如何提高输电线路基础质量的分析和措施

杨思元

摘 要：钢筋混凝土基础的质量控制是线路安全运行的保证。为了处理输电线路铁塔钢筋混凝土基础露筋问题，根据缺陷铁塔基础的现场测量数据和观察结果，分析得出基础露筋的原因有：混凝土的强度不足；钢筋混凝土板柱的混凝土保护层厚度不够；箍筋和主筋未绑扎固定与模板衬垫脱落式失效，导致箍筋移位。根据基础破损严重程度，破损程度较小的可以用环氧树脂修补法修补。

关键词：钢筋混凝土基础；质量；露筋

输电线路是电力系统中重要的组成部分，担负着分配和输送电能等任务，而钢筋混凝土基础是确保杆塔在运行时不会出现下沉和倾倒。但是输电线路受施工误差、材料变异、养护粗糙容易产生并长期暴露在野外，受外力破坏。会使基础出现露筋现象，钢筋会锈蚀的非常快，大大缩短的钢筋混凝土的使用寿命。本文对220kV濠阳甲线N5Ⅳ塔腿立柱表层水泥老化、鼓包，箍筋外漏锈蚀的原因进行分析，并提出了相应的加固方法。

一、钢筋混凝土露筋原因分析：

1.混凝土浇捣时，钢筋保护层垫块移位或垫块间距过大甚至漏垫，钢筋紧贴模板，拆模后钢筋产生露筋，或保护层过薄。

2.构件尺寸较小，钢筋过密，如遇到个别骨料粒径过大，水泥浆无法包裹钢筋和充满模板，拆模后钢筋密集处产生露筋。

3.模板拼缝不严，缝隙过大，混凝土漏浆严重，尤其是角边，拆模时又带掉边角出现露筋。

4.振捣手振捣不当，振到钢筋或碰击钢筋，造成钢筋移位或振到不密实有钢筋处混凝土被挡住包不了钢筋。

5.钢筋绑扎不牢，主筋和箍筋脱离或位移。

二、钢筋混凝土露筋后果：

钢筋在水和氧气的作用下容易生锈，而露筋会使钢筋暴露在空氣中，容易锈蚀。而包裹在钢筋周围的混凝土起到保护钢筋免受锈蚀的作用（钢筋的腐蚀过程化学式：4Fe+3O2+6H2O=4Fe（OH3），由于4Fe（OH3）不稳定，最后通常形成Fe2O3·xH2O混合物，包裹在钢筋周围的混凝土阻止了钢筋与水和氧气接触的机会，从而避免了钢筋腐蚀情况）。保护层的厚度准确能够确保结构的耐久性和延长结构的使用年限。这样可以降低投资成本和后期的维修费用。保护层厚度不够还是保护层厚度过厚都会导致钢筋锈蚀，钢筋被锈蚀后容易产生的问题如下：

1.钢筋越来越细，强度会显著下降，严重时会降低构件承载力。

2.钢筋锈蚀后体积膨胀，会把周围的混凝土胀开，产生裂痕、鼓包，严重的甚至会导致表面混凝土脱落，使钢筋锈蚀加快。

三、混凝土保护钢筋的原理：

制作混凝土所用的水泥，其主要成分上硅酸三钙，硅酸二钙，铝酸三钙和铁铝酸四钙。经过与水反应后，制成混凝土的孔隙中充满连氢氧化钙的饱和溶液，在强碱的环境中，钢筋表面被氧化，形成连一层保护膜（三氧化二铁），它隔绝了钢筋与外界环境，是钢筋无法接触到水和氧气，不容易发生氧化锈蚀，起到了保护钢筋的作用。由于碳化使混凝土的碱性降低或氯离子浓度过大时，会导致钢筋表面的保护膜失效。

所以混凝土保护层的厚度和密实度是防止我们钢筋不受锈蚀的关键。

四、钢筋锈蚀因素：

碳化是混凝土中性化的一种常见形式，是指大气中的二氧化碳不断向混凝土内部扩散，使混凝土中的碱性减小，混凝土化到钢筋表面也就说明钢筋有被锈蚀的危险。混凝土保护层完全被碳化是钢筋锈蚀的重要前提。一般情况下，碳化的过程上每1年1～2mm的速度。另外，熟料少的水泥一般碱性低，碳化快，粉料过多，沙过少也会导致碳化速度加快。早期养护不良，构件无表面涂料层，二氧化碳浓度大，都会导致碳化加快。而当氯离子浓度大时，因为氯离子活性强，可以渗透过保护膜，与钢筋发生电化学反应。使保护膜被破坏。而且，钢筋一旦开始锈蚀，保护层的厚度对锈蚀的影响并不显著，钢筋的锈蚀会沿着钢筋慢慢锈蚀到深处。

在结构构造上，钢筋保护层最小厚度不宜小于钢筋的直径。为了保护结构的耐久性，使之在预期使用年限内不至于发生钢筋锈蚀的危险，设计上对于保护层厚度的规定，应考虑不同的环境、混凝土的密实度、露筋等等因素，只有保证施工标准规范（防露筋）和混凝土的质量（碱性和抗渗透性）的前提下，增加混凝土的厚度才有意义。

五、预防措施：

1.防露筋：严格按照设计图纸和标准规范进行钢筋安装，确保主钢筋安装位置准确（主筋间距允许偏差为10mm，箍筋间距允许偏差为20mm）。加强现场检查，发现箍筋绑扎松动时应立即加固，偏移时应立刻调整。使用塑胶垫块，严格控制钢筋保护层。清除混凝土中的杂物和控制粗骨料粒径，加强振捣作业，防止露振，避免出现严重露筋和孔洞。

2.混凝土的质量：熟料多的水泥一般碱性高。细骨料和粉料的成分应适当。水灰比小的混凝土由于水泥浆的组织密实，透气性小所以碳化速度慢。外加剂混凝土外加剂的种类很多，切不可用含有氯化物的外加剂，因为氯化物会加快钢筋锈蚀。

六、修补方法建议（环氧树脂修补法）：

1、表面处理

利用人工凿除的方法将缺陷周围的松散混凝土予以清除，露出新鲜混凝土，并将混凝土表面清理干净。

2、缺陷修复

a、为了使新增部分的混凝土（或砂浆）能与老混凝土良好地结合，在修补之前应首先在待修补混凝土缺陷表面涂一层环氧基液，其涂刷厚度以不超过1mm为宜，且应涂刷均匀，涂刷时可采用人工涂刷或喷枪喷射，为了便于涂匀，可在积液中加入少量丙酮（一般为3～5%），对于已涂刷基液的表面应注意防护，严禁杂物、灰尘落入其上。基液涂刷完成后，须间隔一定时间，等基液中的气泡消除后方可涂抹改性环氧砂浆或浇注改性环氧混凝土，时间间隔一般为30～60分钟。

b、如果钢筋外露，应该利用人工除锈的方式对锈蚀钢筋进行除锈，对钢筋进行防腐处理；在损坏的混凝土表面涂上环氧胶液等粘贴剂，然后利用环氧砂浆或环氧混凝土对混凝土缺陷部位进行修补

3）环氧材料的养护

a、环氧材料养护期间最重要的时控制好温度，一般养护温度以15～25度为宜，养护温差不宜超过5度。b、养护时间为夏季2天，冬季7天，在养护期的前3天，不应有水浸泡或其它冲击。

结束语

随着人们的生活水平提高，对电网结构的安全也越来越高。而基础是输电线路施工过程中最为重要的隐蔽性工程，其质量是线路安全运行的保证。本文重点阐述了对钢筋混凝土基础露筋问题的分析和修补建议，希望能够在实际工作中帮助到工作人员解决相关的一些难题，维护好我们线路的正常运行，保护好我们电力的持续供应。