如何提高輸電線路基礎(chǔ)質(zhì)量的分析和措施

楊思元

摘 要：鋼筋混凝土基礎(chǔ)的質(zhì)量控制是線路安全運(yùn)行的保證。為了處理輸電線路鐵塔鋼筋混凝土基礎(chǔ)露筋問題，根據(jù)缺陷鐵塔基礎(chǔ)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)和觀察結(jié)果，分析得出基礎(chǔ)露筋的原因有：混凝土的強(qiáng)度不足；鋼筋混凝土板柱的混凝土保護(hù)層厚度不夠；箍筋和主筋未綁扎固定與模板襯墊脫落式失效，導(dǎo)致箍筋移位。根據(jù)基礎(chǔ)破損嚴(yán)重程度，破損程度較小的可以用環(huán)氧樹脂修補(bǔ)法修補(bǔ)。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土基礎(chǔ)；質(zhì)量；露筋

輸電線路是電力系統(tǒng)中重要的組成部分，擔(dān)負(fù)著分配和輸送電能等任務(wù)，而鋼筋混凝土基礎(chǔ)是確保桿塔在運(yùn)行時(shí)不會(huì)出現(xiàn)下沉和傾倒。但是輸電線路受施工誤差、材料變異、養(yǎng)護(hù)粗糙容易產(chǎn)生并長(zhǎng)期暴露在野外，受外力破壞。會(huì)使基礎(chǔ)出現(xiàn)露筋現(xiàn)象，鋼筋會(huì)銹蝕的非常快，大大縮短的鋼筋混凝土的使用壽命。本文對(duì)220kV濠陽甲線N5Ⅳ塔腿立柱表層水泥老化、鼓包，箍筋外漏銹蝕的原因進(jìn)行分析，并提出了相應(yīng)的加固方法。

一、鋼筋混凝土露筋原因分析：

1.混凝土澆搗時(shí)，鋼筋保護(hù)層墊塊移位或墊塊間距過大甚至漏墊，鋼筋緊貼模板，拆模后鋼筋產(chǎn)生露筋，或保護(hù)層過薄。

2.構(gòu)件尺寸較小，鋼筋過密，如遇到個(gè)別骨料粒徑過大，水泥漿無法包裹鋼筋和充滿模板，拆模后鋼筋密集處產(chǎn)生露筋。

3.模板拼縫不嚴(yán)，縫隙過大，混凝土漏漿嚴(yán)重，尤其是角邊，拆模時(shí)又帶掉邊角出現(xiàn)露筋。

4.振搗手振搗不當(dāng)，振到鋼筋或碰擊鋼筋，造成鋼筋移位或振到不密實(shí)有鋼筋處混凝土被擋住包不了鋼筋。

5.鋼筋綁扎不牢，主筋和箍筋脫離或位移。

二、鋼筋混凝土露筋后果：

鋼筋在水和氧氣的作用下容易生銹，而露筋會(huì)使鋼筋暴露在空氣中，容易銹蝕。而包裹在鋼筋周圍的混凝土起到保護(hù)鋼筋免受銹蝕的作用（鋼筋的腐蝕過程化學(xué)式：4Fe+3O2+6H2O=4Fe（OH3），由于4Fe（OH3）不穩(wěn)定，最后通常形成Fe2O3·xH2O混合物，包裹在鋼筋周圍的混凝土阻止了鋼筋與水和氧氣接觸的機(jī)會(huì)，從而避免了鋼筋腐蝕情況）。保護(hù)層的厚度準(zhǔn)確能夠確保結(jié)構(gòu)的耐久性和延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的使用年限。這樣可以降低投資成本和后期的維修費(fèi)用。保護(hù)層厚度不夠還是保護(hù)層厚度過厚都會(huì)導(dǎo)致鋼筋銹蝕，鋼筋被銹蝕后容易產(chǎn)生的問題如下：

1.鋼筋越來越細(xì)，強(qiáng)度會(huì)顯著下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)降低構(gòu)件承載力。

2.鋼筋銹蝕后體積膨脹，會(huì)把周圍的混凝土脹開，產(chǎn)生裂痕、鼓包，嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致表面混凝土脫落，使鋼筋銹蝕加快。

三、混凝土保護(hù)鋼筋的原理：

制作混凝土所用的水泥，其主要成分上硅酸三鈣，硅酸二鈣，鋁酸三鈣和鐵鋁酸四鈣。經(jīng)過與水反應(yīng)后，制成混凝土的孔隙中充滿連氫氧化鈣的飽和溶液，在強(qiáng)堿的環(huán)境中，鋼筋表面被氧化，形成連一層保護(hù)膜（三氧化二鐵），它隔絕了鋼筋與外界環(huán)境，是鋼筋無法接觸到水和氧氣，不容易發(fā)生氧化銹蝕，起到了保護(hù)鋼筋的作用。由于碳化使混凝土的堿性降低或氯離子濃度過大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致鋼筋表面的保護(hù)膜失效。

所以混凝土保護(hù)層的厚度和密實(shí)度是防止我們鋼筋不受銹蝕的關(guān)鍵。

四、鋼筋銹蝕因素：

碳化是混凝土中性化的一種常見形式，是指大氣中的二氧化碳不斷向混凝土內(nèi)部擴(kuò)散，使混凝土中的堿性減小，混凝土化到鋼筋表面也就說明鋼筋有被銹蝕的危險(xiǎn)?；炷帘Ｗo(hù)層完全被碳化是鋼筋銹蝕的重要前提。一般情況下，碳化的過程上每1年1～2mm的速度。另外，熟料少的水泥一般堿性低，碳化快，粉料過多，沙過少也會(huì)導(dǎo)致碳化速度加快。早期養(yǎng)護(hù)不良，構(gòu)件無表面涂料層，二氧化碳濃度大，都會(huì)導(dǎo)致碳化加快。而當(dāng)氯離子濃度大時(shí)，因?yàn)槁入x子活性強(qiáng)，可以滲透過保護(hù)膜，與鋼筋發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。使保護(hù)膜被破壞。而且，鋼筋一旦開始銹蝕，保護(hù)層的厚度對(duì)銹蝕的影響并不顯著，鋼筋的銹蝕會(huì)沿著鋼筋慢慢銹蝕到深處。

在結(jié)構(gòu)構(gòu)造上，鋼筋保護(hù)層最小厚度不宜小于鋼筋的直徑。為了保護(hù)結(jié)構(gòu)的耐久性，使之在預(yù)期使用年限內(nèi)不至于發(fā)生鋼筋銹蝕的危險(xiǎn)，設(shè)計(jì)上對(duì)于保護(hù)層厚度的規(guī)定，應(yīng)考慮不同的環(huán)境、混凝土的密實(shí)度、露筋等等因素，只有保證施工標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（防露筋）和混凝土的質(zhì)量（堿性和抗?jié)B透性）的前提下，增加混凝土的厚度才有意義。

五、預(yù)防措施：

1.防露筋：嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行鋼筋安裝，確保主鋼筋安裝位置準(zhǔn)確（主筋間距允許偏差為10mm，箍筋間距允許偏差為20mm）。加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)檢查，發(fā)現(xiàn)箍筋綁扎松動(dòng)時(shí)應(yīng)立即加固，偏移時(shí)應(yīng)立刻調(diào)整。使用塑膠墊塊，嚴(yán)格控制鋼筋保護(hù)層。清除混凝土中的雜物和控制粗骨料粒徑，加強(qiáng)振搗作業(yè)，防止露振，避免出現(xiàn)嚴(yán)重露筋和孔洞。

2.混凝土的質(zhì)量：熟料多的水泥一般堿性高。細(xì)骨料和粉料的成分應(yīng)適當(dāng)。水灰比小的混凝土由于水泥漿的組織密實(shí)，透氣性小所以碳化速度慢。外加劑混凝土外加劑的種類很多，切不可用含有氯化物的外加劑，因?yàn)槁然飼?huì)加快鋼筋銹蝕。

六、修補(bǔ)方法建議（環(huán)氧樹脂修補(bǔ)法）：

1、表面處理

利用人工鑿除的方法將缺陷周圍的松散混凝土予以清除，露出新鮮混凝土，并將混凝土表面清理干凈。

2、缺陷修復(fù)

a、為了使新增部分的混凝土（或砂漿）能與老混凝土良好地結(jié)合，在修補(bǔ)之前應(yīng)首先在待修補(bǔ)混凝土缺陷表面涂一層環(huán)氧基液，其涂刷厚度以不超過1mm為宜，且應(yīng)涂刷均勻，涂刷時(shí)可采用人工涂刷或噴槍噴射，為了便于涂勻，可在積液中加入少量丙酮（一般為3～5%），對(duì)于已涂刷基液的表面應(yīng)注意防護(hù)，嚴(yán)禁雜物、灰塵落入其上?；和克⑼瓿珊?，須間隔一定時(shí)間，等基液中的氣泡消除后方可涂抹改性環(huán)氧砂漿或澆注改性環(huán)氧混凝土，時(shí)間間隔一般為30～60分鐘。

b、如果鋼筋外露，應(yīng)該利用人工除銹的方式對(duì)銹蝕鋼筋進(jìn)行除銹，對(duì)鋼筋進(jìn)行防腐處理；在損壞的混凝土表面涂上環(huán)氧膠液等粘貼劑，然后利用環(huán)氧砂漿或環(huán)氧混凝土對(duì)混凝土缺陷部位進(jìn)行修補(bǔ)

3）環(huán)氧材料的養(yǎng)護(hù)

a、環(huán)氧材料養(yǎng)護(hù)期間最重要的時(shí)控制好溫度，一般養(yǎng)護(hù)溫度以15～25度為宜，養(yǎng)護(hù)溫差不宜超過5度。b、養(yǎng)護(hù)時(shí)間為夏季2天，冬季7天，在養(yǎng)護(hù)期的前3天，不應(yīng)有水浸泡或其它沖擊。

結(jié)束語

隨著人們的生活水平提高，對(duì)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的安全也越來越高。而基礎(chǔ)是輸電線路施工過程中最為重要的隱蔽性工程，其質(zhì)量是線路安全運(yùn)行的保證。本文重點(diǎn)闡述了對(duì)鋼筋混凝土基礎(chǔ)露筋問題的分析和修補(bǔ)建議，希望能夠在實(shí)際工作中幫助到工作人員解決相關(guān)的一些難題，維護(hù)好我們線路的正常運(yùn)行，保護(hù)好我們電力的持續(xù)供應(yīng)。