舟山大陆连岛工程金塘大桥环氧钢筋在海上承台中的应用

1、广东建材2010年第8期小,本桥这方面的提供了很好的实例;另外在墩帽的配筋中,应适当加大主筋的配筋率,本桥中原设计的主筋配筋率偏小,也是墩帽开裂的原因之一;过渡墩墩帽结构不对称,导致受力不均,桥墩出现了明显的非对称结构受力裂缝,在设计中应尽量避免出现这种非常不合理的非对称结构,即使不可避免时,应采取合适的工程措施以减轻这种非对称受力带来的危害,比如本桥加固中采取的增大截面并施加预应力的方式就非常有效;对一些复杂结构进行分析时,采取一定的简化模型对结构受力进行定性是一种有效的方法,并在常规计算方式难以实施时,对结构进行块体分析是非常必要和有效的。【参考文献】1公路桥梁加固设计规范(JTG/T J

2、22-2008.北京:人民交通出版社,20082公路桥涵设计手册:拱桥(下.顾安邦、孙国柱.北京:人民交通出版社,19941工程概况金塘大桥时舟山大陆连岛工程的一部分,跨越金塘岛与宁波镇海,全长26.5公里。金塘大桥非通航孔桥14.1公里,占跨海长度的77%,包括东、主通航孔桥间(K30+775K31+675,主、西通航孔桥之间(K34+385 K43+205和西通航孔桥以西(K43+655K47+675三段。非通航孔桥分离式承台394个,整体式承台29个。为解决金塘大桥承台及部分墩身浪溅区钢筋的防腐问题,保证100年的设计寿命。在6个试桩承台上使用环氧涂层钢筋(简称环氧钢筋,以验证其施工可行

3、性。试桩承台(E52、E92、E132、G16、G44、C18采用直径为40mm、25mm、20mm、16mm、12mm的5种环氧钢筋,总计499.23T,钢筋保护层厚度不小于9cm;钢筋骨架采用直径25mm的钢筋作为架立钢筋,纵横向间距均为80cm。2环氧钢筋特点优点:环氧钢筋是解决混凝土中钢筋腐蚀的重要方法,至今已有30多年的历史。由于这种涂层在混凝土与钢筋间有抗氧离子、氯离子和水分子渗透的作用,以及涂层与钢筋之间的强结合力,使得在混凝土中的环氧钢筋具有良好的抗腐蚀作用。缺点:一旦环氧钢筋破损,形成点腐蚀。氯离子对钢筋的腐蚀速度将更加快。由于环氧钢筋表面光滑,与混凝土的摩阻力小,环氧钢筋比

4、普通钢筋与混凝土之间的粘结强度下降20%,受拉钢筋的绑扎搭接长度是普通钢筋的1.5倍,受压钢筋是1倍,且不小于250mm。3环氧钢筋的制作过程环氧钢筋的制作,是在专业工厂以生产流水线方式进行的。其主要工艺流程:钢筋表面预处理(喷砂除锈钢筋加热静电喷涂净水冷却质量检查包装捆扎成品入库。4环氧钢筋的检验环氧钢筋的原材料、加工工艺、质量检验及验收标准,应符合现行行业标准环氧树脂环氧钢筋(JG3042-1977的有关规定,不符合质量与验收标准者不得使用。舟山大陆连岛工程金塘大桥环氧钢筋在海上承台中的应用费浩淼李晋波(浙江省舟山连岛工程建设指挥部摘要:针对环氧钢筋这种新材料,通过舟山大陆连岛工程金塘大桥

5、试桩项目的应用,摸索了相关的施工经验及施工工艺要求,为今后的大规模应用提供借鉴。关键词:桥梁;海上承台;环氧钢筋-施工技术126-广东建材2010年第8期涂层应具有对化学腐蚀、热湿环境腐蚀、阴极剥离和氯化物渗透等的足够抵抗力。一般以涂层厚度、连续性和延展性三项指标作为判定涂层质量的依据。5环氧钢筋的验收进场后的环氧钢筋每一批(由同一条生产线连续生产出来的同一尺寸的环氧钢筋,当直径不大于20mm时, 2T为一验收批次,当直径大于20mm时,4T为一验收批次随机应至少抽取1根环氧钢筋进行涂层厚度、连续性和柔韧性的复检。每米环氧钢筋上不允许出现大于25mm2涂层损伤缺陷,小于25mm2涂层损伤缺陷的

6、面积总和不得超过钢筋表面积的0.1%。6环氧钢筋的储存和运输环氧钢筋现场存放期不得超过6个月。当环氧钢筋在室外存放需要在2个月以上时,应采取保护措施,避免阳光、盐雾和大气暴露的影响。环氧钢筋应采用不透光塑料袋包装,施工使用时才能打开包装,避免阳光照成涂层使涂层老化。堆放时,环氧钢筋应水平存放。环氧钢筋与地面之间应架空并设置保护性支承,各捆环氧钢筋之间应以垫木隔开,支承和垫木的间距应足以防止成捆钢筋下垂,成捆堆放数不得多于5层,普通钢筋与环氧钢筋应分开堆放。环氧钢筋的搬运应以水平方式搬运,搬运和吊装过程严禁用硬器撬动钢筋,也不允许拖、拉、抛、拽钢筋,保护涂层,避免损坏。以轻取轻放为好。环氧钢筋的

7、吊装应以高强度非金属纤维带(如尼龙扁带等作为吊装索具,避免硬性挤压和强力摩擦造成涂层损坏。环氧钢筋吊、运、储支点的设置:环氧钢筋吊、运、储支点的确定以长度和重量为主要参数,支点的设置以环氧钢筋的长度在6m以下设置2个支点,长度超过6m时每隔4m设置一个支点。如果环氧钢筋重量超过2T,支点数量应适当增加。环氧钢筋施工中应减少吊装次数,宜采用集装箱运输环氧钢筋。7环氧钢筋的修补加工过程中受到剪切、锯断或工具切割时产生的断面,均应在切断或者损伤后2小时内及时修补。修补前,应先清除脱落的涂层和修补处的锈迹,修补采用环氧钢筋生产厂家提供的专用修补材料。修补应在相对湿度小于85%的环境中进行。当环境相对湿

8、度大于85%时,应以电吹风适当加热。修补涂层厚度不得小于180m,后修补涂层与原有涂层的重叠不应过大。环氧涂层脱落、剥离或者损伤达到下列程度时,不得修补和使用:一点上的面积大于25mm2,或长度大于50mm(其中不包括钢筋剪切端头的修补面积;1m长度内有3个点以上(及时每个点的面积小于25mm2或长度小于50mm;环氧钢筋切下并弯曲的一段上,涂层有6个点以上的损伤。8环氧钢筋的加工环氧钢筋的弯曲加工。环氧钢筋进行弯曲加工时,环境温度不应低于5;钢筋弯曲机的芯轴应套上专用护套,平板应铺上纤维毡垫,避免与金属物的直接接触和挤压。环氧钢筋的弯曲直径:直径20mm的钢筋,不宜小于4d;直径20mm的钢

9、筋,不宜小于6d;弯曲速度不宜高于8r/min。环氧钢筋的切断加工。切断时支撑部位用非金属缓冲垫保护。环氧钢筋严禁使用气割或者其他热力方式切断。钢筋切头的金属裸露部位和损伤部位应及时用涂层修补剂进行修补,切断的钢筋头,应在切断后2h内及时修补。剪切和冷弯环氧钢筋时,所有接触环氧钢筋的支座和芯轴等接触区应配以尼龙套筒或其他合适的塑料套筒。9环氧钢筋的安装施工及保护和修补环氧钢筋在安装过程中严禁使用电焊连接,应使用环氧金属丝进行绑扎连接或者使用套筒进行机械连接。具体是:直径20mm的环氧钢筋,采用绑扎连接、定位。绑扎用的金属丝必须采用环氧钢筋生产厂家提供的专用环氧涂层扎丝。对十字交叉分布的环氧钢筋

10、,应采用X形绑扎。环氧钢筋的绑扎搭接长度应符合设计要求,无特殊要求时,对受拉钢筋,不得小于相关设计规范规定的相同等级和规格的无环氧钢筋锚固长度的1.5倍及不低于375mm;对受压钢筋,不得低于有关设计规范规定的相同等级和规格的无环氧钢筋锚固长度的1倍及不小于250mm。环氧钢筋与普通钢筋间的绑扎,其接触部位应用大小适合的橡胶垫隔开。施工技术127-广东建材2010年第8期图3承台环氧钢筋安装施工图4环氧钢筋的修补图1环氧钢筋采用不透光的塑料薄膜包装图2普通钢筋弯曲机上加装尼龙塑料套作为环氧钢筋的弯曲设备直径20mm 的环氧钢筋采用镦粗直螺纹接头连接。套筒采用普通套筒,其具体施工方法是:首先对端

11、部进行修正;然后利用镦粗机对钢筋端头进行镦粗,再利用套丝机对镦粗厚的钢筋端头进行套丝,最后将套筒拧在加工好的丝头上。连接完成以后采用专用修补剂对无涂层保护的套筒及加工受损部位进行修复。所有操作人员不得穿硬底鞋踩踏钢筋,进入绑扎位置后不得随意踩踏环氧钢筋。对绑扎施工设计专用通道并在通道上铺上土工布或者橡胶垫。环氧钢筋安装完成以后不得在其上随意走动,不允许操作人员携带重物在其上走动,防止重物跌落损伤环氧钢筋。最后离场人员应进行涂层检查,对损坏的涂层应使用专用的涂层修补剂及时进行修补。修补应选择晴天干燥的条件下进行。对破损部位产生铁锈的应该先除锈,清洁修补部位后再进行修补。10使用环氧钢筋承台的混凝

12、土浇筑使用环氧钢筋的承台进行混凝土浇筑时,应优先采用附着式振动器振捣,若使用插入式振捣棒时,应使用专用的塑料或者橡胶材质的振捣棒,防止损坏涂层。在浇筑混凝土前应对环氧钢筋绑扎的构件再次进行检查,有破损点及时修补,待修补剂固化之后才允许进行混凝土浇筑施工。承台混凝土浇筑施工完毕之后,对于外露的墩身预埋钢筋应采取包裹黑色不透光塑料薄膜等保护措施避免紫外线照射和海水侵蚀。11环氧钢筋的施工难点及发展趋势环氧钢筋的使用在国内尚处于起步阶段,加工,安装,设计经验及相应的配套设备及其缺乏,在本次施工中属于摸着石头过河边施工边总结经验,边设计制造相关的配套设备。直径超过40mm 的钢筋加工难度大,在进行弯曲

13、加工时,表面的涂层破坏面积大。由于没有相关专门的包装,在施工、运输等诸多环节中,环氧涂层易被损伤。海上施工环境相对湿度大氯离子含量高,对于没有发现的破损腐蚀速度很快,造成浪费比较严重。目前国外的环氧钢筋加工已经向构件整体涂装发展。尽量减少环氧钢筋的中间运输加工环节。更适合现场施工作业的需求,提高施工效率。12环氧钢筋施工经验总结环氧钢筋的施工在国内尚处于起步阶段,各种规范、工艺、加工设备都不成熟。而且施工环节中要求高,适应性差,所以对工程中大规模的使用环氧钢筋有待进一步的探索研究。金塘大桥试桩工程中采用环氧钢筋是对这个领域的一次有益尝试。环氧钢筋施工环节多,最储存、搬运、弯曲加工等各个施工环节均有特殊要求,在这些环节中环氧涂层很容易受到破坏,因此各个施工环节都要高标准严要求。环氧钢筋对温度湿度的要求比较高,这在海洋环境和冬春雨雪季节等的施工环境下很难保证正常的施工质量。目前国内的设计标准及施工标准尚未对环氧钢筋有单独的研究,设计、施工都是采用普通钢筋的规范标准和要求。没有形成系统的环氧钢筋设计、施工规范及工艺,由其是承台内配筋粗,钢筋密度大,构造复杂的情况下问题更加突出。从现在是实践情况看,直径超过(包括40mm 的钢筋在加工弯曲等施工过程中环氧涂层