腐蝕環(huán)境下環(huán)氧涂層鋼筋關(guān)鍵工序施工技術(shù)

摘 要:本文論述某橋在腐蝕環(huán)境下，樁基、承臺和墩身結(jié)構(gòu)中環(huán)氧涂層鋼筋的運輸、堆放、吊裝、切斷、彎制、焊接、修補等工藝的施工要點和質(zhì)量控制。

關(guān)鍵詞:腐蝕環(huán)境 環(huán)氧涂層鋼筋 關(guān)鍵工序施工 質(zhì)量控制

中圖分類號:TU992文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1674-098X(2012)04(a)-0035-02

1 前言

在惡劣腐蝕環(huán)境中，由于氯離子和水分子的滲透產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致鋼筋腐蝕，影響其結(jié)構(gòu)的耐久性，常造成結(jié)構(gòu)物的破壞。而環(huán)氧涂層鋼筋，由于固化的環(huán)氧樹脂體系中含有穩(wěn)定的苯環(huán)、醚鍵以及脂肪族羥基。具有極高的化學(xué)穩(wěn)定性、延展性、不與酸堿反應(yīng)等特性，與金屬表面具有極佳的粘著性，在鋼筋表面形成阻隔與水分、氧、氯化物或侵蝕性介質(zhì)接觸的物理屏障。

在歐美、日本和中東國家的沿海港口碼頭、需要融冰雪的高速公路的主要結(jié)構(gòu)中已經(jīng)廣泛采用環(huán)氧涂層鋼筋提高混凝土結(jié)構(gòu)整體耐久性。我國僅在使用年限要求高的杭州灣跨海大橋、粵海鐵路輪渡棧橋、煙大輪渡棧橋等工程中應(yīng)用。為保證防腐效果，在保證環(huán)氧樹脂涂層鋼筋的自身質(zhì)量同時，在運輸、裝卸，特別是加工過程中，最大限度地保證不碰傷、刮傷鋼筋表面的環(huán)氧樹脂涂層已成施工的關(guān)鍵。

2 工程概況

哈大客運專線某特大橋瀕臨渤海，地處大連市金州灣濱海平原，地下水埋深0.5～1.0m，對混凝土具有中等結(jié)晶鹽類侵蝕及硫酸型酸性中等侵蝕。其中水中氯離子濃度為2120mg/L，土中氯離子濃度為2430mg/L，全橋環(huán)境作用等級L2/D3/H4/T3。設(shè)計中40～288號墩樁基、承臺和墩身地表1.5m以下均采用防腐涂層鋼筋。涂層鋼筋總數(shù)量6800噸。施工中對環(huán)氧樹脂涂層鋼筋施工工藝進(jìn)行系統(tǒng)的研究，采用了特殊的存放、加工、安裝、修補等施工技術(shù)，并不斷完善施工工藝。保證了環(huán)氧涂層鋼筋在施工全過程保持涂層的完好連續(xù)性，把對涂層的損傷控制在最低限度。

3 環(huán)氧涂層鋼筋施工工藝流程(圖1)

4 關(guān)鍵工序施工要點

4.1 涂層鋼筋的吊運與搬運

用具有抗紫外線照射性能的黑塑料布包裝成捆。采用載重達(dá)到使用要求的高強度尼龍吊帶為吊索。長度大于4米的鋼筋采用兩點吊裝，長度6米以上每隔4米增設(shè)一個吊點。以水平方式搬運，最多運裝5層，層中間用5cm×5cm木隔板分開。用帆布包裹運輸。

4.2 涂層鋼筋的貯存

采用帆布或不透光的黑色塑料布包裹貯存，并搭棚避免直接日曬雨淋。貯存期不超過3個月。堆放地面應(yīng)平整牢靠，鋼筋與地面、鋼筋與鋼筋之間應(yīng)用5cm方木1米間距隔開，堆放層數(shù)不超過5層。

4.3 涂層鋼筋的加工

彎曲切割的加工時，環(huán)境溫度宜不低于5℃。鋼筋彎曲機的心軸應(yīng)套以“耐拉特龍”專用軸套，平板表面鋪以布?xì)謮|層，避免涂層與金屬物的直接接觸擠壓;對直徑d≤20 mm鋼筋，涂層鋼筋的彎曲直徑不小于4d;對直徑d>20mm鋼筋，不小于6d且彎曲速率不宜大于8r/min。采用鋼筋切斷機或砂輪機切斷涂層鋼筋。在直接接觸涂層鋼筋的部位，墊以緩沖材料，鋼筋切斷處及時采用涂層修補。施工過程中更應(yīng)注意，人和機械，都不應(yīng)碰傷、劃傷、損壞鋼筋表面的環(huán)氧涂層。(圖2)

4.4 涂層鋼筋的連接與定位

直徑小于20mm的鋼筋盡量采用綁扎連接，不可避免時采用焊接連接。采用專用的包膠鋁絲(由涂層鋼筋生產(chǎn)廠家提供)綁扎。對受拉鋼筋，不得小于有關(guān)設(shè)計規(guī)范規(guī)定的相同等級和規(guī)格的無涂層鋼筋錨固長度的1.5倍，且不小于375 mm;對受壓鋼筋，不得小于有關(guān)設(shè)計規(guī)范規(guī)定的相同等級和規(guī)格的無涂層鋼筋錨固長度的1.0倍，且不小于250 mm。

采用機械連接時，要用經(jīng)過涂裝的專用套筒、螺母進(jìn)行，根據(jù)專用修補材料的使用要求，將接口處受損涂層修補好。

不允許與非涂層鋼筋間隔使用，防止兩者間形成電連接而腐蝕。涂層鋼筋和非涂層鋼筋的架立筋必須采用涂層鋼筋來固定。安裝就位后，施工人員不宜直接在其上行走，并應(yīng)避免將施工工具跌落砸壞涂層。

4.5 焊接施工

先將端頭15cm涂層剔除干凈，并削平鋼筋的端面，使與鋼筋中心線相垂直。刷凈環(huán)氧涂層、污泥等，露出金屬光澤。直徑22mm以內(nèi)采用連續(xù)閃光焊，直徑25mm的Ⅱ級鋼筋采用閃光—預(yù)熱—閃光焊，使整個斷面加熱溫度均勻。焊后的焊渣應(yīng)剔除干凈，將焊接部位及其影響區(qū)域的涂層修補好。

4.6 環(huán)氧樹脂涂層的修補

(1)當(dāng)任一點上的面積大于25mm2;1 m長度內(nèi)有3個點以上，;環(huán)氧涂層鋼筋切下并彎曲的一段上，涂層有6個以上的損傷時，不得修補、使用。

(2)混凝土澆筑前一天，應(yīng)進(jìn)行細(xì)致的檢查以保證所有涂層破壞均已經(jīng)得到良好修復(fù)。

(3)應(yīng)在切斷或損傷后2h內(nèi)采用生產(chǎn)廠家提供的材料及時修補;修補前，應(yīng)除盡不粘著的涂層和修補處的銹跡;當(dāng)環(huán)境相對濕度大于85%時，應(yīng)以電熱吹風(fēng)器適當(dāng)加熱除濕;使涂抹修補材料與已有牢固涂層搭接的范圍適當(dāng)，不宜使已有的牢固涂層過量增厚;修補涂層厚度180μm至300μm。

4.7 檢測(表1)

5 質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

涂層鋼筋的錨固長度、綁扎搭接長度、彎曲直徑等的取值應(yīng)按中國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《環(huán)氧樹脂涂層鋼筋》JG3042-1997中附錄D的規(guī)定執(zhí)行。

施工過程中應(yīng)隨時檢驗涂層質(zhì)量，嚴(yán)格控制環(huán)氧涂層鋼筋出現(xiàn)過多的破損缺陷。

涂層鋼筋進(jìn)行剪切、冷彎時，所有接觸涂層鋼筋的機具接觸面應(yīng)有尼龍?zhí)坠芡不蛞r墊。同一構(gòu)件中，環(huán)氧涂層鋼筋與無涂層鋼筋不得有電連接(防雷接地鋼筋應(yīng)另外布置)。

焊接合格標(biāo)準(zhǔn):接頭四周有適當(dāng)?shù)亩沾趾途鶆虻拿掏庑?表面沒有明顯的燒傷及裂紋;接頭彎折角度不得大于4°;軸線偏移不大于鋼筋直徑的0.1倍，并不大于2mm。

6 結(jié)語

環(huán)氧樹脂涂層鋼筋的施工并不是很復(fù)雜。在本工程通過對6800噸環(huán)氧樹脂涂層鋼筋采用了特殊的存放、加工、安裝、修補等施工技術(shù)，并不斷完善施工工藝。保證了施工全過程涂層的完好連續(xù)性。

采用環(huán)氧樹脂涂層鋼筋，初期建設(shè)成本雖然高，但從全壽命成本效益分析，在腐蝕環(huán)境的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)用環(huán)氧樹脂涂層鋼筋技術(shù)，其經(jīng)濟效益和社會效益更是十分巨大。

目前，結(jié)構(gòu)物的耐久性問題日益受到有關(guān)方面的重視，環(huán)氧涂層鋼筋的必將得到廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]吳雪熙，陳曉芳.沿海地區(qū)環(huán)氧涂層鋼筋的施工[J].中外公路，20069(10)，43～46.

[2]張焱娜.環(huán)氧樹脂鋼筋在杭州灣跨海大橋的應(yīng)用[J].石家莊鐵道學(xué)院學(xué)報，2005(6)，43～44.

[3]建設(shè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).環(huán)氧樹脂涂層鋼筋.JG3042-1997.