張禛良
(大慶油田天宇工程設計有限責任公司,黑龍江 大慶 163000)
隨著經濟的發展,城市規模擴大,各種建筑工程也是層出不窮,而砼對于各種建筑工程來說是一種不可或缺的材料,但是一些地方因為其自身的特殊原因,在工程建設中會使用重度防腐砼,而重度防腐砼的使用是要嚴格按照配合比的。在建筑跨海大橋時,就會采用重度防腐砼來建筑樁基以延長樁基的使用壽命,進而更好的保障橋梁的質量和安全。
對于一般的建筑來說使用防腐砼澆灌樁基即可,普通的防腐砼就可以起到減弱地下水對砼的腐蝕性。對于重度防腐砼來說,一般都是在靠近海邊或者海港附近的建筑工程中使用的較多,因為這些地方的建筑會經常接觸到海水,每次海潮的漲落都會對鋼筋砼造成沖擊,給砼的表面造成一定的磨損,而海水中又含有大量的氯離子,這些建筑通過常年累月的被海水沖刷,使海水中的氯離子滲透到砼中,從而于砼中鋼筋相互反應,加速鋼筋的氧化腐蝕,使結構的壽命不能達到設計年限(一般我國建筑物的設計年限為50年)[1]。由此可見海水對鋼筋砼的腐蝕性是非常強的,因此海邊是必須使用重度防腐砼來灌澆樁基礎的。
一般的具有腐蝕性的化工廠建筑也是需要使用防腐砼,其對砼的腐蝕程度會比海水中氯離子產生的腐蝕具有更強的腐蝕性,而化工廠對防腐砼的配合比還需要參考特殊行業要求。
本文將以深圳下洞大橋為例對樁基重度防腐砼的設計進行分析。深圳下洞大橋是鹽-壩高速公路B段的重點工程,在橋的上部結構中使用的是裝配式預應力砼連續箱梁,下部結構中主要包括:樁基礎、擴大基礎、V形墩等[2]。
(1)海水對樁基的腐蝕機理
由于深圳下洞大橋所處的環境濕度較高,通過對設計資料的查看和實際情況的考察發現,樁基礎所受到的侵蝕主要有兩種。第一種是大浪和漂流固態物的沖擊。急速過來的波浪或者是漂流的固態物體會長期對樁基礎的表面進行沖刷,加劇了樁基表面的磨損速度和程度,長此以往導致樁基礎發生腐蝕;第二種是海水中存在著氯離子等其他活性離子,并且這些活性離子的含量較高,樁基礎的表面長期與活性離子進行接觸,會使氯離子等逐步滲透到樁基礎的內部,加劇對樁基礎的腐蝕。這樣看來,海水對于樁基具有較強的腐蝕性。由于大部分樁基都位于海水中,必須對海上樁基礎灌注重度防腐砼,來減少海水對樁基的腐蝕;
(2)樁基重度防腐砼的設計
在進行樁基重度防腐砼的設計時,必須保證重度防腐砼的配合比滿足相關規定和國家要求。參照《公路橋涵施工技術規范》、《以及海港工程混凝土結構防腐蝕技術規范》得出,樁基重度防腐砼的配合比必須滿足以下七點要求。第一點,不能使用火山灰質水泥,強度等級要<32.5;第二點,煤灰水泥質量最好>25%。粉煤灰的質量要求要在Ⅱ級以上;第三點,應用高效減水劑;第四點,水灰比>0.5;第五點,砼抗滲等級要<S14;第六點,砼抗氯離子滲透性>2000;第七點,砼設計標號為C30,適配強度<38MPa。由于深圳下洞大橋樁基大部分處于海水中,使得樁基周圍的氯離子含量較高,因此在進行衡量重度防腐砼性能時氯離子的滲透能力是重要的指標之一。對于砼來講,其內部結構越松散,抗拒氯離子的滲透性就越弱。為了使配合比性價比更高,可以采用粉煤灰這種超細微粒。
在設計過程中,為了更好地滿足裝機的重度防腐要求,使用廣州PⅡ42.5水泥、F-DNA220A 高效減水劑和0.17%的氯離子等[3]。由于設計中所使用的材料都是品質最佳的,因此在經過反復實驗后,最終獲取了成功,所有防腐砼都達到相應的要求,使得海上樁基的施工順利完成并取得良好的成果。
綜上所述,現階段,在我國的橋梁建筑中,對重度防腐砼的使用不是很多,但隨著社會的發展,重度防腐砼的應用會越來越廣泛,并且對重度防腐砼的要求也會越來越高。隨著我國跨海大橋數量的不斷增多,重度防腐砼在橋梁建筑中所發揮的作用也會越來越大,可以進一步推動我國橋梁建筑行業的進一步發展。