公路桥梁混凝土中钢筋腐蚀检测方法.pdf
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1、总662期2023年第32期(11月 中)收稿日期:2023-04-11作者简介:李雅(1989),女,工程师,研究方向为道路与桥梁检测。公路桥梁混凝土中钢筋腐蚀检测方法李雅(石家庄市公路桥梁建设集团有限公司,河北 石家庄 050000)摘要:为解决公路桥梁中的钢筋锈蚀问题,结合工程实际情况,分析了钢筋锈蚀原因与危害,提出具体的钢筋锈蚀检测方法,包括表面观测法、敲击法、拖链法、光纤传感技术等,并提出处理及预防措施,指出在钢筋选用方面应优先考虑有环氧树脂保护层的钢筋等。关键词:公路桥梁;钢筋锈蚀;锈蚀检测中图分类号:U445.7文献标识码:B0 引言钢筋是公路桥梁施工中的主要原材料之一,桥梁中几
2、乎所有结构构件中都存在钢筋,在施工中为有效保护钢筋,通常设置保护层,其厚度在相关规范和设计中都有明确要求。在桥梁运营过程中,因受外界环境、前期设计及施工等多方面因素的影响,钢筋可能发生锈蚀,进而导致外部混凝土发生胀裂,造成结构破坏。因此,在实际工作中,应通过钢筋锈蚀检测确定钢筋实际情况,并制定有效措施加以处理和预防。为保证桥梁钢筋腐蚀检测工作质量,本文将结合实例深入分析探讨钢筋检测方法和相应的预防处理措施。1 工程概况某项目起点位于石家庄藁城市张家庄镇李家庄村,起点桩号为K226+800,途径张家庄镇北小屯、小慈邑、正定县南牛乡东杨庄、西杨庄村,终点位于南牛乡拐角铺村,与北绕城高速及新元高速相
3、交,终点桩号为K234+490,路线全长7.69 km。在路基工程方面,项目需填方32.5万m3,其名包括3%水泥土7万m3,5%水泥土3.1万m3。桥涵工程包括8联现浇箱梁,5座涵洞通道以及7处台背回填。路面工程方面,项目需铺设水泥路面14.6万m2和沥青路面14.2万m2。房建工程包括丰化互通收费站,其建筑面积为1 468 m2,为地上二层框架结构;此外,还有收费大棚1 396 m2。2 钢筋锈蚀原因及危害桥梁混凝土结构中的钢筋一旦产生锈蚀将对桥梁正常使用与安全造成很大影响,缩短桥梁使用寿命。在桥梁工程设计过程中,若所选材料或结构形式与实际要求不相符,或施工产生较大误差,导致梁体钢筋的保护
4、层厚度未能达到要求,都可能导致梁体钢筋产生不同程度的锈蚀现象。通过对路段范围内桥梁的深入调查,发现绝大多数桥梁都存在钢筋锈蚀问题,若按照钢筋所处部位,可将钢筋锈蚀情况分成下列几种。1)梁体混凝土结构中钢筋发生锈蚀。主要原因为梁体结构中保护层厚度过小产生开裂,使梁体中的钢筋直接暴露于空气当中,同时和水发生接触产生锈蚀。除此之外,桥梁伸缩缝部位产生漏水,使积水与雨水沿伸缩缝不断流入梁体,导致梁体结构中的钢筋发生锈蚀1。2)桥面板中钢筋发生锈蚀。导致桥面板钢筋发生锈蚀的主要原因为桥面施工中未采用防水材料,桥面混合料的孔隙率超过6%,为透水性路面,导致水分大量渗入。此外,铺装层混凝土施工质量未达到要求
5、,因水的长时间浸泡与受到行车荷载持续作用,导致强度不断降低,同时发生一定程度的粉化现象,最终导致钢筋与水之间发生直接接触造成锈蚀。3)桥梁结构中的其他部件钢筋产生锈蚀,如墩台与防撞墙等。其中墩台部位的钢筋产生锈蚀的原因为河流反复冲刷作用导致钢筋直接外露而不断产生锈蚀2。3 钢筋锈蚀检测方法针对不同部位的钢筋锈蚀现象,可采取下列方式对钢筋锈蚀情况进行检测。1)针对梁体和墩台混凝土结构的钢筋,可采用表面观测法检测。采用该方法能方便地对梁体混凝土结构钢筋进行检查。当桥梁净空相对较高时,可借助高倍望远镜实施观测,先通过仔细检查确定结构是否存在开裂和漏水现象。通常情况下,当混凝土结构开裂160交通世界T
6、RANSPOWORLD并产生漏水现象时,很大概率表明钢筋已经锈蚀,在钢筋锈蚀发展到一定程度后,会使混凝土结构产生龟裂与松散等问题。除此之外,如果混凝土表面存在明显锈迹也可初步判定该混凝土结构中的钢筋发生锈蚀3。2)对于桥面板和铺装层等难以实现直接观测的结构部位,可采用敲击法或拖链法进行检测。其中,拖链法是指在待检测桥面上直接拖过一条铁链,在此过程中注意铁链拖过后发出的声音,若有明显的空洞声音,则可初步判断此部位钢筋存在锈蚀情况;敲击法是指使用小铁锤等器具对待检测部位进行敲击,与拖链法类似,也注意敲击后发出的声音,若有明显的空洞声音,则可初步判断该部位钢筋发生锈蚀。以上是实际钢筋锈蚀检测工作中较
7、为常用的方法,具有操作简单、适用性强和对人员要求较低的优点,可以在专业检测装备相对缺乏的情况下完成钢筋锈蚀检测,且检测准确度较高。然而需要注意的是,上述方法都只能初步判断目标部位的钢筋是否发生锈蚀,并不能对钢筋锈蚀严重程度进行定量描述4。3)光纤传感技术检测。该技术是近几年出现的一种新技术,有较高的实用价值。光纤自身有很强的抗电磁干扰能力,且轻质、耐高温,在混凝土结构中易于放置,适用于钢筋锈蚀检测,同时通过对金属膜的应用还能获取钢筋锈蚀基本信息。将传感器设置在钢筋的周围,进行光时域反射,测出整个结构中钢筋的实际锈蚀情况。敏感膜受到腐蚀作用之前,可通过检测获得光信号,以光信号为依据制成专用传感器
8、,同时将其安装在混凝土结构中,可根据敏感膜实际腐蚀程度对钢筋锈蚀严重程度进行推断。实践表明,该方法能对钢筋锈蚀现象进行实时监测,相较于各类传统检测方法,除了能大幅减少检测与维护方面的成本外,还能减小对混凝土结构的破坏,为后续钢筋锈蚀处理提供可靠的参考依据,保证钢筋锈蚀处理的针对性、准确性与有效性。4 钢筋锈蚀处理措施当检测发现某些混凝土构件中的钢筋发生锈蚀后,应立即采取有效措施加以处理,以免锈蚀不断加重而造成严重破坏。1)当检查发现某结构部位的裂缝超出规范允许值,但该结构部位的钢筋并没有产生严重锈蚀现象时,应将处理的重点放在防止裂缝进一步扩大导致钢筋锈蚀加重上。通常可采用环氧树脂材料进行灌注,
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