论文部分内容阅读
摘要：本文简要阐述了桥梁基础防腐施工方法，并就哈前立交特大桥在垃圾场范围内的基础防腐施工所遇到的重点、难点及应对措施进行粗浅的介绍，为类似施工提供了宝贵经验。
关键词：桥梁基础；施工工艺；防腐处理措施
一、工程概况
哈尔滨西客站动车运用所工程位于哈尔滨市南岗区王岗镇卫星村。标段内施工的动车线哈前立交特大桥，全桥总长1608.84m，其中3#—14#桥墩处于哈尔滨市王岗镇垃圾场范围内。该处存有大量的有机、无机、有害垃圾，同时垃圾成分复杂，具有强烈的腐蚀性，因此需对桥梁基础进行防腐处理。
二、现场施工环境及难点
垃圾场沿线路方向约288米，堆积厚度达16米，为哈尔滨市目前主要生活垃圾集中场所。从地方环保部门了解到，多年堆积的垃圾对人体和施工中的主要危害有以下四点：一是污染空气。垃圾是一种成份复杂的混合物。在运输和露天堆放过程中，有机物分解产生恶臭，并向大气释放出大量的氨、硫化物等污染物，其中含有机挥发气体达100多种，这些释放物中含有许多致癌、致畸物。二是污染水体。垃圾中的有害成份易经雨水冲入地面水体，在垃圾堆放或填坑过程中还会产生大量的酸性和碱性有机污染物，同时将垃圾中的重金属溶解出来。三是火灾隐患。垃圾中含有大量可燃物，在天然堆放过程中会产生甲烷等可燃气，遇明火或自燃易引起火灾、垃圾爆炸事故等。四是有害生物的巢穴。垃圾不但含有病原微生物，而且能为老鼠、鸟类及蚊蝇提供食物、栖息和繁殖的场所，也是传染疾病的根源。
进行垃圾场范围内的基础施工前，需进行垃圾清理，留出桥梁施工工作面。这些含有复杂成分的垃圾及其挥发的有毒有害气体给垃圾清理及基础施工过程中带来了很大的困难。
三、防腐处理措施
DdzK17+340～DdzK17+740段位于垃圾场范围内具化学侵蚀，地层标高在13.5m以上环境土具氯盐侵蚀，环境作用等级为L2，标高在129～135.5之间，环境土具氯盐侵蚀。考虑到环境对大桥基础及施工完毕后回填的垃圾对基础具有强腐蚀性，因此为了确保基础在腐蚀条件下的耐久性，在基础施工中采取了以下措施进行防腐处理：
1.基础施工前，先将垃圾清理到两侧留出施工作业面，同时将施工范围内的垃圾水清除干净，防止施工时混入结构物内。
2.基础钢筋采用环氧涂层钢筋。
3.基础混凝土中添加WQ8防腐剂。
4.承台施工完毕后，承台表面涂刷沥青涂层，并在四周回填C15素混凝土，防止垃圾回填壓缩承台四周土体引起变形，拉裂沥青涂层。
四、施工要点
1.垃圾清理
哈前桥3—14号墩位于垃圾场范围内，沿线路方向长约288米，堆积厚度达16米，在施工基础前要先将施工范围内垃圾清理干净，为施工提供作业面，但是因多年堆积的垃圾经过多重化学变化（图1）产生对人体许多有害的气体（图2），因此人身安全成为垃圾开挖施工的重中之重，同时因垃圾厚度造成开挖不能一次完成，需要分三层清理才能完成施工，严重延长了施工时间，对人身造成危害程度加深。
施工作业时重点做好安全防护工作，制定安全施工措施及应急预案。为作业人员配齐防毒服、防毒面具、防腐蚀靴子及手套等防护用品，同时，面对24小时不间断施工，实行三个班组轮班制，避免施工人员及机械长时间接触有毒有害气体及废弃物。同时，施工中人员若发现身体有不良反应立即离开施工现场，进行身体检查，确保施工作业人员的安全。
2.环氧涂层钢筋加工工艺
环氧涂层钢筋时解决混凝土中钢筋腐蚀的重要方法，自从20世纪70年代美国开始应用该方法，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、氯离子和水分渗透作用，以及涂层钢筋之间的强结合力，使得在混凝土中的涂层钢筋具有良好的抗蚀作用。钢筋表面的涂层要具有对化学腐蚀、抗湿环境腐蚀、阴极剥离和氯化物渗透等得足够抵抗力，一般以涂层厚度、连续性和可弯性三项指标作为判定涂层质量依据。
涂层钢筋因表面光滑、与混凝土的摩擦阻力减小，故粘结锚固性减弱，设计时对涂层钢筋与混凝土之间的粘结强度、涂层钢筋的锚固长度、涂层钢筋的绑扎搭接长度、涂层钢筋作弯曲加工时的弯曲直径等要满足以下要求：
（1）涂层钢筋的锚固长度不小于相同等级和规格的无涂层钢筋锚固长度的1.25倍。
（2）涂层钢筋的绑扎搭接长度，对受拉钢筋，要不小于同等级和规格的无涂层钢筋锚固长度的1.5倍且不小于375mm；对受压钢筋要不小于相同等级和规格的无涂层钢筋锚固长度的0倍且不小于250mm。
（3）涂层钢筋进行弯曲加工时，对直径d不大于20mm的钢筋，其弯曲直径不小于4d；对于直径大于20mm的钢筋，其弯曲直径不小于6d。
（4）涂层钢筋在运输、加工和绑扎施工中，要避免对涂层钢筋的表面的涂层进行破坏，对于焊接接头的部分要进行修补，涂刷环氧涂层。
五、混凝土施工中WQ8型防腐剂应用与技术
WQ8型防腐剂是国内一种新型防腐阻锈剂，在混凝土中掺加防腐剂，能提高混凝土自身的防腐能力，从而减缓对钢筋的腐蚀。由于钢筋混凝土结构外部的介质首先腐蚀混凝土，然后通过混凝土影响钢筋。事实上对钢筋而言，混凝土即是决定钢筋性能的一种介质。所以，提高混凝土自身的防腐能力是确保钢筋免于锈蚀的基本条件。可造成混凝土腐蚀的外部介质有酸性土壤及土壤或地下水中所含CO2、HCO、SO、C1—、Mg2+、NH等，其中，Cl—直接锈蚀钢筋，其余的则先腐蚀混凝土，最终导致钢筋锈蚀。
WQ8型防腐剂，它能促使钢筋表面产生一层以γ-Fe2O3或Fe3O4为主要组成的氧化物钝化膜，该膜厚度约为20微米～100微米，并修补钢筋表面的缺陷，使整个钢筋被一层氧化物钝化膜所包裹，致密性稳定性很好，能阻止氯离子穿透，降低铁离子的游离速度，从而达到防锈目的。
防腐剂进场后要进行二次检验，经过多次试验确定防腐混凝土配合比。
六、垃圾回填
考虑垃圾回填后长垃圾产生的侵蚀物长期侵蚀承台，故承台施工完毕后在承台表面四周涂刷厚度1cm的沥青防腐涂料，承台基坑最后回填C15素混凝土，防止垃圾回填压缩承台四周土体引起变形，拉裂沥青涂层。
七、注意事项
1，垃圾开挖过程中施工中人员若发现身体有不良反应立即离开施工现场，进行身体检查，确保施工作业人员的安全。
2.对于不佩戴防毒面具、防护服的作业人员禁止进入施工现场作业。
3.垃圾场范围内不得有明火，防止引燃垃圾发酵的甲烷气体。
4.开挖垃圾中的污水禁止随意排放，排到指定的污水池内。
结语
本文结合动车线哈前立交特桥基础及墩身在具有腐蚀性的环境下的具体施工，使我们对桥梁防腐施工，特别是对防腐材料的使用、加工工艺有了一个全面的认识和了解，合理的组织和防腐材料的使用是完成该工程的关键因素。本文通过对基础及桥墩防腐施工方法的简要阐述，提出具体防腐措施，供设计和施工参考。
参考文献：
[1]《环氧树脂涂层钢筋》JG 3042-1997
[2]《铁路混凝土工程施工技术指南》（TZ210—2005）
[3]《客运专线铁路桥涵施工技术指南》（TZ213—2005）
关键词：桥梁基础；施工工艺；防腐处理措施
一、工程概况
哈尔滨西客站动车运用所工程位于哈尔滨市南岗区王岗镇卫星村。标段内施工的动车线哈前立交特大桥，全桥总长1608.84m，其中3#—14#桥墩处于哈尔滨市王岗镇垃圾场范围内。该处存有大量的有机、无机、有害垃圾，同时垃圾成分复杂，具有强烈的腐蚀性，因此需对桥梁基础进行防腐处理。
二、现场施工环境及难点
垃圾场沿线路方向约288米，堆积厚度达16米，为哈尔滨市目前主要生活垃圾集中场所。从地方环保部门了解到，多年堆积的垃圾对人体和施工中的主要危害有以下四点：一是污染空气。垃圾是一种成份复杂的混合物。在运输和露天堆放过程中，有机物分解产生恶臭，并向大气释放出大量的氨、硫化物等污染物，其中含有机挥发气体达100多种，这些释放物中含有许多致癌、致畸物。二是污染水体。垃圾中的有害成份易经雨水冲入地面水体，在垃圾堆放或填坑过程中还会产生大量的酸性和碱性有机污染物，同时将垃圾中的重金属溶解出来。三是火灾隐患。垃圾中含有大量可燃物，在天然堆放过程中会产生甲烷等可燃气，遇明火或自燃易引起火灾、垃圾爆炸事故等。四是有害生物的巢穴。垃圾不但含有病原微生物，而且能为老鼠、鸟类及蚊蝇提供食物、栖息和繁殖的场所，也是传染疾病的根源。
进行垃圾场范围内的基础施工前，需进行垃圾清理，留出桥梁施工工作面。这些含有复杂成分的垃圾及其挥发的有毒有害气体给垃圾清理及基础施工过程中带来了很大的困难。
三、防腐处理措施
DdzK17+340～DdzK17+740段位于垃圾场范围内具化学侵蚀，地层标高在13.5m以上环境土具氯盐侵蚀，环境作用等级为L2，标高在129～135.5之间，环境土具氯盐侵蚀。考虑到环境对大桥基础及施工完毕后回填的垃圾对基础具有强腐蚀性，因此为了确保基础在腐蚀条件下的耐久性，在基础施工中采取了以下措施进行防腐处理：
1.基础施工前，先将垃圾清理到两侧留出施工作业面，同时将施工范围内的垃圾水清除干净，防止施工时混入结构物内。
2.基础钢筋采用环氧涂层钢筋。
3.基础混凝土中添加WQ8防腐剂。
4.承台施工完毕后，承台表面涂刷沥青涂层，并在四周回填C15素混凝土，防止垃圾回填壓缩承台四周土体引起变形，拉裂沥青涂层。
四、施工要点
1.垃圾清理
哈前桥3—14号墩位于垃圾场范围内，沿线路方向长约288米，堆积厚度达16米，在施工基础前要先将施工范围内垃圾清理干净，为施工提供作业面，但是因多年堆积的垃圾经过多重化学变化（图1）产生对人体许多有害的气体（图2），因此人身安全成为垃圾开挖施工的重中之重，同时因垃圾厚度造成开挖不能一次完成，需要分三层清理才能完成施工，严重延长了施工时间，对人身造成危害程度加深。
施工作业时重点做好安全防护工作，制定安全施工措施及应急预案。为作业人员配齐防毒服、防毒面具、防腐蚀靴子及手套等防护用品，同时，面对24小时不间断施工，实行三个班组轮班制，避免施工人员及机械长时间接触有毒有害气体及废弃物。同时，施工中人员若发现身体有不良反应立即离开施工现场，进行身体检查，确保施工作业人员的安全。
2.环氧涂层钢筋加工工艺
环氧涂层钢筋时解决混凝土中钢筋腐蚀的重要方法，自从20世纪70年代美国开始应用该方法，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、氯离子和水分渗透作用，以及涂层钢筋之间的强结合力，使得在混凝土中的涂层钢筋具有良好的抗蚀作用。钢筋表面的涂层要具有对化学腐蚀、抗湿环境腐蚀、阴极剥离和氯化物渗透等得足够抵抗力，一般以涂层厚度、连续性和可弯性三项指标作为判定涂层质量依据。
涂层钢筋因表面光滑、与混凝土的摩擦阻力减小，故粘结锚固性减弱，设计时对涂层钢筋与混凝土之间的粘结强度、涂层钢筋的锚固长度、涂层钢筋的绑扎搭接长度、涂层钢筋作弯曲加工时的弯曲直径等要满足以下要求：
（1）涂层钢筋的锚固长度不小于相同等级和规格的无涂层钢筋锚固长度的1.25倍。
（2）涂层钢筋的绑扎搭接长度，对受拉钢筋，要不小于同等级和规格的无涂层钢筋锚固长度的1.5倍且不小于375mm；对受压钢筋要不小于相同等级和规格的无涂层钢筋锚固长度的0倍且不小于250mm。
（3）涂层钢筋进行弯曲加工时，对直径d不大于20mm的钢筋，其弯曲直径不小于4d；对于直径大于20mm的钢筋，其弯曲直径不小于6d。
（4）涂层钢筋在运输、加工和绑扎施工中，要避免对涂层钢筋的表面的涂层进行破坏，对于焊接接头的部分要进行修补，涂刷环氧涂层。
五、混凝土施工中WQ8型防腐剂应用与技术
WQ8型防腐剂是国内一种新型防腐阻锈剂，在混凝土中掺加防腐剂，能提高混凝土自身的防腐能力，从而减缓对钢筋的腐蚀。由于钢筋混凝土结构外部的介质首先腐蚀混凝土，然后通过混凝土影响钢筋。事实上对钢筋而言，混凝土即是决定钢筋性能的一种介质。所以，提高混凝土自身的防腐能力是确保钢筋免于锈蚀的基本条件。可造成混凝土腐蚀的外部介质有酸性土壤及土壤或地下水中所含CO2、HCO、SO、C1—、Mg2+、NH等，其中，Cl—直接锈蚀钢筋，其余的则先腐蚀混凝土，最终导致钢筋锈蚀。
WQ8型防腐剂，它能促使钢筋表面产生一层以γ-Fe2O3或Fe3O4为主要组成的氧化物钝化膜，该膜厚度约为20微米～100微米，并修补钢筋表面的缺陷，使整个钢筋被一层氧化物钝化膜所包裹，致密性稳定性很好，能阻止氯离子穿透，降低铁离子的游离速度，从而达到防锈目的。
防腐剂进场后要进行二次检验，经过多次试验确定防腐混凝土配合比。
六、垃圾回填
考虑垃圾回填后长垃圾产生的侵蚀物长期侵蚀承台，故承台施工完毕后在承台表面四周涂刷厚度1cm的沥青防腐涂料，承台基坑最后回填C15素混凝土，防止垃圾回填压缩承台四周土体引起变形，拉裂沥青涂层。
七、注意事项
1，垃圾开挖过程中施工中人员若发现身体有不良反应立即离开施工现场，进行身体检查，确保施工作业人员的安全。
2.对于不佩戴防毒面具、防护服的作业人员禁止进入施工现场作业。
3.垃圾场范围内不得有明火，防止引燃垃圾发酵的甲烷气体。
4.开挖垃圾中的污水禁止随意排放，排到指定的污水池内。
结语
本文结合动车线哈前立交特桥基础及墩身在具有腐蚀性的环境下的具体施工，使我们对桥梁防腐施工，特别是对防腐材料的使用、加工工艺有了一个全面的认识和了解，合理的组织和防腐材料的使用是完成该工程的关键因素。本文通过对基础及桥墩防腐施工方法的简要阐述，提出具体防腐措施，供设计和施工参考。
参考文献：
[1]《环氧树脂涂层钢筋》JG 3042-1997
[2]《铁路混凝土工程施工技术指南》（TZ210—2005）
[3]《客运专线铁路桥涵施工技术指南》（TZ213—2005）