防腐措施在桥梁混凝土结构中的应用

施 展

（中铁十九局集团第五工程有限公司，辽宁 大连 116100）

防腐措施在桥梁混凝土结构中的应用

施 展

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文章针对国内以及国外已经建成的滨海桥梁以及跨海桥梁的耐久性进行分析研究，针对应用的相关防护措施进行调研，对防腐措施在不同环境下的适用进行了针对性的研究，以对混凝土结构在类似环境中的维护提供有力参考。

防腐措施；海洋环境；混凝土；桥梁

1概述

针对我国的沿海桥梁工程我国交通部在1963年至1980年分别对混凝土的状况进行了三次调研。在最早的一次调研中发现华东及华南地区海港的研究中，发现混凝土结构被破坏的主要原因为钢筋锈蚀。而最近的一次调研中针对使用年限较短的华南钢筋混凝土海港码头进行调查分析，发现钢筋不耐久或钢筋锈蚀的码头数量高达89%，而这些码头中出现锈蚀的时间有些不超过10年，这些结构中的混凝土结构基本无法达到使用寿命的年限设计要求。

在上世纪初美国的Alsea海湾大桥，由于受到海洋环境的影响，钢筋受到严重的侵蚀而发生锈蚀，短时间内结构便受到严重破坏。上世纪六十年代，旧金山海湾大桥，在海水的侵蚀下浪溅区的衡量内部钢筋锈蚀极为严重，在八十年代国家不得不对其进行补修，花费了大量的资金。而在中东的红海区域，海工混凝土建筑大多数会受到环境作用，导致混凝土内部的钢筋结构受到侵蚀，有些使用1年后便会明显发生腐蚀现象。在日本，很多海港码头的混凝土结构同样受到了海洋环境的影响，一些使用年限超过20年的码头均发生了顺筋锈裂的现象。

通过上述案例可以总结出，氯离子的侵袭是导致沿海混凝土结构受到腐蚀破坏的主要引发因素。文章则组要针对沿海的特殊环境，依照现有的规定，对沿海已有的桥梁防护腐蚀破坏的措施进行了分析，用以提高桥梁的耐久度以及抗腐蚀度。

2 国内规定

沿海环境中防腐蚀技术在混凝土结构中的应用，我国相关规定中均提出了明确的要求。JTJ 275-2000 海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范要求: 在耐久度以及防腐蚀设计中，应当针对混凝土的环境条件以及预定功能选择综合性能良好的混凝土；而在浪溅区的构件，高性能的混凝土较为适用，并应当配套适用防腐蚀的特殊手段。JTG/TB07-01-2006公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范要求:应当在受到严重破坏的结构处采用相关防腐附加措施对环境腐蚀作用进行阻挡。

GB/T50476-2008混凝土结构耐久性设计规范明确要求:在耐久性设计上混凝土结构应当包含：1）结构的设计使用年限、环境类别及其作用等级；2）有利于减轻环境作用的结构形式、布置和构造；3）混凝土结构材料的耐久性质量要求；4）钢筋的混凝土保护层厚度；5）混凝土裂缝控制要求；6）防水、排水等构造措施；7）严重环境作用下合理采取防腐蚀附加措施或多重防护策略；8）耐久性所需的施工养护制度与保护层厚度的施工质量验收要求：9）结构使用阶段的维护、修理与检测要求。由此可见，相关规范中混凝土那就行的结构设计中附加防腐促使已经成为了必要的规定。而针对后张预应力混凝土，GB/T 50476-2008混凝土结构耐久性设计规范对其结构要求: 需要采用多重保护措施。

GB/T 50476-2008 混凝土结构耐久性设计规范中: 氯化物环境作用超过E级、F级的，对重要混凝土机构应当采用必要的防护措施。

由此可见，对于沿海工程混凝土的防腐蚀技术，除了选择合理的结构形式和抗腐蚀性、抗渗性良好的混凝土之外，采用防腐蚀附加措施也是提高海工混凝土结构物耐久性的重要措施。

3 实际工程中附加措施的应用

3.1 实例分析

文章主要针对国内具有代表性的三座沿海、跨海大桥（崇启大桥、黄海大桥以及东海大桥）的使用情况以及耐久附加措施进行了研究分析，在对比三座桥所处的环境基础上，对其耐久附加措施进行了分析，其结果如下：

3.1.1 崇启大桥

在该桥梁进行建设前，其耐久性的提高防护措施的确定主要以事前的理论研究作为依据，根据桥梁所处环境的调研，根据其特殊性予以理论研究，最终确定出相关成果，在经济合理的基础上，提出了能够满足结构安全性的有效防护措施。即，承台部分采用大于90mm厚的保护层保证其最低强度为C35，墩身处采用大于75mm的保护层，保证其强度大于C45，箱梁则采用普通钢筋45保证其强度等级大于C50.以上部位均采用高性能混凝土。

3.1.2 黄海大桥

黄海大桥在建设中为了提高桥梁结构对于海洋环境的抗侵蚀性，采用了在双重保护措施，分别使用环氧涂层以及硅烷浸渍两项措施。

3.1.3 东海大桥

东海大桥的使用年限要求为100年，因此在设计中针对这一结构安全需求，耐久性提高的主要思路为：其本体耐久性通过高性能混凝土的使用予以提升；通过钢筋保护层的合理厚度确定加强各个部件的耐久性；最后，通过添加涂层的方式对一些需要特殊结构部位进行辅助性的加强，从而加强东海大桥的使用寿命。

通过对比分析上述三座大桥的所采用的防护措施，可以发现我国目前所使用的防护措施为在相关结构处采用高性能的混凝土，并采用防护措施对其表面进行保护。但每个桥梁所处环境不同，因此会采用不同的防护措施，这是环境差异所致，并且还受到了技术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。

结语

由于沿海环境的特殊性，对于桥梁的腐蚀作用较大，在该种环境中混凝土结构极易受到侵蚀，因此沿海以及跨海桥梁在设计中对耐久度的要求较之内地桥梁更高，防腐蚀措施不仅仅要考虑结构抗性的提高程度，同时还要保证方案的可行性和经济性，并且全面考虑方案的可更换性。若是附加防护措施不恰当那么不但会加大后期桥梁的维护工作，同时也是对资源的浪费。因此耐久性提高的附加措施的确定和采用需要综合工程所处的环境特点以及桥梁自身的机构特征以及使用年限要求等因素。

[1]陈驹.氯离子侵蚀作用下混凝土构件的耐久性[D].浙江大学，2002.

[2]钟亚伟，李固华.沿海混凝土耐久性研究综述[J].四川建筑科学研究，2007（01）.

[3]贡金鑫，王海超，李金波.腐蚀环境中荷载作用对钢筋混凝土梁腐蚀的影响[J].东南大学学报（自然科学版）：2005（03）.

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10.13612/j.cnki.cntp.2014.04.031