CN116383570B - 一种钢筋混凝土的钢筋防腐蚀评价施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢筋混凝土的钢筋防腐蚀评价施工方法，其包括以下步骤：S1：根据基坑的地形条件，确定向基坑内渗水的流向和流速，利用流向和流速评估基坑的积水效率X；S2：根据基坑二次混凝土浇筑时的间隔工期时长h，计算基坑内的积水深度L：L=X×h；S3：结合积水深度、混凝土露出基坑底部的高度以及钢筋露出混凝土的高度评估被腐蚀等级；进行防腐蚀施工；S4：在二次混凝土浇筑时，测试步骤S3中防腐蚀施工的防腐蚀参数，获取防腐蚀数据，计算腐蚀施工修正系数，评估防腐蚀效果。具有对基坑内基桩施工的防腐蚀预防、评估、施工和管理等优势，结合后期的防腐蚀施工效果的评估，对防腐蚀施工的工艺或方式的修正提供参考。

Description

一种钢筋混凝土的钢筋防腐蚀评价施工方法

技术领域

本发明涉及钢筋防锈蚀技术领域，具体涉及一种钢筋混凝土的钢筋防腐蚀评价施工方法。

背景技术

近年来，混凝土在房屋建筑、公路、桥梁、大坝等结构中得到广泛的应用。同时，此结构在长期自然环境和使用条件下会出现逐渐老化、损伤甚至破坏，从而有可能会直接影响到结构的安全，因此混凝土耐久性已是当今世界的重大问题。国际混凝土耐久性会议上曾指出：“当今世界混凝土破坏原因，按递减顺序是：钢筋锈蚀、冻害、物理化学作用”。并明确将“钢筋锈蚀”排在影响混凝土耐久性因素的首位。

在修建桥梁、道路等建筑物过程中，向地下打混凝土基桩是提升结构稳定的基本要件，但是对于一些建筑工程中，由于施工暂停、资金链断裂，在地下基桩完成后，后续施工的工期间隔较长(有时长达几年时间)，基坑内的钢筋混凝土桩长时间暴露在环境中，如果不进行适当、合理的保护，很容易受到腐蚀。特别是在沿海地带、海水倒灌、雨水的剧集，甚至会将基坑内的钢筋混凝土掩埋，加剧腐蚀的效果。

所以，针对上述情况提出一种钢筋混凝土的钢筋防腐蚀评价施工方法。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种能有效预防、评估和管理的钢筋混凝土的钢筋防腐蚀评价施工方法。

为了达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：

提供一种钢筋混凝土的钢筋防腐蚀评价施工方法，其包括以下步骤：

S1：根据基坑的地形条件，确定向基坑内渗水的流向和流速，利用流向和流速评估基坑的积水效率X；

S2：根据基坑二次混凝土浇筑时的间隔工期时长h，计算基坑内的积水深度L：L＝X×h；

S3：结合积水深度、混凝土露出基坑底部的高度以及钢筋露出混凝土的高度评估被腐蚀等级；

根据评估的被腐蚀等级，针对性的对基坑底部第一次浇筑的混凝土和露出混凝土的钢筋部分进行防腐蚀施工；

S4：在二次混凝土浇筑时，测试步骤S3中防腐蚀施工的防腐蚀参数，获取防腐蚀数据，计算腐蚀施工修正系数，评估防腐蚀效果。

进一步地，步骤S1包括：

S11：在基坑的竖向方向上均匀设置m个地层检测点，对每个地层检测点从下至上依次进行编号1，2，···m，在每个地层检测点上沿垂直于基坑侧壁的方向打孔，获取每个地层检测点上钻取的土样；

S12：将每个土样沿长度方向均匀拆分成n个子土样，对每个子土样沿打孔方向依次进行编号1，2，···n，并测试每个子土样的硬度y和渗透系数s；

S13：利用每个子土样的硬度y计算土样的硬度Y：

其中，i为土样拆分的任意子土样编号；

S14：将硬度Y与硬度阈值Y_阈值进行比较，若Y＞Y_阈值，则该土样位于硬岩层上，若Y≤Y_阈值，则该土样位于软土层上；

S15：筛选出位于软土层上的土样，作为软土层土样，并获取每个软土层土样上编号为1的子土样的渗透系数s₁；

S16：将渗透系数s₁与渗透系数阈值s_阈值进行比较；若s₁＞s_阈值，则该编号为1的子土样为渗水点；若s₁≤s_阈值，则该编号为1的子土样不是渗水点；计算渗水点的高程h₁：h₁＝e×x，其中，e为渗水点所在的地层检测点编号；

S17：从渗水点往上依遍历所有的软土层土样，并将其每个子土样的渗透系数s与渗透系数阈值s_阈值进行比较，记录满足s＞s_阈值的子土样对应的地层检测点编号a和子土样编号b，该子土样所在的点为过水点，得到若干个过水点；

S18：筛选出子土样编号最大的过水点(a，b_max)，计算过水点(a，b_max)的高程h_a：h_a＝h+a×x、以及距离渗水点的水平距离S：S＝a×v，其中x为相邻两个地层检测点之间的高度距离，v为子土样的长度，h为基坑底部的高程；

S19：过水点(a，b_max)与渗水点的连线为渗水方向，计算渗水方向的倾斜角θ：

S110：取在渗水方向上的过水点的渗透系数s，计算渗水方向上的平均渗透系数其中f为渗水方向上的过水点数量；

S111：采集基坑当前气候条件下单位时间的平均降雨量F，计算单位时间内渗入基坑的雨量F₁：

S112：根据单位时间内地下水在基坑内的冒出量F₂、单位时间雨水直接落入量F₃＝F×u计算基坑单位时间的积水量，作为评估的基坑积水效率X：X＝F₁+F₂+F₃，其中，u为基坑的占地面积。

进一步地，步骤S3包括：

S31：测量混凝土露出基坑底部的高度H₁和钢筋露出混凝土的高度H₂；

S32：将积水深度L与高度H₁、高度H₂进行比较：

若L<0，则基坑具有良好的排水性能，在间隔工期时长h内基坑不会出现积水，钢筋混凝土被腐蚀等级为四级；无需对钢筋混凝土进行防腐蚀施工；

若0≤L<H₁，则在间隔工期时长h内基坑的积水不会超过混凝土，钢筋混凝土被腐蚀等级为三级；需要在第一次浇筑的混凝土外围增加防水隔板，且防水隔板紧贴混凝土表面插入基坑底部，直到防水隔板的下端到达硬岩层；

若H₁≤L<H₂，则在间隔工期时长h内基坑的积水超过混凝土、且不超过露出混凝土的钢筋，钢筋混凝土被腐蚀等级为二级；需要在第一次浇筑的混凝土外围增加防水隔板，防水隔板紧贴混凝土表面插入基坑几部，直到防水隔板的下端到达硬岩层，并且防水隔板完全包裹混凝土部分，露出混凝土的钢筋部分涂防腐层；

若H₂≤L，则在间隔工期时长h内基坑的积水超过露出混凝土的钢筋，钢筋混凝土被腐蚀等级为一级；需要在第一次浇筑的混凝土外围增加防水隔板，防水隔板紧贴混凝土表面插入基坑几部，直到防水隔板的下端到达硬岩层，并且防水隔板完全包裹混凝土部分，露出混凝土的钢筋部分涂防腐层；并以渗水点为起点在基坑周围开挖排水槽或排水沟。

进一步地，步骤S4包括：

S41：在二次混凝土浇筑时，先测量基坑内此时的积水深度，拆下步骤S3中施工的防水隔板，测量混凝土和露出的钢筋分别被腐蚀的最大厚度d₁和d₂；根据步骤S3中评估的被腐蚀等级，计算不同腐蚀等级的腐蚀施工修正系数F_s：

其中，j和k分别为混凝土和钢筋的腐蚀影响系数，W₁为混凝土和钢筋在自然条件下腐蚀系数，W₂为混凝土和钢筋在水浸泡条件下的腐蚀系数；

S42：通过对比W₂和W₁的大小即可评价出防腐蚀效果，若W₂≥W₁，则判定步骤S3中的防腐蚀施工达到了防腐效果，否则，未达到防腐效果。

本发明的有益效果为：本发明针对基坑内工期较长的钢筋混凝土基桩，提出了一种能有效评估钢筋混凝土在施工工期间隔时间内被腐蚀效果的方法，并对评估结果进行针对性施工，确保在二次混凝土浇筑时，底部的钢筋混凝土基桩能具有足够的完整性，避免因为雨水、海水渗透等因素对钢筋混凝土基桩造成不可挽救的伤害，并通过对腐蚀效果的合理性评估，能针对评估结果进行不同的施工保护，避免长时间暴露在环境中，降低施工方的损失。具有对基坑内基桩施工的防腐蚀预防、评估、施工和管理等优势，结合后期的防腐蚀施工效果的评估，对防腐蚀施工的工艺或方式的修正提供参考。

附图说明

图1为钢筋混凝土的钢筋防腐蚀评价施工方法的流程图。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

如图1所示，本方案的钢筋混凝土的钢筋防腐蚀评价施工方法包括以下步骤：

S1：根据基坑的地形条件，确定向基坑内渗水的流向和流速，利用流向和流速评估基坑的积水效率X；

步骤S1包括：

S11：在基坑的竖向方向上均匀设置m个地层检测点，对每个地层检测点从下至上依次进行编号1，2，···m，在每个地层检测点上沿垂直于基坑侧壁的方向打孔，获取每个地层检测点上钻取的土样；

S12：将每个土样沿长度方向均匀拆分成n个子土样，对每个子土样沿打孔方向依次进行编号1，2，···n，并测试每个子土样的硬度y和渗透系数s；

S13：利用每个子土样的硬度y计算土样的硬度Y：

其中，i为土样拆分的任意子土样编号；

S14：将硬度Y与硬度阈值Y_阈值进行比较，若Y＞Y_阈值，则该土样位于硬岩层上，若Y≤Y_阈值，则该土样位于软土层上；对于硬岩层，其透水性效果差，地下水或雨水基本上都是通过软土层渗入基坑的。

S15：筛选出位于软土层上的土样，作为软土层土样，并获取每个软土层土样上编号为1的子土样的渗透系数s₁；

S16：将渗透系数s₁与渗透系数阈值s_阈值进行比较；若s₁＞s_阈值，则该编号为1的子土样为渗水点；若s₁≤s_阈值，则该编号为1的子土样不是渗水点；计算渗水点的高程h₁：h₁＝e×x，其中，e为渗水点所在的地层检测点编号；

S17：从渗水点往上依遍历所有的软土层土样，并将其每个子土样的渗透系数s与渗透系数阈值s_阈值进行比较，记录满足s＞s_阈值的子土样对应的地层检测点编号a和子土样编号b，该子土样所在的点为过水点，得到若干个过水点；

S18：筛选出子土样编号最大的过水点(a，b_max)，计算过水点(a，b_max)的高程h_a：h_a＝h+a×x、以及距离渗水点的水平距离S：S＝a×v，其中x为相邻两个地层检测点之间的高度距离，v为子土样的长度，h为基坑底部的高程；

S19：过水点(a，b_max)与渗水点的连线为渗水方向，计算渗水方向的倾斜角θ：

S110：取在渗水方向上的过水点的渗透系数s，计算渗水方向上的平均渗透系数其中f为渗水方向上的过水点数量；

S111：采集基坑当前气候条件下单位时间的平均降雨量F，计算单位时间内渗入基坑的雨量F₁：

S112：根据单位时间内地下水在基坑内的冒出量F₂、单位时间雨水直接落入量F₃＝F×u计算基坑单位时间的积水量，作为评估的基坑积水效率X：X＝F₁+F₂+F₃，其中，u为基坑的占地面积。

S2：根据基坑二次混凝土浇筑时的间隔工期时长h，计算基坑内的积水深度L：L＝X×h；

S3：结合积水深度、混凝土露出基坑底部的高度以及钢筋露出混凝土的高度评估被腐蚀等级；

根据评估的被腐蚀等级，针对性的对基坑底部第一次浇筑的混凝土和露出混凝土的钢筋部分进行防腐蚀施工；

步骤S3包括：

S31：测量混凝土露出基坑底部的高度H₁和钢筋露出混凝土的高度H₂；

S32：将积水深度L与高度H₁、高度H₂进行比较：

若L<0，则基坑具有良好的排水性能，在间隔工期时长h内基坑不会出现积水，钢筋混凝土被腐蚀等级为四级；无需对钢筋混凝土进行防腐蚀施工；

若0≤L<H₁，则在间隔工期时长h内基坑的积水不会超过混凝土，钢筋混凝土被腐蚀等级为三级；需要在第一次浇筑的混凝土外围增加防水隔板，且防水隔板紧贴混凝土表面插入基坑底部，直到防水隔板的下端到达硬岩层；

若H₁≤L<H₂，则在间隔工期时长h内基坑的积水超过混凝土、且不超过露出混凝土的钢筋，钢筋混凝土被腐蚀等级为二级；需要在第一次浇筑的混凝土外围增加防水隔板，防水隔板紧贴混凝土表面插入基坑几部，直到防水隔板的下端到达硬岩层，并且防水隔板完全包裹混凝土部分，露出混凝土的钢筋部分涂防腐层；

若H₂≤L，则在间隔工期时长h内基坑的积水超过露出混凝土的钢筋，钢筋混凝土被腐蚀等级为一级；需要在第一次浇筑的混凝土外围增加防水隔板，防水隔板紧贴混凝土表面插入基坑几部，直到防水隔板的下端到达硬岩层，并且防水隔板完全包裹混凝土部分，露出混凝土的钢筋部分涂防腐层；并以渗水点为起点在基坑周围开挖排水槽或排水沟。

S4：在二次混凝土浇筑时，测试步骤S3中防腐蚀施工的防腐蚀参数，获取防腐蚀数据，计算腐蚀施工修正系数，评估防腐蚀效果。

步骤S4包括：

S41：在二次混凝土浇筑时，先测量基坑内此时的积水深度，拆下步骤S3中施工的防水隔板，测量混凝土和露出的钢筋分别被腐蚀的最大厚度d₁和d₂；根据步骤S3中评估的被腐蚀等级，计算不同腐蚀等级的腐蚀施工修正系数F_s：

其中，j和k分别为混凝土和钢筋的腐蚀影响系数，W₁为混凝土和钢筋在自然条件下腐蚀系数，W₂为混凝土和钢筋在水浸泡条件下的腐蚀系数；

S42：通过对比W₂和W₁的大小即可评价出防腐蚀效果，若W₂≥W₁，则判定步骤S3中的防腐蚀施工达到了防腐效果，否则，未达到防腐效果。

本发明针对基坑内工期较长的钢筋混凝土基桩，提出了一种能有效评估钢筋混凝土在施工工期间隔时间内被腐蚀效果的方法，并对评估结果进行针对性施工，确保在二次混凝土浇筑时，底部的钢筋混凝土基桩能具有足够的完整性，避免因为雨水、海水渗透等因素对钢筋混凝土基桩造成不可挽救的伤害，并通过对腐蚀效果的合理性评估，能针对评估结果进行不同的施工保护，避免长时间暴露在环境中，降低施工方的损失。具有对基坑内基桩施工的防腐蚀预防、评估、施工和管理等优势，结合后期的防腐蚀施工效果的评估，对防腐蚀施工的工艺或方式的修正提供参考。

Claims (2)

1.一种钢筋混凝土的钢筋防腐蚀评价施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：根据基坑的地形条件，确定向基坑内渗水的流向和流速，利用流向和流速评估基坑的积水效率X；

所述步骤S1包括：

S11：在基坑的竖向方向上均匀设置m个地层检测点，对每个地层检测点从下至上依次进行编号1，2，···m，在每个地层检测点上沿垂直于基坑侧壁的方向打孔，获取每个地层检测点上钻取的土样；

S12：将每个土样沿长度方向均匀拆分成n个子土样，对每个子土样沿打孔方向依次进行编号1，2，···n，并测试每个子土样的硬度y和渗透系数s；

S13：利用每个子土样的硬度y计算土样的硬度Y：

其中，i为土样拆分的任意子土样编号；

S14：将硬度Y与硬度阈值Y_阈值进行比较，若Y＞Y_阈值，则该土样位于硬岩层上，若Y≤Y_阈值，则该土样位于软土层上；

S15：筛选出位于软土层上的土样，作为软土层土样，并获取每个软土层土样上编号为1的子土样的渗透系数s₁；

S16：将渗透系数s₁与渗透系数阈值s_阈值进行比较；若s₁＞s_阈值，则该编号为1的子土样为渗水点；若s₁≤s_阈值，则该编号为1的子土样不是渗水点；计算渗水点的高程h₁：h₁＝e×x，其中，e为渗水点所在的地层检测点编号；

S17：从渗水点往上依遍历所有的软土层土样，并将其每个子土样的渗透系数s与渗透系数阈值s_阈值进行比较，记录满足s＞s_阈值的子土样对应的地层检测点编号a和子土样编号b，该子土样所在的点为过水点，得到若干个过水点；

S18：筛选出子土样编号最大的过水点(a，b_max)，计算过水点(a，b_max)的高程h_a：h_a＝h+a×x、以及距离渗水点的水平距离S：S＝a×v，其中x为相邻两个地层检测点之间的高度距离，v为子土样的长度，h为基坑底部的高程；

S19：过水点(a，b_max)与渗水点的连线为渗水方向，计算渗水方向的倾斜角θ：

S110：取在渗水方向上的过水点的渗透系数s，计算渗水方向上的平均渗透系数 其中f为渗水方向上的过水点数量；

S111：采集基坑当前气候条件下单位时间的平均降雨量F，计算单位时间内渗入基坑的雨量F₁：

S112：根据单位时间内地下水在基坑内的冒出量F₂、单位时间雨水直接落入量F₃＝F×u计算基坑单位时间的积水量，作为评估的基坑积水效率X：X＝F₁+F₂+F₃，其中，u为基坑的占地面积；

S2：根据基坑二次混凝土浇筑时的间隔工期时长h，计算基坑内的积水深度L：L＝X×h；

S3：结合积水深度、混凝土露出基坑底部的高度以及钢筋露出混凝土的高度评估被腐蚀等级；

根据评估的被腐蚀等级，针对性的对基坑底部第一次浇筑的混凝土和露出混凝土的钢筋部分进行防腐蚀施工；

S4：在二次混凝土浇筑时，测试步骤S3中防腐蚀施工的防腐蚀参数，获取防腐蚀数据，计算腐蚀施工修正系数，评估防腐蚀效果；

所述步骤S4包括：

S41：在二次混凝土浇筑时，先测量基坑内此时的积水深度，拆下步骤S3中施工的防水隔板，测量混凝土和露出的钢筋分别被腐蚀的最大厚度d₁和d₂；根据步骤S3中评估的被腐蚀等级，计算不同腐蚀等级的腐蚀施工修正系数F_s：

其中，j和k分别为混凝土和钢筋的腐蚀影响系数，W₁为混凝土和钢筋在自然条件下腐蚀系数，W₂为混凝土和钢筋在水浸泡条件下的腐蚀系数；

S42：通过对比W₂和W₁的大小即可评价出防腐蚀效果，若W₂≥W₁，则判定步骤S3中的防腐蚀施工达到了防腐效果，否则，未达到防腐效果。

2.根据权利要求1所述的钢筋混凝土的钢筋防腐蚀评价施工方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

S31：测量混凝土露出基坑底部的高度H₁和钢筋露出混凝土的高度H₂；

S32：将积水深度L与高度H₁、高度H₂进行比较：

若L<0，则基坑具有良好的排水性能，在间隔工期时长h内基坑不会出现积水，钢筋混凝土被腐蚀等级为四级；无需对钢筋混凝土进行防腐蚀施工；

若0≤L<H₁，则在间隔工期时长h内基坑的积水不会超过混凝土，钢筋混凝土被腐蚀等级为三级；需要在第一次浇筑的混凝土外围增加防水隔板，且防水隔板紧贴混凝土表面插入基坑底部，直到防水隔板的下端到达硬岩层；

若H₁≤L<H₂，则在间隔工期时长h内基坑的积水超过混凝土、且不超过露出混凝土的钢筋，钢筋混凝土被腐蚀等级为二级；需要在第一次浇筑的混凝土外围增加防水隔板，防水隔板紧贴混凝土表面插入基坑几部，直到防水隔板的下端到达硬岩层，并且防水隔板完全包裹混凝土部分，露出混凝土的钢筋部分涂防腐层；

若H₂≤L，则在间隔工期时长h内基坑的积水超过露出混凝土的钢筋，钢筋混凝土被腐蚀等级为一级；需要在第一次浇筑的混凝土外围增加防水隔板，防水隔板紧贴混凝土表面插入基坑几部，直到防水隔板的下端到达硬岩层，并且防水隔板完全包裹混凝土部分，露出混凝土的钢筋部分涂防腐层；并以渗水点为起点在基坑周围开挖排水槽或排水沟。