浅议高速公路桥梁施工中钢筋砼的腐蚀与维护.doc

天津广播电视大学开放教育“土木工程”专业（本科）社会调查报告题目： 高速公路桥梁施工中钢筋砼的腐蚀与维护 姓名： 崔殿海 学号： 081390504 年级： 08秋土木工程 指导教师： 王荣霞 时间： 2010 年 9 月 14 日高速公路桥梁施工中钢筋砼的腐蚀与维护一、 工程概况塘承立交改造工程位于天津津宁高速原塘承收费站立交区，周围全部为农田。由于收费站扩建的要求，要在此处新建一座单喇叭型互通式立交。该立交为一般互通式立交，立交采用支线上跨津宁代用线的型式。并设匝道收费站一座，规模为二进六出。塘承立交改造工程包括津宁代用线（主线）、A线、B线、C线、D线、E线及F线七条匝道。工程起止桩号为K0+028.675K0+877.474。全长848.799。工程规模25208m2，其中桥梁面积为6724m2。工程总造价为30588866元。二、调查日记2010年9月14日 天气：晴今天我第一天进入施工现场，我先熟悉了工程概况，项目经理给我介绍项目技术负责人等项目管理人员。项目技术负责人带我参观了现场，给我介绍工程的进度，安排我的工作内容。技术负责人先让我在办公室熟悉图纸，通过看图我了解本合同包括主线道路工程、桥梁工程。今天是我在工地现场实习的第一天，虽然在办公室看了一天的图纸，但给我的感觉是在现场看图纸与在学校教室看图是完全不同的。在学校看图是平面感觉，在施工现场看图更加有立体感，与施工方法、施工工艺相结合更切合实际，从中可以发现许多以前在课堂上不能发现的问题。看完图后再去现场去看看工程实体，能够把图纸和实际有效结合起来。2010年9月15日 天气：晴今天是我实习的第二天，项目经理让我参加了早晨的施工例会，并让技术负责人安带我们下了工地，我下工地看到了正在绑扎的基础梁钢筋和基础梁模板，并把我前几天学到了的钢筋标注的有关知识与实际情况联系了起来，把师父讲的与生产相结合，把老师讲的运用到实际生产中来，形象的学到了有关钢筋下料、绑扎、连接的相关知识，并把老师讲的知识升华了一步，使知识掌握的更加牢固了。2010年9月16日 天气：晴今天技术负责人带我们去预制箱梁施工现场，看到了预制梁的施工过程，技术负责人就砼浇筑过程中发生过振或漏振的危害及预防措施给我们进行了详细的解释。我记录如下：1、质量问题及现象 在砼浇筑时，由于振捣工人不能准确把握振捣的部位和振捣的时间，使某一部位的砼发生过振或漏振。发生过振时，砼产生离析，水泥浆和粗骨料分离。发生漏振时，砼产生松散，蜂窝、麻面。两种现象不仅影响砼外观，而且砼强度不符合要求，此部位必须采取措施进行处理。2、原因分析 1）砼振捣工人责任心不明确，施工前未接受技术培训。 2）同一部位振捣时间过长。 3）某一部位漏振。 4）砼浇筑厚度过厚，没有分层。 5）振捣器功率小，振捣力不足，振捣器选择不合适。 6）浇筑砼过程中不连续振捣出现漏振。 7）附着式振捣器的布置间距不合理。2010年9月17日 天气：晴今天继续在预制箱梁施工现场，今天主要是学习预应力张拉，张拉是预制箱梁施工中最重要的步骤之一，所以技术负责人非常认真的就预应力张拉时,应注意哪些问题给我们进行了详细的讲解。记录如下：1、质量问题及现象 预应力筋张拉时出现异常情况，如锚垫板变形、梁的起拱不正常、千斤项、油泵等声音异常，锚夹具滑出、千斤顶支架倾倒等。2、原因分析 1）锚垫板承压面与孔道中心线不垂直，锚具孔与锚垫板未对正，由于张拉力过大造成锚垫板变形。 2）千斤顶回油过猛，产生较大的冲击振动，赞成滑丝。 3）千斤顶或油泵出现故障，声音出现异常。 4）预应力筋被拉断，出现异常声音和梁体起拱不正常。 5）千斤顶支架不牢固。2010年9月18日 天气：晴今天技术负责人带我们到桥区施工现场，看到了墩柱的施工过程，技术负责人就施工过程中如何防止钢筋骨架变形给我们进行了指导。记录如下：1、质量问题及现象 钢筋骨架在装卸、运输和堆放过程中发生扭曲，外形尺寸或钢筋间距不符合要求。2、原因分析 1）成型钢筋堆置过高，底层钢筋压弯变形。 2）搬运频繁。 3）运输工具不当。2010年9月19日 天气：晴今天技术负责人继续带我们到桥区施工现场，观看墩柱的施工过程，技术负责人就施工过程中如何保证桥墩砼的浇筑质量给我们进行了指导。记录如下：1、质量问题及现象 1）砼表面出现蜂窝、麻面。 2）钢筋的保护层偏薄。 3）分层印迹明显。 4）砼表面出现水纹。2、原因分析 1）使用水泥品种不合适。 2）材料级配发生了变化，致使坍落度变化较大。 3）当桥墩的高度超过2m时，由于未设置串筒致使砼发生离析，振捣时漏振或过振。 4）钢筋保护层垫块设置不当。 5）两层浇筑时间间隔过长，或振捣时振捣棒未深入到下层砼中，致使两层砼未结合好。4、处理措施当蜂窝面积较小时，可在拆模后及时用高标号砂浆进行处理。2010年9月20日 天气：晴今天技术负责人带我们到钢筋加工区施工现场，观看钢筋加工的施工过程，技术负责人就施工过程中钢筋腐蚀对钢筋砼结构的影响及防治进行了详细的指导。记录如下：1 钢筋腐蚀的主要原因 砼密实度不良和构件上产生的裂缝，往往是造成钢筋腐蚀的很重要原因。尤其是当水泥量偏小，水灰比不当和振捣不良或在砼浇筑中产生露筋、蜂窝、麻面等情况，都会加速钢筋的腐蚀。 2 钢筋腐蚀对结构的危害 在钢筋砼结构中，钢筋受到周围砼的保护，一般不腐蚀。但当保护层破坏或保护层不足使，钢筋在一定条件下将产生腐蚀，建（构）筑物的安全受到影响。 2010年9月21日 天气：晴今天技术负责人继续带我们到钢筋加工区施工现场，观看钢筋加工的施工过程，技术负责人就施工过程中钢筋焊接时应注意哪些问题进行了详细的指导。记录如下：1、质量问题及现象 焊缝长度不够，焊缝表面不平整，有较大的凹陷、焊瘤、焊缝有咬边现象，焊条不合格，焊皮未敲掉，两接合钢筋轴线不一致。2、原因分析 1）焊工不熟练，没有取得焊工考试合格证书。 2）焊接完成后没有测量焊缝长度。 3）焊条不合格，或选用焊条规格不对。 4）焊接完成后，没有注意敲掉焊皮。 5）两根焊接的钢筋，其搭接端部没有预弯。2010年9月22日 天气：晴今天技术负责人对预应力张拉时，对锚具、夹具有什么要求进行了详细的指导。记录如下：1、质量问题及现象 锚具、夹具不合格，在预应力张拉时会发生滑丝、断丝，锚固质量无法保证，预应力钢束的张拉力也就无法保障。2、原因分析 锚具、夹具不合格的原因一是生产厂家原因，二是进场后没有检验。2010年9月23日 天气：晴由于天气的原因，今天只能在会议室里看图纸。这时实验员杨工回来了，他给我讲解了钢筋的检验与钢筋接头的工艺检验。钢筋的检验首先要检查钢筋的标牌号及质量证明书；其次要做外观检查，从每批钢筋中抽取5% ，检查其表面不得有裂纹、创伤和叠层，钢筋表面的凸块不得超过横肋的高度，缺陷的深度和高度不得大于所在部位的允许和偏差，钢筋每一米弯曲度不应大于四米；接下来力学性能试验，每批若小于60吨则从中抽取2根，每根截取两段，分别做拉伸和冷弯试验。在截取试件时应除去钢筋两端100500MM，在截取试件大于60吨还需在取相应的钢筋。如果一项试验结果不符合要求，则从同一批中另取双倍数量的试样做各项试验。如仍有一个试样不合格则该批钢筋为不合格，热轧钢筋在加工过程中发生脆断、焊接性能不良或机械性能显著不正常等现象，应进行化学成分分析和其它专项检验。高速公路桥梁施工中钢筋砼的腐蚀与维护我按照学校老师的要求，进行了深入一线施工现场的社会调查活动，为促进社会调查活动,我深入基层项目部,深入实际,以了解施工生产技术,服务社会为内容,开展社会调查,志愿服务等多种形式的实践活动,并在实践中受教育,长才干,做贡献.。我积极响应校领导及老师的社会调查要求，我以高速公路桥梁施工中钢筋砼的腐蚀与维护为课题进行调查，决心认真把这次调查做好。调研过程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项目经理同意后，对本市塘承高速一期工程项目进行桥梁施工中钢筋砼产生的腐蚀原因进行调查，我采取现场观测，与项目工程师和工程技术管理人员进行虚心请教、发放问卷进行调查了解，我的调查内容是：桥梁施工中钢筋砼的腐蚀与维护，通过调查及与项目工程师和工程技术管理有关人员的讨论，使我对桥梁施工中钢筋砼产生的腐蚀原因以及对腐蚀的表面处理方法和防护，有了一个清楚的认识，得到了很多技术资料。我对项目工程师王工进行调研咨询，他跟我讲在高速公路桥梁的施工中，大多部位、部件的连接都需采用预埋钢筋的办法，在完成某一部位（件）的混凝土浇注后，再通过预埋钢筋与另一部位（件）的钢筋焊接浇注下一部位（件），从而使桥梁工程形成一个连续的受力刚体。但高速公路与其他一般等级公路相比，不仅工期长，且大多属跨年度工程，尤其在冬季停工期间，由于主体结构停止施工，考虑以后续建时墩、柱、梁板等结构的裸露钢筋混凝土不被腐蚀损坏，故需对裸露的钢筋混凝土采取有效的防护措施。1钢筋砼的特点钢筋砼是由钢筋和混凝土组合成一体的结构材料。由于热传导性差，钢筋在砼的包裹下不能和火直接接触，增强了结构的耐火性；钢筋包裹在混凝土里，混凝土的弱碱性避免钢筋腐蚀；钢筋和混凝土之间存在着足够的粘结力，使钢筋混凝土构件在工程方面得到了很广泛的应用。2 钢筋腐蚀对结构的危害 在钢筋砼结构中，钢筋受到周围砼的保护，一般不腐蚀。但当保护层破坏或保护层不足使，钢筋在一定条件下将产生腐蚀，建（构）筑物的安全受到影响。 2.1 锈蚀引起钢筋断面削弱 由锈蚀引起钢筋断面削弱，尤其是高强预应力钢筋，表面积大、截面小、应力高，一旦发生腐蚀，危险性更大，严重会导致构件破坏的危险。 2.2 钢筋腐蚀造成体积变大 钢筋腐蚀体积膨胀大约增长2.2倍，使砼保护层破裂甚至脱落，从而降低结构的受力性能和耐久性。 2.3 钢筋腐蚀性影响其性能 钢筋腐蚀降低了与砼之间粘结力，影响钢筋与砼共同工作性能。 例如，某钢筋砼轨枕厂投产5年后，由于梁的垂直拼缝内使用了掺有水泥用量5的氯化钙的水泥砂浆，氯离子由拼缝渗入到灌浆不实的钢丝束孔道中，车间又潮湿，导致钢丝束经受严重腐蚀，21m跨的预应力组合屋面梁断裂。经检验，70的钢丝强度降低40以上，延伸率平均降低了30。所有钢丝都脆性断裂，没有缩颈。 3 现场腐蚀状况 塘承高速公路一期工程冬季停工长达3月之多，墩、台柱和梁板上原预留的钢筋以及场外露天篷布覆盖堆放的钢筋均出现了不同程度的锈蚀。其中部分钢筋表面出现零星红褐色锈斑，表面锈蚀较严重的则出现外皮锈层成块脱落等现象，特别是有些墩柱和台盖梁牛腿上的钢筋根部还出现了麻坑，已严重减小了钢筋截面面积。4 腐蚀原因分析 桥梁工程停建时，为保护钢筋不受侵蚀曾对预留钢筋表面涂刷了水 泥浆，但后来由于涂层太薄以及在长期反复的风霜雪雨侵蚀下，水泥浆保护面层出现空鼓、裂缝，从而使其抗碳化能力明显降低，失去对钢筋的保护作用。钢筋长期在大气中遭受环境大气的湿度、有害气体（如CO2、SO2、O2等腐蚀因子）的侵蚀以及季节交替变化的冻胀作用，原钢筋表面的钝化层遭受破坏，锈蚀从表面向内发展，进而出现坑蚀。特别是在台盖梁和墩柱顶上，由于冰雪溶水和雨水不能及时排走，经常积水而干湿交替，产生原电池作用，形成电化学腐蚀，钢筋根部的锈蚀情况就更为严重。 5 对腐蚀的表面处理方法 裸露的钢筋表面处理的主要内容包括除锈和控制钢材表面粗糙度， 常用的除锈做法是采用手工工具、喷砂处理、化学剂处理等。根据本桥梁 工程的特点，对于台盖梁和墩柱顶外露钢筋采用手工除锈，质量就能够 满足要求；对场外篷布覆盖堆放的钢材，由于本身表面锈蚀程度较轻，且 分层次、分品种叠放，数量较大，若马上进行表面处理，不仅需动用吊车 等机械，而且场地有限，工作量也相当大，势必得不偿失，故暂不给予除 锈处理，待日后安装时再行专门的除锈处理。 6防护措施6.1 外露预埋钢筋的防护 鉴于以上所发生的钢筋锈蚀情况，该桥梁工程复工后，对预埋钢筋 的外露部分表面直接涂刷水泥砂浆保护层做防护。这种处理方法简便，易于操作，涂刷厚度直观，表面较密实。但因其防护效果主要取决于该种水泥砂浆的配合比、厚度及施工质量等，因此在施工时还应严加控制管理，确保防护效果。第一，水泥砂浆配合比应采用1:2的内掺水泥重量10%的U型膨胀剂，水灰比控制在0.4以内。一般选用32.5号普通硅酸盐水泥、细砂。本工程每100m2主要材料消耗量为：水泥100.1kg，细砂0.17m3，水0.04t，U型膨胀剂10.2kg。第二，水泥砂浆涂抹厚度要控制在5mm以上，涂抹砂浆应尽量做到平整密实，表面压光。第三，水泥砂浆中应掺入10%的107胶液，并充分拌和，稠度以40mm50mm为宜，以便与钢筋表面结合。第四，涂抹的水泥砂浆必须具有良好的和易性和黏结强度。第五，水泥砂浆涂抹完毕应及时养护，以减小收缩量，一般需养护3d以上。6.2 场外篷布覆盖堆放钢筋的防护 由于堆放钢筋的地方太小，数量又大，若采用水泥砂浆防护，不仅费时费力，且从美观等角度讲，监理工程师也绝不会同意。因此仅将堆放场地四周降低并平整，外侧四周做成1m宽、坡度不小于2.0%的水泥砂浆散水，并与临时排水沟相接，以便及时排走雨水，以防雨水内流积聚在钢筋底面。另外在靠近地面处钢筋面上每隔2.0m左右捆绑1根镁条，采用电化学法阻止钢筋生锈，把腐蚀降低到最低程度。6.3结构混凝土防护 通常情况下，混凝土的抗碳化能力较强。但对于有特殊要求、处于特别部位的混凝土结构工程的腐蚀破坏，也应引起足够的重视，要根据现场情况采取相应有效的措施。混凝土结构外部防腐措施通常有涂层防腐、板块材贴面防腐、卷材贴面防腐及抹面防腐等。7 钢筋锈蚀的修补与结构加强7.1锈蚀检测 裸露钢筋经全面除锈至露出金属光泽达到监理工程师的认可后，采用抽样直接观察法来测定锈蚀程度。具体做法为：利用游标卡尺量测钢筋的剩余直径、锈蚀深度、长度及锈蚀物的厚度，用软尺量测钢筋的剩余周长。7.2钢筋修补 钢筋修补措施有两步。第一，根据测定的