常認真的就預應(yīng)力張拉時，應(yīng)注意哪些問題給我們進行了詳細的講解。記錄如下：1、質(zhì)量問題及現(xiàn)象預應(yīng)力筋張拉時出現(xiàn)異常情況，如錨墊板變形、梁的起拱不正常、千斤項、 油泵等聲音異常，錨夾具滑出、千斤頂支架傾倒等。2、原因分析1）錨墊板承壓面與孔道中心線不垂直， 錨具孔與錨墊板未對正，由于張拉力 過大造成錨墊板變形。2）千斤頂回油過猛，產(chǎn)生較大的沖擊振動，贊成滑絲。3）千斤頂或油泵出現(xiàn)故障，聲音出現(xiàn)異常。4）預應(yīng)力筋被拉斷，出現(xiàn)異

6、常聲音和梁體起拱不正常。5）千斤頂支架不牢固。2010年9月18日天氣：晴今天技術(shù)負責人帶我們到橋區(qū)施工現(xiàn)場，看到了墩柱的施工過程，技術(shù)負責人就施工過程中如何防止鋼筋骨架變形給我們進行了指導。記錄如下：1、質(zhì)量問題及現(xiàn)象鋼筋骨架在裝卸、運輸和堆放過程中發(fā)生扭曲，外形尺寸或鋼筋間距不符合 要求。2、原因分析1）成型鋼筋堆置過高，底層鋼筋壓彎變形。2）搬運頻繁。3）運輸工具不當。2010年9月19日天氣：晴今天技術(shù)負責人繼續(xù)帶我們到橋區(qū)施工現(xiàn)場，觀看墩柱的施工過程，技術(shù) 負責人就施工過程中如何保證橋墩砼的澆筑質(zhì)量給我們進行了指導。記錄如下：1、質(zhì)量問題及現(xiàn)象1）砼表面出現(xiàn)蜂窩、麻面。2）鋼筋的保護

7、層偏薄。3）分層印跡明顯。4）砼表面出現(xiàn)水紋。2、原因分析1）使用水泥品種不合適。2）材料級配發(fā)生了變化，致使坍落度變化較大。3）當橋墩的高度超過2m時，由于未設(shè)置串筒致使砼發(fā)生離析，振搗時漏振 或過振。4）鋼筋保護層墊塊設(shè)置不當。5）兩層澆筑時間間隔過長，或振搗時振搗棒未深入到下層砼中， 致使兩層砼 未結(jié)合好。4、處理措施當蜂窩面積較小時，可在拆模后及時用高標號砂漿進行處理。2010年9月20日天氣：晴今天技術(shù)負責人帶我們到鋼筋加工區(qū)施工現(xiàn)場， 觀看鋼筋加工的施工過程， 技術(shù)負責人就施工過程中鋼筋腐蝕對鋼筋砼結(jié)構(gòu)的影響及防治進行了詳細的指 導。記錄如下：1鋼筋腐蝕的主要原因砼密實度不良和構(gòu)件

8、上產(chǎn)生的裂縫，往往是造成鋼筋腐蝕的很重要原因。尤其是當水泥量偏小，水灰比不當和振搗不良或在砼澆筑中產(chǎn)生露筋、 蜂窩、麻 面等情況，都會加速鋼筋的腐蝕。2鋼筋腐蝕對結(jié)構(gòu)的危害在鋼筋砼結(jié)構(gòu)中，鋼筋受到周圍砼的保護，一般不腐蝕。但當保護層破壞 或保護層不足使，鋼筋在一定條件下將產(chǎn)生腐蝕，建（構(gòu)）筑物的安全受到影響。 2010年9月21日天氣：晴今天技術(shù)負責人繼續(xù)帶我們到鋼筋加工區(qū)施工現(xiàn)場，觀看鋼筋加工的施工 過程，技術(shù)負責人就施工過程中鋼筋焊接時應(yīng)注意哪些問題進行了詳細的指導。 記錄如下：1、質(zhì)量問題及現(xiàn)象焊縫長度不夠，焊縫表面不平整，有較大的凹陷、焊瘤、焊縫有咬邊現(xiàn)象， 焊條不合格，焊皮未敲掉，兩

9、接合鋼筋軸線不一致。2、原因分析1）焊工不熟練，沒有取得焊工考試合格證書。2）焊接完成后沒有測量焊縫長度。3）焊條不合格，或選用焊條規(guī)格不對。4）焊接完成后，沒有注意敲掉焊皮。5）兩根焊接的鋼筋，其搭接端部沒有預彎。2010年9月22日天氣：晴今天技術(shù)負責人對預應(yīng)力張拉時，對錨具、夾具有什么要求進行了詳細的指 導。記錄如下：1、質(zhì)量問題及現(xiàn)象錨具、夾具不合格，在預應(yīng)力張拉時會發(fā)生滑絲、斷絲，錨固質(zhì)量無法保證， 預應(yīng)力鋼束的張拉力也就無法保障。2、原因分析錨具、夾具不合格的原因一是生產(chǎn)廠家原因，二是進場后沒有檢驗。2010年9月23日天氣：晴由于天氣的原因，今天只能在會議室里看圖紙。這時實驗員楊

10、工回來了，他 給我講解了鋼筋的檢驗與鋼筋接頭的工藝檢驗。 鋼筋的檢驗首先要檢查鋼筋的標 牌號及質(zhì)量證明書；其次要做外觀檢查，從每批鋼筋中抽取5%，檢查其表面不 得有裂紋、創(chuàng)傷和疊層，鋼筋表面的凸塊不得超過橫肋的高度， 缺陷的深度和高 度不得大于所在部位的允許和偏差，鋼筋每一米彎曲度不應(yīng)大于四米；接下來力學性能試驗，每批若小于60噸則從中抽取2根，每根截取兩段，分別做拉伸和 冷彎試驗。在截取試件時應(yīng)除去鋼筋兩端 100- 500MM，在截取試件大于60噸 還需在取相應(yīng)的鋼筋。如果一項試驗結(jié)果不符合要求，則從同一批中另取雙倍數(shù) 量的試樣做各項試驗。如仍有一個試樣不合格則該批鋼筋為不合格，熱軋鋼筋在

11、 加工過程中發(fā)生脆斷、焊接性能不良或機械性能顯著不正常等現(xiàn)象，應(yīng)進行化學成分分析和其它專項檢驗。高速公路橋梁施工中鋼筋砼的腐蝕與維護我按照學校老師的要求，進行了深入一線施工現(xiàn)場的社會調(diào)查活動，為促 進社會調(diào)查活動，我深入基層項目部，深入實際，以了解施工生產(chǎn)技術(shù)，服務(wù)社會 為內(nèi)容,開展社會調(diào)查，志愿服務(wù)等多種形式的實踐活動，并在實踐中受教育，長 才干，做貢獻.。我積極響應(yīng)校領(lǐng)導及老師的社會調(diào)查要求，我以高速公路橋梁施工中鋼筋砼的腐蝕與維護為課題進行調(diào)查，決心認真把這次調(diào)查做好。調(diào)研過程2010年9月14日至2010年9月23日，我在取得我公司在建工程塘承高速 一期工程項目經(jīng)理同意后，對本市塘承高

12、速一期工程項目進行橋梁施工中鋼筋砼 產(chǎn)生的腐蝕原因進行調(diào)查，我采取現(xiàn)場觀測，與項目工程師和工程技術(shù)管理人員 進行虛心請教、發(fā)放問卷進行調(diào)查了解，我的調(diào)查內(nèi)容是：橋梁施工中鋼筋砼的 腐蝕與維護，通過調(diào)查及與項目工程師和工程技術(shù)管理有關(guān)人員的討論，使我對橋梁施工中鋼筋砼產(chǎn)生的腐蝕原因以及對腐蝕的表面處理方法和防護，有了一個清楚的認識，得到了很多技術(shù)資料。我對項目工程師王工進行調(diào)研咨詢，他跟我講在高速公路橋梁的施工中， 大多部位、部件的連接都需采用預埋鋼筋的辦法，在完成某一部位（件）的混凝 土澆注后，再通過預埋鋼筋與另一部位（件）的鋼筋焊接澆注下一部位（件），從而使橋梁工程形成一個連續(xù)的受力剛體。但

13、高速公路與其他一般等級公路相 比，不僅工期長，且大多屬跨年度工程，尤其在冬季停工期間，由于主體結(jié)構(gòu)停 止施工，考慮以后續(xù)建時墩、柱、梁板等結(jié)構(gòu)的裸露鋼筋混凝土不被腐蝕損壞， 故需對裸露的鋼筋混凝土采取有效的防護措施。1鋼筋砼的特點鋼筋砼是由鋼筋和混凝土組合成一體的結(jié)構(gòu)材料。由于熱傳導性差，鋼筋 在砼的包裹下不能和火直接接觸，增強了結(jié)構(gòu)的耐火性；鋼筋包裹在混凝土里， 混凝土的弱堿性避免鋼筋腐蝕； 鋼筋和混凝土之間存在著足夠的粘結(jié)力， 使鋼筋 混凝土構(gòu)件在工程方面得到了很廣泛的應(yīng)用。2 鋼筋腐蝕對結(jié)構(gòu)的危害 在鋼筋砼結(jié)構(gòu)中，鋼筋受到周圍砼的保護，一般不腐蝕。但當保護層破壞 或保護層不足使， 鋼筋在

14、一定條件下將產(chǎn)生腐蝕， 建（構(gòu)）筑物的安全受到影響。2.1 銹蝕引起鋼筋斷面削弱由銹蝕引起鋼筋斷面削弱，尤其是高強預應(yīng)力鋼筋，表面積大、截面小、 應(yīng)力高，一旦發(fā)生腐蝕，危險性更大，嚴重會導致構(gòu)件破壞的危險。2.2 鋼筋腐蝕造成體積變大鋼筋腐蝕體積膨脹大約增長 2.2 倍，使砼保護層破裂甚至脫落， 從而降低結(jié) 構(gòu)的受力性能和耐久性。2.3 鋼筋腐蝕性影響其性能鋼筋腐蝕降低了與砼之間粘結(jié)力，影響鋼筋與砼共同工作性能。 例如，某鋼筋砼軌枕廠投產(chǎn) 5 年后，由于梁的垂直拼縫內(nèi)使用了摻有水泥用 量 5 的氯化鈣的水泥砂漿，氯離子由拼縫滲入到灌漿不實的鋼絲束孔道中，車 間又潮濕，導致鋼絲束經(jīng)受嚴重腐蝕，2

15、1m跨的預應(yīng)力組合屋面梁斷裂。經(jīng)檢驗， 70的鋼絲強度降低 40以上，延伸率平均降低了 30。所有鋼絲都脆性斷裂， 沒有縮頸。3 現(xiàn)場腐蝕狀況塘承高速公路一期工程冬季停工長達 3 月之多，墩、臺柱和梁板上原預留的 鋼筋以及場外露天篷布覆蓋堆放的鋼筋均出現(xiàn)了不同程度的銹蝕。 其中部分鋼筋 表面出現(xiàn)零星紅褐色銹斑，表面銹蝕較嚴重的則出現(xiàn)外皮銹層成塊脫落等現(xiàn)象， 特別是有些墩柱和臺蓋梁牛腿上的鋼筋根部還出現(xiàn)了麻坑， 已嚴重減小了鋼筋截 面面積。4 腐蝕原因分析橋梁 工程 停建 時， 為保 護鋼筋不受 侵蝕曾對預 留鋼筋 表面涂刷了 水 泥漿，但后來由于涂層太薄以及在長期反復的風霜雪雨侵蝕下， 水泥漿

16、保護面層 出現(xiàn)空鼓、裂縫，從而使其抗碳化能力明顯降低，失去對鋼筋的保護作用。鋼筋 長期在大氣中遭受環(huán)境大氣的濕度、有害氣體（如 CO、SQ、Q等腐蝕因子）的 侵蝕以及季節(jié)交替變化的凍脹作用， 原鋼筋表面的鈍化層遭受破壞， 銹蝕從表面 向內(nèi)發(fā)展， 進而出現(xiàn)坑蝕。 特別是在臺蓋梁和墩柱頂上， 由于冰雪溶水和雨水不 能及時排走，經(jīng)常積水而干濕交替，產(chǎn)生原電池作用，形成電化學腐蝕，鋼筋根 部的銹蝕情況就更為嚴重。5 對腐蝕的表面處理方法裸露 的鋼 筋表 面處 理的 主要內(nèi)容包 括 除銹和控 制鋼材 表面粗糙度 ， 常用的除銹做法是采用手工工具、噴砂處理、化學劑處理等。根據(jù)本橋梁 工程的特點，對于 臺

17、蓋梁和 墩 柱頂外 露鋼筋采用 手工除 銹，質(zhì)量就 能夠 滿足要求；對場外篷布覆蓋堆放的鋼材，由于本身表面銹蝕程度較輕，且 分層次、分品種疊放，數(shù)量較大，若馬上進行表面處理，不僅需動用吊車 等機械，而且場地有限，工作量也相當大，勢必得不償失，故暫不給予除 銹處理，待日后安裝時再行專門的除銹處理。6 防護措施6.1 外露預埋鋼筋的防護鑒于 以上 所發(fā) 生的 鋼筋 銹蝕情況， 該 橋梁工程 復工后 ，對預埋鋼 筋 的外露部分表面直接涂刷水泥砂漿保護層做防護。 這種處理方法簡便， 易于操作， 涂刷厚度直觀，表面較密實。但因其防護效果主要取決于該種水泥砂漿的配合比、 厚度及施工質(zhì)量等，因此在施工時還應(yīng)

18、嚴加控制管理，確保防護效果。第一，水 泥砂漿配合比應(yīng)采用 1:2 的內(nèi)摻水泥重量 10%的 U 型膨脹劑，水灰比控制在 0.4 以內(nèi)。一般選用 32.5 號普通硅酸鹽水泥、細砂。本工程每 100m2 主要材料消耗 量為：水泥100.1kg，細砂0.17m3，水0.04t , U型膨脹劑10.2kg。第二，水泥 砂漿涂抹厚度要控制在5mm以上,涂抹砂漿應(yīng)盡量做到平整密實，表面壓光。第 三，水泥砂漿中應(yīng)摻入10%勺107膠液，并充分拌和，稠度以40mm50mm宜， 以便與鋼筋表面結(jié)合。 第四，涂抹的水泥砂漿必須具有良好的和易性和黏結(jié)強度。 第五，水泥砂漿涂抹完畢應(yīng)及時養(yǎng)護，以減小收縮量，一般需養(yǎng)護

19、 3d 以上。6.2 場外篷布覆蓋堆放鋼筋勺防護由于堆放鋼筋勺地方太小， 數(shù)量又大，若采用水泥砂漿防護， 不僅費時費力， 且從美觀等角度講， 監(jiān)理工程師也絕不會同意。 因此僅將堆放場地四周降低并平 整，外側(cè)四周做成1m寬、坡度不小于2.0%的水泥砂漿散水，并與臨時排水溝相 接，以便及時排走雨水， 以防雨水內(nèi)流積聚在鋼筋底面。 另外在靠近地面處鋼筋 面上每隔2.0m左右捆綁1根鎂條，采用電化學法阻止鋼筋生銹，把腐蝕降低到 最低程度。6.3 結(jié)構(gòu)混凝土防護通常情況下， 混凝土的抗碳化能力較強。 但對于有特殊要求、 處于特別部位 的混凝土結(jié)構(gòu)工程的腐蝕破壞， 也應(yīng)引起足夠的重視， 要根據(jù)現(xiàn)場情況采取相應(yīng) 有效的措施。 混凝土結(jié)構(gòu)外部防腐措施通常有涂層防腐、 板塊材貼面防腐、 卷材 貼面防腐及抹面防腐等。7 鋼筋銹蝕的修補與結(jié)構(gòu)加強7.1 銹蝕檢測 裸露鋼筋經(jīng)全面除銹至露出金屬光澤達到監(jiān)理工程師的認可后， 采用抽樣直 接觀察法來測定銹蝕程度。 具體做法為： 利用游標卡尺量測鋼筋的剩余直徑、 銹 蝕深度、長度及銹蝕物的厚度，用軟尺量測鋼筋的剩余周長。7.2 鋼筋修補 鋼筋修補措施有兩步。第一，根據(jù)測定的鋼筋銹蝕程度，計算鋼筋有效面 積的減少量， 從而確