预埋件锈蚀不处理,网架支座会出现哪些隐患
预埋件锈蚀不处理,网架支座会出现哪些隐患,在空间网架工程体系中,网架支座是上部网架结构与下部土建基础之间的传力构件,预埋件作为支座的锚固基础,直接决定支座系统的稳定性。在工程项目土建交接环节,预埋钢板、锚筋出现锈蚀现象较为常见。部分项目施工环节未对预埋件锈蚀问题开展处置,直接进行网架支座安装。随着建筑投入使用,在潮气、雨水、粉尘、氯离子等介质持续作用下,锈蚀持续向内扩展,逐步影响网架支座,产生各类结构病害。山东邹唐建工在厂房、干煤棚、体育馆等网架工程深化、现场技术服务及后期检测工作中,持续关注预埋件锈蚀引发的支座隐患,结合工程实践梳理相关问题。
钢材发生锈蚀反应后,锈蚀产物体积产生膨胀,形成向外的挤压应力。预埋件锚筋埋置于混凝土内部,锚筋锈蚀产生的膨胀应力会作用于周边混凝土,初期产生细微裂缝,随着锈蚀持续发展,裂缝延伸贯通,混凝土保护层出现起鼓、剥落现象。保护层破损之后,腐蚀介质接触锚筋的通道打通,锈蚀发展速度进一步加快,形成持续恶化的循环。锚筋有效受力截面在锈蚀作用下缩减,预埋件锚固承载力随之下降。网架承受风雪荷载、温度应力、地震作用时,支座传递的竖向力、水平力无法稳定传递至基础,预埋件存在拔出的可能。预埋件锚固性能下降,网架支座的约束条件受到影响,上部网架整体受力体系随之改变。
预埋锚板、锚栓与网架支座底板直接相连,支座底板与预埋钢板之间形成缝隙空间,雨水、冷凝水、空气中盐分会在缝隙内积聚,长期滞留加速预埋件锈蚀。预埋锚板表面形成凸起锈层,支座底板安放后贴合状态不佳,支座受力分布不均,局部区域产生应力集中。在温度往复变化、风荷载反复作用下,支座底板产生微小滑移,锚栓承受额外剪切荷载。锚栓杆体锈蚀会破坏螺纹结构,螺母预紧力逐步降低,出现松动情况。螺母松动之后,支座底板与预埋件之间约束减弱,水平荷载作用下支座产生位移。锈蚀程度较重时,锚栓截面受损断裂,支座底板与预埋钢板相互脱开,支座锚固功能失效。大跨度干煤棚、大型厂房网架,支座水平位移存在控制要求,支座滑移会改变网架杆件内力分布,部分杆件内力超出设计取值范围。
预埋件钢材和支座底板钢材直接接触,在潮湿电解质环境中会形成电偶腐蚀。预埋件优先发生腐蚀,腐蚀范围持续扩大,锈蚀沿着接触面延伸至网架支座底板、肋板、支座球。原有状态完好的支座构件,会受预埋件锈蚀连带影响产生腐蚀损伤。支座底板、加劲肋板截面持续减薄,支座焊缝位置出现点蚀,逐步产生裂纹。橡胶支座、球型支座底板锈蚀后,凸起锈层挤压支座构件,干扰支座转动、位移功能。支座属于网架关键节点构件,支座本体锈蚀之后,现场维修换工序繁杂,后期处置投入高于前期除锈防腐费用。
网架结构设计阶段,支座位置、边界约束条件按固定状态设定,荷载按照预设路径传递。预埋件锈蚀造成锚栓松动、混凝土保护层脱落,支座出现倾斜、位置偏移。支座微小偏移,即可改变网架整体边界条件,网架杆件内力重新分配。部分受压杆件内力上升,发生屈曲变形;受拉杆件应力上升,焊缝位置萌生裂纹。这类内力变化属于隐蔽病害,初期外观很难识别,需要借助结构检测、有限元模型验算开展评估。不少老旧网架病害溯源,根源来自支座预埋件早期锈蚀未及时处置。
不同环境条件下,预埋件锈蚀发展速度存在区别。内陆常规厂房环境空气湿度偏低,预埋件锈蚀发展速度偏缓;沿海区域、化工厂区、干煤棚这类环境,空气中氯离子、粉尘含量较高,预埋件锈蚀发展速度快。预埋件处于基础顶面,常年湿度偏高,同时被支座底板遮挡,常规巡检难以观察到底板下方预埋钢板锈蚀状态,属于隐蔽工程。等到外部能够观察到明显锈迹时,内部锚筋往往已经出现损伤。
锈蚀处置投入随病害等级变化。锈蚀早期仅存在表面浮锈,处置工序简单,打磨除锈、清理锈渣,涂刷配套防腐涂层,做好接触面隔离,投入较少。锈蚀持续发展,锚筋截面损失较大、混凝土大面积开裂时,简单涂刷涂料无法解决问题。需要第三方机构开展结构检测鉴定,复核预埋件锚固承载力,依据检测结果编制加固方案。加固施工工序较多,现场需要搭设脚手架,部分工况设置网架临时支撑,规避加固阶段结构扰动,整体投入增加。锈蚀造成预埋件锚固失效时,处置难度高,部分工况需要局部卸荷,重新设置支座预埋件,对项目生产运营带来较长影响。
山东邹唐建工在网架项目实施过程中,将预埋件防腐检查纳入支座专项验收流程。土建移交网架施工阶段,检查预埋锚板、锚栓外观状态,记录锈蚀情况,区分浮锈、中度锈蚀、重度锈蚀。轻微浮锈采用动力工具打磨除锈,清理锈渣后涂刷环氧富锌底漆封闭金属表面;支座底板安装前增设隔离垫层,阻断缝隙腐蚀通道。对于混凝土保护层开裂、锚筋明显锈蚀位置,委托第三方检测机构检测锚筋剩余截面,复核预埋件锚固承载力,依托检测结果编制加固方案。支座安装完成之后,在支座底板周边缝隙填充耐候密封胶,阻挡雨水渗入底板下部,减少潮气接触预埋件,降低再次锈蚀概率。项目运维阶段建立定期巡检机制,重点查看支座周边,检查预埋件、锚栓状态;腐蚀环境缩短巡检周期,发现锈蚀迹象及时开展处置。
预埋件是网架支座的锚固基础,预埋件锈蚀不只是外观问题,会连锁引发混凝土开裂、锚栓失效、支座滑移、网架杆件内力异常等一系列结构隐患。网架工程施工交接、竣工验收、后期运维各环节,都需要关注预埋件防腐状态,做到早排查、早处置。山东邹唐建工承接各类网架工程深化设计、现场技术服务,在支座预埋件管控、节点防腐、结构检测鉴定方面积累实操经验,可配合项目做好支座系统全过程质量管控。

山东邹唐建工|大跨度网架标准化实测验收现场







