強(qiáng)腐蝕鹽漬土地區(qū)輸電鐵塔基礎(chǔ)的防護(hù)

李寧 曹岳

摘要:強(qiáng)腐蝕鹽漬土對輸電鐵塔基礎(chǔ)的破壞不容忽視,本文對強(qiáng)腐蝕鹽漬土進(jìn)行了研究,結(jié)合工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),采取“外部防腐措施與提高基礎(chǔ)性能相結(jié)合”的防護(hù)方案,分別針對板式基礎(chǔ)和掏挖基礎(chǔ)兩種主要的基礎(chǔ)型式的防護(hù)采用了合理的防腐措施。

關(guān)鍵詞:強(qiáng)腐蝕鹽漬土板式基礎(chǔ)掏挖基礎(chǔ)

中圖分類號:TU71 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)06(c)-0084-02

一般將易溶鹽含量超過0.3%者定義為鹽漬土,根據(jù)其含鹽量,鹽漬土一般分為弱鹽漬土、中鹽漬土、強(qiáng)鹽漬土和過鹽漬土四種。我國新疆、青海、甘肅部分地區(qū)的土壤中易溶鹽含量高達(dá)50%～60%。鹽漬土對混凝土材料產(chǎn)生極嚴(yán)重的膨脹性腐蝕破壞,屬強(qiáng)腐蝕。而由于我國能源分布的不均衡,越來越多高電壓等級輸電線路正在西北這些地區(qū)建設(shè)。鹽漬土對輸電桿塔基礎(chǔ)的腐蝕嚴(yán)重影響了基礎(chǔ)的耐久性,危害了線路的安全運(yùn)行。

1 腐蝕機(jī)理簡述

鹽漬土的腐蝕性主要包括氯鹽腐蝕和硫酸鹽腐蝕兩種。

氯鹽對混凝土中的鋼筋有強(qiáng)烈腐蝕作用,其機(jī)理主要通過形成“腐蝕電池”,氯離子在金屬表面能促使形成陽極區(qū),能破壞混凝土中鋼筋表面的鈍化膜,使其活化,結(jié)構(gòu)破壞。此外,氯離子在金屬表面的不均勻分布,能形成濃差電池。一般情況下,土中氯離子含量越高,其腐蝕性越強(qiáng)。

硫酸鹽對混凝土腐蝕,主要是SO42-進(jìn)入混凝土內(nèi)部,與混凝土的分子發(fā)生化學(xué)作用和物理作用而生成生成難溶的鹽類礦物,逐步累積后導(dǎo)致結(jié)晶膨脹,在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生巨大膨脹應(yīng)力,而使混凝土遭受破壞。

2 措施分析

目前,西北地區(qū)高電壓等級輸電線路,鐵塔基礎(chǔ)主要采用型式為以板式基礎(chǔ)為主的開挖類基礎(chǔ)和以原狀土為主的掏挖基礎(chǔ)兩種,針對這兩種主要基礎(chǔ)型式,結(jié)合西北強(qiáng)腐蝕鹽漬土地區(qū)750kV線路工程的防腐蝕經(jīng)驗(yàn),依據(jù)《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50046-2008)和《架空送電線路基礎(chǔ)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》(DL/T 5219-2005),主要采取“外部防腐措施與提高基礎(chǔ)性能相結(jié)合”的防護(hù)方案,提高基礎(chǔ)性能的方法包括提高混凝土標(biāo)號、選擇合理水泥、鋼筋涂刷防腐漆、加強(qiáng)混凝土構(gòu)造措施、摻加防腐劑等;基礎(chǔ)的外部防腐措施主要包括玻璃鋼模板保護(hù)法、涂刷防腐漆等方法。具體保護(hù)措施如表1所示:

(1)板式基礎(chǔ):采用直立式主柱及鋼筋混凝土底板,利用了地基及上覆土重力的抗拔作用。施工難度小,施工速度快,但對環(huán)境的破壞較大(圖1）。

采取的內(nèi)部措施包括:①基礎(chǔ)混凝土采用C40級,鋼筋混凝土保護(hù)層最小厚度50mm;②采用高抗硫酸鹽硅酸鹽水泥;③控制最大水灰比0.4,最小水泥用量360kg/m3,最大氯離子含量0.08%;④基礎(chǔ)墊層采用瀝青混凝土墊層,厚度取200mm;⑤混凝土內(nèi)部摻加不小于水泥重量4%的鋼筋阻銹劑和混凝土防腐劑。

采取的外部措施包括:采取玻璃鋼模板保護(hù)或涂刷環(huán)氧瀝青漆等防腐漆,厚度≥500μm（表1）。

通過對比分析,兩種防腐材料各有優(yōu)缺點(diǎn),對于腐蝕性超強(qiáng)的地區(qū),采用玻璃鋼纖維保護(hù),防腐效果好,對于一般強(qiáng)腐蝕鹽漬土地區(qū),采用環(huán)氧瀝青涂層,施工方便且價(jià)格便宜。因此可根據(jù)不同的程度采取不同的防腐方法（圖2）。

優(yōu)點(diǎn):采用玻璃鋼模板或防腐漆在基礎(chǔ)外表面形成一層密封的保護(hù)層,形成第一道防線,基礎(chǔ)摻加外加劑和相應(yīng)的構(gòu)造措施提高基礎(chǔ)性能,構(gòu)成第二道防線,從而確?；A(chǔ)的安全。

(2)掏挖基礎(chǔ):基礎(chǔ)施工時(shí)以土代模,直接將鋼筋骨架和混凝土澆入掏挖成形的土胎內(nèi),充分利用了原狀土承載力高、變形小的優(yōu)點(diǎn)。施工過程中避免了大開挖,減少了對環(huán)境的破壞,同時(shí)避免了對土體的過分?jǐn)_動（圖3）。

采取的內(nèi)部措施包括:①基礎(chǔ)混凝土采用C40級,鋼筋混凝土保護(hù)層最小厚度55mm;②采用高抗硫酸鹽硅酸鹽水泥;控制最大水灰比0.4,最小水泥用量380kg/m3,最大氯離子含量0.08%;③混凝土內(nèi)部摻加不小于水泥重量4%的鋼筋阻銹劑。

采取的外部措施包括:①基坑掏挖完成后,在基坑側(cè)壁噴厚度不小于30mm的水泥漿,使坑壁平整。②水泥漿表面采用10mm厚度的防腐玻璃鋼纖維貼緊,然后灌注混凝土。

優(yōu)點(diǎn):打破掏挖基礎(chǔ)僅依靠自身性能進(jìn)行防腐蝕的局限性,可以全方位保護(hù)基礎(chǔ),增大掏挖基礎(chǔ)在強(qiáng)腐蝕地區(qū)的應(yīng)用。

3 結(jié)語

強(qiáng)腐蝕鹽漬土對輸電鐵塔基礎(chǔ)的破壞不容忽視,本文對強(qiáng)腐蝕鹽漬土進(jìn)行了研究,結(jié)合工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),分別針對板式基礎(chǔ)和掏挖基礎(chǔ)兩種主要的基礎(chǔ)型式的防護(hù)采用了合理的措施,不僅滿足設(shè)計(jì)規(guī)范的要求,確?；A(chǔ)達(dá)到預(yù)期的適用壽命,而且方便施工單位進(jìn)行施工、操作。本文可以為類似工程的防護(hù)提供借鑒。

參考文獻(xiàn)

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