淺議高速公路橋梁施工中鋼筋砼的腐蝕與維護

1、廣播電視大學開放教育“土木工程”專業(yè)（本科）社會調查報告題目：高速公路橋梁施工中鋼筋砼的腐蝕與維護：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津寧高速原塘承收費站立交區(qū)， 周圍全部為農田。 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寧代用線的型式。 并設匝道收費站一座， 規(guī)模為二進六出。塘承立交改造工程包括津寧代用線（主線） 、A 線、B 線、C線、 D 線、 E 線及 F 線七條匝道。2工程起止樁號為 K0+028.

2、675K0+877.474。全長 848.799 。工程規(guī)模 25208m，2其中橋梁面積為6724m。工程總造價為30588866 元。二、調查日記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，項目經理給我介紹項目技術負責人等項目管理人員。項目技術負責人帶我參觀了現(xiàn)場，給我介紹工程的進度，安排我的工作容。技術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，與

3、施工方法、 施工工藝相結合更切合實際，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，項目經理讓我參加了早晨的施工例會，并讓技術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梁鋼筋和基礎梁模板，并把我前幾天學到了的鋼筋標注的有關知識與實際情況聯(lián)系了起來，把師父講的與生產相結合， 把老師講的運用到實際生產中來，形象的學到了有關鋼筋下料、綁扎、連接的相關知識，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：晴今天技術負責人帶我們去預制箱

4、梁施工現(xiàn)場，看到了預制梁的施工過程，技術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，砼產生離析，水泥漿和粗骨料分離。發(fā)生漏振時，砼產生松散，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

5、中不連續(xù)振搗出現(xiàn)漏振。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力拉，拉是預制箱梁施工中最重要的步驟之一，所以技術負責人非常認真的就預應力拉時, 應注意哪些問題給我們進行了詳細的講解。記錄如下：1、質量問題及現(xiàn)象預應力筋拉時出現(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， 由于拉力過大造成錨墊板變形。2 ）千斤頂回油過猛，產生較大的沖擊振動，贊成滑絲。3 ）千斤頂或油泵出現(xiàn)故障，聲音出現(xiàn)異常。4 ）

6、預應力筋被拉斷，出現(xiàn)異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，技術負責人就施工過程中如何保證橋墩砼的澆筑質量給我們進行了指導。記錄如下：1、質量

7、問題及現(xiàn)象1）砼表面出現(xiàn)蜂窩、麻面。2 ）鋼筋的保護層偏薄。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，技術負責人就施工過程中鋼筋腐蝕對鋼筋砼結構的影響及

8、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件上產生的裂縫，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 鋼筋腐蝕對結構的危害在鋼筋砼結構中， 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生腐蝕，建（構）筑物的安全受到影響。2010 年 9 月 21 日天氣：晴今天技術負責人繼續(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，技術負責人就施工過程中鋼筋焊接時應注意哪些問題進行了詳細的指導。記錄如下：1、質量問題及現(xiàn)象焊縫長度不夠

9、，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：晴今天技術負責人對預應力拉時，對錨具、夾具有什么要求進行了詳細的指導。記錄如下：1、質量問題及現(xiàn)象錨具、夾具不合格，在預應力拉時會發(fā)生滑絲、斷絲，錨固質量無法保證，預應力鋼束的拉力也就無法保障。2、原因分析錨具、夾具不合格的原因一是生產廠家原因，二是進場后沒

10、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。在截取試件時應除去鋼筋兩端100500MM，在截取試件大于60 噸還需在取相應的鋼筋。 如果一項試驗結果不符

11、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)場的社會調查活動，為促進社會調查活動 , 我深入基層項目部 , 深入實際 , 以了解施工生產技術 , 服務社會為容 , 開展社會調查 , 志愿服務等多種形式的實踐活動 , 并在實踐中受教育 , 長才干 , 做貢獻 . 。我積極響應校領導及老師的社會調查要求， 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查，決心認真

12、把這次調查做好。調研過程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理同意后， 對本市塘承高速一期工程項目進行橋梁施工中鋼筋砼產生的腐蝕原因進行調查， 我采取現(xiàn)場觀測， 與項目工程師和工程技術管理人員進行虛心請教、 發(fā)放問卷進行調查了解， 我的調查容是： 橋梁施工中鋼筋砼的腐蝕與維護，通過調查及與項目工程師和工程技術管理有關人員的討論， 使我對橋梁施工中鋼筋砼產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，得到了很多技術資料。我對項目工程師王工進行調研咨詢，他跟我講在高速公路橋梁的施工中，大多部位、部件的連接

13、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，由于主體結構停止施工，考慮以后續(xù)建時墩、柱、梁板等結構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構材料。由于熱傳導性差，鋼筋在砼的包裹下不能和火直接接觸，增強了結構的耐火性；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力，使鋼筋混凝土構

14、件在工程方面得到了很廣泛的應用。2 鋼筋腐蝕對結構的危害在鋼筋砼結構中，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生腐蝕， 建（構）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，尤其是高強預應力鋼筋，表面積大、截面小、應力高，一旦發(fā)生腐蝕，危險性更大，嚴重會導致構件破壞的危險。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， 從而降低結構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力，影響鋼筋與砼共同工作性能。例如，某鋼筋砼軌枕廠投產 5 年后，由于梁的垂

15、直拼縫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，導致鋼絲束經受嚴重腐蝕， 21m跨的預應力組合屋面梁斷裂。經檢驗，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

16、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 CO2、SO2、O2 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，經常積水而干濕交替，產生原電池作用，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容包括除銹和控制鋼材表面粗糙度，常用

17、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 臺蓋梁和 墩柱頂外 露鋼筋采用 手工除 銹，質量就 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

18、決于該種水泥砂漿的配合比、厚度及施工質量等，因此在施工時還應嚴加控制管理，確保防護效果。第一，水泥砂漿配合比應采用1:2 的摻水泥重量 10%的 U型膨脹劑，水灰比控制在 0.4 以。2一般選用 32.5 號普通硅酸鹽水泥、細砂。本工程每 100m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，涂抹砂漿應盡量做到平整密實，表面壓光。第三，水泥砂漿中應摻入 10%的 107 膠液，并充分拌和，稠度以 40mm50mm為宜，以便與鋼筋表面結合。第四，涂抹的水泥砂漿必須具有良好的和易性和黏結強

19、度。 第五，水泥砂漿涂抹完畢應及時養(yǎng)護，以減小收縮量，一般需養(yǎng)護3d 以上。6.2場外篷布覆蓋堆放鋼筋的防護由于堆放鋼筋的地方太小， 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 結構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構工程的腐蝕破壞， 也應引起足夠的重視， 要根據(jù)現(xiàn)場情況采取相應有效的措施。 混凝土結構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構加強7.1 銹蝕檢測裸露鋼筋經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