防腐措施在橋梁混凝土結構中的應用

施 展

（中鐵十九局集團第五工程有限公司，遼寧 大連 116100）

防腐措施在橋梁混凝土結構中的應用

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文章針對國內以及國外已經建成的濱海橋梁以及跨海橋梁的耐久性進行分析研究，針對應用的相關防護措施進行調研，對防腐措施在不同環境下的適用進行了針對性的研究，以對混凝土結構在類似環境中的維護提供有力參考。

防腐措施；海洋環境；混凝土；橋梁

1概述

針對我國的沿海橋梁工程我國交通部在1963年至1980年分別對混凝土的狀況進行了三次調研。在最早的一次調研中發現華東及華南地區海港的研究中，發現混凝土結構被破壞的主要原因為鋼筋銹蝕。而最近的一次調研中針對使用年限較短的華南鋼筋混凝土海港碼頭進行調查分析，發現鋼筋不耐久或鋼筋銹蝕的碼頭數量高達89%，而這些碼頭中出現銹蝕的時間有些不超過10年，這些結構中的混凝土結構基本無法達到使用壽命的年限設計要求。

在上世紀初美國的Alsea海灣大橋，由于受到海洋環境的影響，鋼筋受到嚴重的侵蝕而發生銹蝕，短時間內結構便受到嚴重破壞。上世紀六十年代，舊金山海灣大橋，在海水的侵蝕下浪濺區的衡量內部鋼筋銹蝕極為嚴重，在八十年代國家不得不對其進行補修，花費了大量的資金。而在中東的紅海區域，海工混凝土建筑大多數會受到環境作用，導致混凝土內部的鋼筋結構受到侵蝕，有些使用1年后便會明顯發生腐蝕現象。在日本，很多海港碼頭的混凝土結構同樣受到了海洋環境的影響，一些使用年限超過20年的碼頭均發生了順筋銹裂的現象。

通過上述案例可以總結出，氯離子的侵襲是導致沿海混凝土結構受到腐蝕破壞的主要引發因素。文章則組要針對沿海的特殊環境，依照現有的規定，對沿海已有的橋梁防護腐蝕破壞的措施進行了分析，用以提高橋梁的耐久度以及抗腐蝕度。

2 國內規定

沿海環境中防腐蝕技術在混凝土結構中的應用，我國相關規定中均提出了明確的要求。JTJ 275-2000 海港工程混凝土結構防腐蝕技術規范要求: 在耐久度以及防腐蝕設計中，應當針對混凝土的環境條件以及預定功能選擇綜合性能良好的混凝土；而在浪濺區的構件，高性能的混凝土較為適用，并應當配套適用防腐蝕的特殊手段。JTG/TB07-01-2006公路工程混凝土結構防腐蝕技術規范要求:應當在受到嚴重破壞的結構處采用相關防腐附加措施對環境腐蝕作用進行阻擋。

GB/T50476-2008混凝土結構耐久性設計規范明確要求:在耐久性設計上混凝土結構應當包含：1）結構的設計使用年限、環境類別及其作用等級；2）有利于減輕環境作用的結構形式、布置和構造；3）混凝土結構材料的耐久性質量要求；4）鋼筋的混凝土保護層厚度；5）混凝土裂縫控制要求；6）防水、排水等構造措施；7）嚴重環境作用下合理采取防腐蝕附加措施或多重防護策略；8）耐久性所需的施工養護制度與保護層厚度的施工質量驗收要求：9）結構使用階段的維護、修理與檢測要求。由此可見，相關規范中混凝土那就行的結構設計中附加防腐促使已經成為了必要的規定。而針對后張預應力混凝土，GB/T 50476-2008混凝土結構耐久性設計規范對其結構要求: 需要采用多重保護措施。

GB/T 50476-2008 混凝土結構耐久性設計規范中: 氯化物環境作用超過E級、F級的，對重要混凝土機構應當采用必要的防護措施。

由此可見，對于沿海工程混凝土的防腐蝕技術，除了選擇合理的結構形式和抗腐蝕性、抗滲性良好的混凝土之外，采用防腐蝕附加措施也是提高海工混凝土結構物耐久性的重要措施。

3 實際工程中附加措施的應用

3.1 實例分析

文章主要針對國內具有代表性的三座沿海、跨海大橋（崇啟大橋、黃海大橋以及東海大橋）的使用情況以及耐久附加措施進行了研究分析，在對比三座橋所處的環境基礎上，對其耐久附加措施進行了分析，其結果如下：

3.1.1 崇啟大橋

在該橋梁進行建設前，其耐久性的提高防護措施的確定主要以事前的理論研究作為依據，根據橋梁所處環境的調研，根據其特殊性予以理論研究，最終確定出相關成果，在經濟合理的基礎上，提出了能夠滿足結構安全性的有效防護措施。即，承臺部分采用大于90mm厚的保護層保證其最低強度為C35，墩身處采用大于75mm的保護層，保證其強度大于C45，箱梁則采用普通鋼筋45保證其強度等級大于C50.以上部位均采用高性能混凝土。

3.1.2 黃海大橋

黃海大橋在建設中為了提高橋梁結構對于海洋環境的抗侵蝕性，采用了在雙重保護措施，分別使用環氧涂層以及硅烷浸漬兩項措施。

3.1.3 東海大橋

東海大橋的使用年限要求為100年，因此在設計中針對這一結構安全需求，耐久性提高的主要思路為：其本體耐久性通過高性能混凝土的使用予以提升；通過鋼筋保護層的合理厚度確定加強各個部件的耐久性；最后，通過添加涂層的方式對一些需要特殊結構部位進行輔助性的加強，從而加強東海大橋的使用壽命。

通過對比分析上述三座大橋的所采用的防護措施，可以發現我國目前所使用的防護措施為在相關結構處采用高性能的混凝土，并采用防護措施對其表面進行保護。但每個橋梁所處環境不同，因此會采用不同的防護措施，這是環境差異所致，并且還受到了技術水平和一些特殊工程要求限制，因此工程的施工方案均具有其特殊性。

結語

由于沿海環境的特殊性，對于橋梁的腐蝕作用較大，在該種環境中混凝土結構極易受到侵蝕，因此沿海以及跨海橋梁在設計中對耐久度的要求較之內地橋梁更高，防腐蝕措施不僅僅要考慮結構抗性的提高程度，同時還要保證方案的可行性和經濟性，并且全面考慮方案的可更換性。若是附加防護措施不恰當那么不但會加大后期橋梁的維護工作，同時也是對資源的浪費。因此耐久性提高的附加措施的確定和采用需要綜合工程所處的環境特點以及橋梁自身的機構特征以及使用年限要求等因素。

[1]陳駒.氯離子侵蝕作用下混凝土構件的耐久性[D].浙江大學，2002.

[2]鐘亞偉，李固華.沿海混凝土耐久性研究綜述[J].四川建筑科學研究，2007（01）.

[3]貢金鑫，王海超，李金波.腐蝕環境中荷載作用對鋼筋混凝土梁腐蝕的影響[J].東南大學學報（自然科學版）：2005（03）.

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10.13612/j.cnki.cntp.2014.04.031