沿海地区桥梁防腐措施浅议

沿海地区桥梁防腐措施浅议（共9篇）

篇1：沿海地区桥梁防腐措施浅议

沿海地区桥梁防腐措施浅议

环海地区的空气和地下水中含有大量的氯离子,尤其在海水上潮可以达到的桥梁地方,氯离子的渗透会极大地加剧混凝土结构的腐蚀,从而导致钢筋被腐蚀体积膨胀,混凝土产生裂纹,进而严重地影响混凝土结构的`质量.所以要采取一定的措施加以防护达到预期的效果,延长桥梁的使用寿命.本文从新建桥梁和旧桥加固两个方向对沿海地区桥梁防腐措施进行论述.

作 者：薛江波 作者单位：山东省滨州公路工程总公司,山东滨州,256612刊 名：城市建设与商业网点英文刊名：CHENGSHI JIANSHE YU SHANGYE WANGDIAN年，卷(期)：“”(14)分类号：U4关键词：沿海地区 桥梁 防腐 措施

篇2：沿海地区桥梁防腐措施浅议

福建沿海地区自然灾害防抗措施研究

摘要：以福建沿海地区为对象,针对该区地理位置、地形地貌、水文地质、文化传统、交通布局和城市规则等方面的.主要特征,总结灾害及其教训;预测未来灾害形式;分析未来灾害出现的可能性及其损失程度;从区域基本建设角度出发,以“硬件”与“软件”配套、相宜、“齐管”和和谐发展的方式, 提出防灾的主要举措和基本策略,为工程实践、经济计划、投资决策和规划管理提供科学依据.作 者：施养杭    SHI Yang-hang  作者单位：华侨大学土木工程学院,泉州,36 期 刊：环境科学与技术  ISTICPKU  Journal：ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY 年，卷(期)：, 30(z1) 分类号：X32 关键词：沿海地区    灾害类型    预测与分析    防灾策略    安全体系   

 

篇3：沿海地区电厂钢结构防腐方案简析

大型火力发电厂有大量的钢结构 (如锅炉钢架、厂区钢结构等) 和设备、管道位于室外。钢结构具有结构轻巧、综合机械性能好的优点, 但是暴露在环境中的钢材会受到各种形式的腐蚀, 如果不加以防护或隔绝腐蚀条件, 钢结构会逐渐被氧化, 最后丧失工作能力。对于厂址位于海边的沿海地区电厂, 因其具有常年湿度大、温度较高的特点, 且大气中含盐量较高, 加上电厂本身的粉煤灰、二氧化硫、蒸汽冷凝等局部腐蚀环境, 必须充分考虑各种腐蚀因素, 设计采取更合适的油漆防腐方案, 达到长效防腐、减少重涂次数、延长使用寿命的目的。

本文以东南沿海地区某在建电厂两台百万超超临界п型炉钢架为对象, 介绍说明了现行较为成熟的富锌涂料、热浸锌、冷喷锌三种防腐方案的保护原理, 并从适用环境、方案施工、防腐性能、后续维修及全寿命费用等多方面对三种防腐方案进行综合比较, 最终提出优化建议方案。

1 电厂防腐蚀油漆设计原则

采用油漆防腐的设计思路一般是根据腐蚀环境或介质、表面处理条件的不同, 采用不同成分的油漆涂料, 并且按照防护年限要求及技术经济比较结果, 确定涂料的涂装厚度。

按照国际上通用的《Paints and varnishes-Corrosion Protection of steel structures by protective paint systems》 (ISO12944—1998《涂料和清漆—防护漆系统对钢结构的腐蚀防护》) , 本工程厂址大气环境分类属于C4类;按涂料的耐久性划分, 涂料的设计寿命有短期、中期、长期3种标准, 目前大多数火力发电厂的油漆设计年限为10~15年。

2 本工程防腐方案简析

2.1 防腐方案分类

涂装涂料或涂层是最常用的防腐方式, 通过在钢材上涂覆一定厚度的致密材料, 把钢材和腐蚀介质或腐蚀环境分隔开, 从而达到防腐的目的。以往的涂料采用干性油或半干性油及天然树脂作为主要原料, 因此习惯上称之为“油漆”。

现行常用的油漆防腐方案主要有富锌涂料、热浸镀锌、冷喷锌三种。

2.2 热浸镀锌方案

热浸镀锌方案可以得到致密且较厚的锌保护层, 保护性能较好。但热镀锌施工工艺严格, 实际操作过程中, 若热镀锌工艺技术参数控制不好, 会严重影响热浸镀锌构件的防腐保护年限。

由于在容积有限且温度为400~500℃的高温锌槽内浸镀, 钢结构会产生热应力变化甚至热变形, 尤其是对于无缝钢管、箱型结构件等;同时, 热浸镀锌受镀槽大小、运输限制, 使得很多大型构件施工起来非常不便;此外, 该工艺污染较大, 废水废气处理费用也较高。当15年左右锌层消耗后, 无法重新进行热镀锌, 只能任其氧化, 无其他手段保证钢结构的使用寿命。

基于以上局限性, 热浸镀锌工艺目前在电厂仅在平台扶梯的钢格栅得到大量应用。

2.3 富锌涂料方案

由于富锌类底漆有良好的屏蔽功能, 很多工程采用环氧富锌漆作为室外钢结构、辅机和管道的底漆。富锌涂料工艺一般按照一道环氧富锌底漆50~75μm、两道环氧云铁中间漆100~200μm、两道聚氨酯面漆50~75μm考虑, 总干膜厚度200~350μm。

在沿海地区电厂高腐蚀环境条件下, 普通涂料防护周期较短。如国华宁海电厂一期工程、广东海门电厂一期工程, 建成后2~3年即出现大面积锈蚀。在电厂寿命周期内不得不多次进行防腐维修。

2.4 冷喷锌方案

冷喷锌是由纯度高于99.995%以原子化提炼的锌粉、特殊融合剂组成的单组分产品, 涂层干膜中含96%以上的纯锌, 其综合了热浸镀锌及喷涂锌 (铝) 和富锌涂料的优点, 保护原理类似热浸镀锌, 具有阴极保护和屏障保护双重保护, 比传统的热浸锌热喷锌具有更优秀的防腐蚀性能。

冷喷锌工艺由于加工温度低, 氧化率大大降低;冷喷施工使得热胀冷缩孔穴率也很低, 因而冷喷锌防护性能更好。冷喷锌表面处理要求比较低。冷喷锌不仅可以在车间里涂装施工, 亦可在现场涂装施工, 无工件尺寸和形状限制。冷喷锌产品中不含任何铅、铬等重金属成分, 溶剂中不含苯、甲苯、甲乙酮等有机溶剂, 因此使用安全、卫生。

基于以上优点, 冷喷锌工艺目前广泛应用于沿海地区电厂的户外钢结构防腐工艺中。

2.5 防腐方案比较

上述三种火力发电厂常用的防腐方案比较如表1所示。

以该沿海地区电厂两台在建百万п型炉钢架为例, 经咨询防腐涂装厂家, 结果如下:若采用富锌涂料方案 (使用“海虹老人”牌油漆) , 涂刷底漆65μm、面漆80μm、中间漆180μm, 材料费共计约1 700万元;若采用冷喷锌方案, 冷喷锌厚度180μm (含封闭漆和面漆) , 使用国产油漆材料费共计约2 800万, 使用进口油漆费用约4 000万。考虑冷喷锌方案可15年免维护, 富锌涂料方案每隔5~7年就需重新涂刷修补且维修难度较大, 冷喷锌方案的15年经济收益仍大于富锌涂料方案。

由上述分析比较可以看出, 冷喷锌方案具有长效防腐、避免多次维护、腐蚀适应性较好、施工及维护方便、全寿命费用较低等优点, 对于如锅炉钢架在内的大型钢结构本文推荐采用冷喷锌防腐方案。

3 结语

针对沿海地区电厂特殊的环境气候条件, 电厂的户外锅炉钢架、厂区钢结构等建议优先考虑冷喷锌防腐方案, 电厂平台的格栅板采用热浸锌方案。建议业主密切关注冷喷锌涂料的价格走向, 在费用能够承受的情况下, 优先考虑采用冷喷锌方案, 只有在价格超过初投资概算太多时, 才考虑富锌涂料方案。

摘要：沿海地区电厂腐蚀环境恶劣, 须对钢结构进行严格的防腐防护。现以沿海地区某电厂为例, 分析比较现行常用的富锌涂料、热浸锌及冷喷锌三种方法, 对电厂钢结构防腐方案提出优化建议, 亦可供其他沿海地区电厂参考借鉴。

关键词：沿海地区,电厂,钢结构,防腐

参考文献

[1]郭继新, 王娟.冷喷锌在宁东发电厂钢结构防腐中的应用[J].价值工程, 2014 (19) .

[2]李锐, 翟志斐.海边高腐蚀环境下的防腐控制[J].科技传播, 2011 (16) .

篇4：三峡地区宋明墓葬的防腐措施研究

关键词：三峡地区；明代墓葬；防腐措施

【中图分类号】K878.8

一、三峡地区明代墓葬防腐情况

三峡地区地处长江两岸，气候潮湿，降水量丰富，土壤质地大多粘硬，因此出现了对墓葬和尸体的防腐处理。这种技术在发展过程中，逐渐由简单地放置防潮物发展到使用混合物封闭墓室，这种技术的成熟应与物质技术条件的进步由很大关系。

明代时期，三峡地区的丧葬习俗在很多方面都在不断演变。墓地从平坦的台地上，此后逐渐向坡地移动，同时，墓地本身也在悄然变化，主要表现为墓地数量增多，规模变小。墓葬形制本身也在不断演变，长方形券顶砖室墓的特征是墓室平面呈长方形，左、右、后、三面均用直砖纵砌，少数用三直一平砌法，上砌券顶。大约追溯到战国时期的楚地，就开始流行了一种用白色或灰色的粘土填涂棺椁的周围，从而保护尸体和随葬品腐蚀的方法。砖室墓是由汉代中期木椁墓发展来，到汉代晚期开始流行，墓葬空间的加大，使墓室内产生更多的的空气、光线、水分这些不利因素，更易于腐蚀墓里的葬具和随葬品。砖室墓更经济适用，容易长期保存，故此一直沿用到现在。随着人们在前人的方法上对墓葬防腐问题作了更近一步的改进，明代以来在原来原有的构筑上发生了很大变化，主要表现在更好地运用防潮湿材料填充棺椁与墓壁之间的空隙，更好的增加了墓室的整体密封性。特别用在长方形竖穴土坑墓和砖室墓上多采用这种形式。涂家坝就是用石灰涂抹券顶，并用打碎的瓦片夹缝，再用石灰勾缝。墓室秭归狮子包墓室和墓壁铺砖，把剩余地面用沙浆填实，秭归庙坪墓室顶部用灰黄色花土填实。巴东官田庙M4和奉节永安镇电厂北山M240在墓室和券顶用石灰勾缝。奉节擂鼓台M33、M40棺木与墓底、墓壁间灌有大量白灰，并有许多木炭。这样使墓室密封性更好，加强坚固的性能，从而保证墓室内尸体和随葬品的防腐措施更好的发挥。

二、防腐措施分析

重庆地区防腐密封材料主要有青膏泥、白膏泥、木炭、石灰、松香等。三峡地区使用的防腐材料最多是石灰。早在战国时期的楚地，就流行用一种白色或灰色的粘土填涂在棺椁的周围，以保护尸体和随葬品不朽的做法。都采用土坑竖穴墓，并在木椁的上下四周填塞夯筑大量的木炭和白膏泥，形成具有极好密封性能的墓室。汉代以后，砖室墓开始流行，墓室的空间加大，密封性能大为减弱，光线、空气和水分都更易于葬具的腐蚀 和破坏，且砖室墓易于崩塌和毁坏，这些都加大了对棺椁和尸体保护的难度。人们在前人的基础上对这一方法作了改进，主要表现在缩小墓室空间、用防潮湿性更好的材料填充棺椁间及棺椁与墓壁间的空隙等。

而到了明代，南方地区的墓葬空间已普遍较小，多采用简单的长方形土坑竖穴墓和砖室墓的形式。同时，开始出现用大量防潮材料填棺椁之间、椁与墓壁之间余留的空隙，以此增强墓室的整体密封性。最普遍流行 的是在这些空隙间填塞松香、石灰或糯米石灰浆，也有填塞石膏、细砂、木炭。

南方明代墓葬的防腐防潮技术至少在南宋时期就已出现。在南宋时期，就有使用防腐、防潮措施对墓室或棺椁进行处理的技术，朱熹将其称为“作灰隔”，并对其作了详细的解释：“穿圹既毕，先布炭末于圹底筑实，厚二寸，然后布石灰、细沙、黄土拌匀者于其上。灰三分，二者各一可也。筑实厚二、三寸，别用薄板为灰隔，如椁之状。内以沥青涂之，厚三寸许，中取容棺。墙高于棺四寸许，置于灰上，乃于四旁旋下。四物亦以薄板隔之，炭末居外，三物居内，如底之厚。筑之既实，则旋抽其板，近上复下炭灰等而筑之，及墙之平而止。盖既不用椁，则无以容沥青，故此为制。又炭御木根，辟水蚁，石灰得沙而实，得土而粘，岁久结为金石，蝼蚁盗贼皆不能进也”。“所谓“灰隔”又称为“灰椁”它是用‘三合土（通常用石灰、沙 子、 黄土三种成分混合而成）或者石灰糯米汁浇浆灌注而成，覆盖包裹整个棺椁和墓圹，形成坚固严密的保护层。”，在墓葬构筑加强更大的改进。霍巍认为，由于南方潮湿的地理环境，作为建筑技术的浇浆密封技术早已存在，成为封固墓技术层面的缘起，而其流行则得益于宋代二程、司马光、朱熹等人的大力主张。涂家坝M3在两壁多1层，用沙子、黄土、石灰渣汁浇浆灌注而成，厚0.30m，覆盖包裹整个棺椁和墓圹，形成坚固严密的保护層，主要目的在不仅加强墓室的密封性能，阻碍外界物理、化学等因素的形成，更好的保护墓室内的尸体和随葬品，经济适用，而且也更好的保护墓葬结构更坚固。

墓室内尸体的保护，巫山地区由于气候潮湿，又在长江两岸，故而木棺因腐蚀严重而仅剩少许朽木及木灰，仅存铁质棺钉及板灰。涂家坝采用木棺棺盛尸，

且多用铁质棺钉拼合棺木。墓壁间灌有大量白灰。因此，尽管棺木已腐朽殆尽，但石灰却模印出其较准确的形状和尺寸。前人对于识别选择优质木材作为棺木，的确十分讲究。宋儒朱熹认为：“择木为棺，油杉为上，柏次之，土杉为下 ”。晋人郭璞在《尔雅》注中曾经指出：“杉似松‘生江南，可以为船及棺材，作柱埋之不腐”，说明选择具有防腐性能的杉木为棺，确有所依。明人陈龙正也认为：“木唯杉最善，不蛀不朽，又无燥性”，适宜用作棺木。明代的官方丧葬制度规定，“官民丧葬，棺掉之制，品官用油杉朱漆、梓用土杉，士庶丧，棺用坚木，油杉为上，柏次之，土杉、松又次之”，基本上是或多或少采用朱熹思想的强烈影响，推行到全国各地。

总之，根据以上分析，巫山地区气候潮湿的原因，在墓葬的防腐材料，墓室内防潮，尸体的保护等方面，在前人的经验中又进一步改革，总结出一些简单经济实用的方法。主要在朱熹精神强烈影响下，整个社会对墓葬防腐技术的重视，普通人的生命得到了社会的尊重和保护。特别是灰隔这种先进技术，坚固墓葬结构，同时辅助以其它各种防腐措施，形成这个阶段的特点。

参考文献：

1. 中国大百科全书总编辑委员会《考古学》编辑委员会.中国大百科全书考古卷 [M].第一版.北京：中国大百科全书出版社.1998年.

2. 宜昌博物馆，秭归县屈原纪念馆，秭归狮子包明墓清理简报[G].国务院三峡工程建设委员会办公室、国家文物局著.湖北库区考古报告集·第一卷.北京：科学出版社.2003年.

3. 湖北省文物事业管理局，湖北省三峡工程移民局.秭归庙坪[M].北京：科学出版社，2003年.

4. 吴松弟.北方移民与南宋社会变迁[M].第一版.台湾：文津出版社.1993年.

篇5：沿海地区桥梁防腐措施浅议

近年来,众多桉树学家对桉树的耐寒性进行许多卓有成效的研究,但对桉树抗风性的研究则进展甚微.实际上,避免或减轻台风对桉树的.危害已成为福建省沿海地区今后一段时期内学术界重点关注的焦点之一.文章提出了采用大容器育苗、深挖穴、适当深植、双植、下足基肥、科学追肥、林缘木修枝、选择合适林地、考虑种植行向、适当稀植、馒头状培土、机械加固、控制生长、选择抗风品种、保留植被等15条主要技术措施,并阐述了灾后的补救措施,旨在为降低台风造成的危害提供借鉴.

作 者：施恭明 陈信旺 陈绍玲 兰名驹 卓立新 吴岩镇 温素平作者单位：施恭明,陈信旺,陈绍玲,卓立新(福建省林业调查规划院,350003)

兰名驹,吴岩镇(连江县林业局,350500)

温素平(浦城县林业科技中心)

篇6：沿海地区桥梁防腐措施浅议

连盐铁路位于江苏省连云港、盐城两市境内, 沿线大部分位于滨海平原区, 地势宽广平坦, 区内河流纵横成网, 地表大多为第四系全新统冲积、海积、第四系上更新统冲洪积黏性土、淤泥质黏土、淤泥。基础施工大多具有地下水位较高、软土层较厚的特点, 且新建铁路沿线经济较为发达、人口稠密、建筑物 (构筑物) 及管线密集, 征地困难, 如何采取有效措施降低施工风险、缩短施工周期, 同时又尽量控制工程造价, 成为摆在设计和施工人员面前的一道难题。现以连盐铁路跨S242、烧香河支流特大桥钢板桩围堰设计为例, 探讨沿海地区铁路桥梁基坑开挖防护形式的设计及施工要点。

2 工程概况

跨S242、烧香河支流特大桥位于滨海平原区, 为单线铁路桥, 大部分桥墩位于鱼塘内。原设计鱼塘内和水库内的桥墩承台考虑在休渔期鱼塘内水排干后带挡板开挖施工, 但由于鱼塘面积过大, 水较深 (平均2~3m) , 如按原设计施工, 对渔业生产影响过大, 鱼塘征拆困难, 且地表以下15m范围内均为软土, 基坑开挖难以成型, 工期难以保证。考虑到连盐铁路桥梁承台基坑开挖深度一般为3m左右, 采用钢板桩进行基坑支护, 防水性能强, 施工快捷, 可多次倒用, 造价经济, 经四方会议变更后, 采用筑岛平台施工鱼塘中桩基础, 承台施工采用钢板桩围堰防护, 通过措施的巧妙结合, 将水中钻孔和承台施工变为陆上施工, 降低了施工风险, 改善了施工环境, 加快了施工进度。现以14#墩为例说明此类围堰的设计、施工要点。

14#墩位于鱼塘中, 水深2.05m, 承台尺寸为4.8m×5.1m×2.0m (顺桥向长×横桥向宽×承台厚) , 承台埋深0.7m。14#墩处地质情况如表1所示。

3 钢板桩围堰及筑岛平台尺寸

钢板桩围堰纵横向尺寸需考虑围堰内施工空间的要求, 一般钢板桩围堰边缘距承台边缘距离以不小于1m为宜。

筑岛平台纵横向尺寸需考虑钻机操作空间, 材料堆放, 泥浆存放等要求, 按《铁路工程预算定额第二册桥涵工程》[1]的规定, 钻孔工作平台按围堰外缘尺寸每边加1m计算面积。

根据以上原则, 14#墩钢板桩围堰尺寸定为6.8m×7.2m (顺桥向长×横桥向宽) , 采用拉森Ⅳ型钢板桩, 长9m。筑岛平台顶尺寸定为8.8m×9.2m, 平台四周按1:1放坡。同时设置一道钢支撑及围檩, 钢支撑采用I40c工字钢, 围檩采用H300×300型钢。钢板桩围堰及筑岛平台示意图如图1所示。

4 钢板桩围堰计算

关于软土基坑防护设计, 目前铁路部门没有具体的技术标准, 参照《建筑基坑支护技术规程》[2], 基坑防护安全等级按二级设计, 验算内容包括钢板桩截面、整体稳定、抗倾覆稳定性、基坑底抗隆起、墙底抗隆起、抗渗流稳定性、基坑内侧土反力验算、钢板桩嵌固深度等多项内容。

4.1 结构计算

根据弹性法土压力模型, 采用理正深基坑软件计算钢板桩围堰, 需要指出的是, 为考虑封底混凝土的影响, 封底混凝土按基坑内加固土考虑。因钢板桩最不利施工阶段为基坑开挖至坑底、尚未进行封底时, 限于篇幅影响, 故只表示出该阶段钢板桩围堰的位移及内力包络图, 如图2所示。

4.2 钢板桩截面验算

钢板桩需满足所受土压力的要求, 由图2可知, 基坑内、外侧钢板桩所受最大弯矩分别为Mn e i=60.282k N·m, Mw a i=45.969k N·m。钢板桩内、外侧所受最大应力分别为σn e i=70.920MPa, σnei=70.92MPa, 均小于钢板桩的抗弯强度设计值f=215MPa, 满足要求。

4.3 稳定性验算

因本围堰为设置一道支撑、锁口且设置围檩、混凝土封底 (相当于一道支撑) 的钢板桩围堰, 即相当于设置两道内支撑的钢板桩围堰, 内支撑强度、刚度均有保证, 不存在整体稳定性丧失的可能性, 不需要验算整体稳定性。

4.4 抗倾覆稳定

抗倾覆稳定验算按下式计算:

抗倾覆稳定安全系数取1.2, 经计算, 最不利工况为开挖至基坑底、尚未进行封底时, 即基坑开挖至3.25m深时最不利, 此时, Ks=2.641>1.2, 满足要求。

4.5 抗隆起验算

在我国基坑工程实践中, 目前常用的是能同时考虑土体c-φ值的抗隆起稳定分析方法。同时考虑的抗隆起分析模式主要分地基承载力模式和圆弧滑动模式[3]。地基承载力模式的抗隆起分析方法是以验算支护墙体底面的地基承载力作为抗隆起分析依据, 即支护墙体插入深度部分形成的抗力与墙后的土重及地面荷载之比要求满足规程要求:

式中, 各参数含义详见文献[2]。经计算, 最不利位置为钢板桩底部的抗隆起验算, 此时, Ks=1.772>1.6, 满足规程要求。

圆弧滑动模式的抗隆起分析方法认为, 土体沿围护墙体底面滑动, 且滑动面为一圆弧。这种方法以力矩平衡条件进行分析, 不考虑转动点处桩、墙的抗弯力矩, 不考虑基坑尺寸的影响, 即土体的抗剪承载能力与土的自重+附加荷载之和的比值需满足规程要求:

经计算, Ks=1.501<1.9, 不满足规程要求。

由以上计算可知, 控制工况为以最下层支点为转动轴心的坑底抗隆起计算。实际上, 因本围堰相当于设置两道内支撑, 不存在此种圆弧滑动模式的隆起破坏形式。

4.6 抗渗流稳定性验算

要避免基坑发生流土破坏, 需要在渗流出口处根据最短渗流路径按下式计算:

经计算, K=8.456>1.5, 满足规程要求。

4.7 基坑内侧土反力验算

为防止坑底土体丧失嵌固能力而使支护结构推移或倾覆, 作用在挡土构件嵌固段上的基坑内侧土反力合力Ps不应大于被动土压力合力Ep, 即:

Ps≤Ep

经计算, 开挖至基坑底、尚未进行封底时最不利, Ps=715.921k N≤Ep1702.949k N, 需要说明的是, 封底混凝土按基坑内加固土进行处理。

4.8 钢板桩嵌固深度验算

钢板桩嵌固深度需满足构造、抗倾覆、坑底抗隆起、最下层支点为轴心的圆弧滑动稳定性的要求。根据规范, 嵌固深度对于多支点支护结构ld不宜小于0.2h=0.65m, 构造满足要求。

根据以上分析, 其余各项对于钢板桩嵌固深度的要求均能满足。

5 沿海地区铁路桥梁钢板桩围堰设计一般原则

对于沿海地区软弱土层中铁路桥梁钢板桩围堰设计的一般情况, 通过对铁路桥梁的最高施工水位至承台底的高度h1, 封底混凝土厚度h2, 封底混凝土以下钢板桩的入土深度h3, 封底混凝土以下地基的基本承载力σ0等进行分类计算、并对已经实施的工程实例和估算, 分析总结后对钢板桩的长度得出如下一般设计原则:

1) 当σ0≤80k Pa时, 取h3=0.8h1。

钢板桩长L=h1+h2+h3+0.5m, 其中h3取值应根据计算满足抗滑要求以使坑底土不出现隆起现象为准。

摘要：对于软土基坑防护设计, 目前铁路部门没有明确的技术标准。论文参照《建筑基坑支护技术规程》, 以连盐铁路跨S242、烧香河支流特大桥14#墩为例, 介绍了沿海地区软弱土层中铁路桥梁钢板桩围堰的设计计算方法, 阐述了设计过程中对钢板桩围堰的各项验算内容。结合已经实施的工程实例, 根据封底混凝土以下地基的基本承载力对沿海地区铁路桥梁钢板桩围堰设计中钢板桩长度取值进行总结, 对以后类似工程的设计有一定的借鉴和指导的作用。

关键词：沿海地区,软土基坑防护,铁路桥梁,钢板桩围堰

参考文献

[1]铁道部经济规划研究院铁道工程定额所.铁路工程预算定额第二册桥涵工程[S].北京标准出版社, 2010.

[2]JGJ120—2012建筑基坑支护技术规程[S].

[3]刘国彬, 王卫东.基坑工程手册 (第二版) [K].北京:中国建筑工业出版社, 2009.

篇7：沿海地区桥梁防腐措施浅议

关键词墙式护栏；裂缝；预防措施

中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)012-0121-01

水泥混凝土是目前道路建设中广泛应用的道路建筑材料，它具有强度高，稳定性好、使用寿命长、维修费用少等许多优点，伴随着高等级公路的发展，这几年桥梁工程外侧护栏基本都是采用砼墙式护栏。，然而由于设计、施工、养护等诸多环节的不妥善，致使桥梁水泥混凝土墙式护栏从浇筑后3-4天护栏竖向裂缝开始出现，1个月后，裂缝仍不断增多、增大，甚至两道裂缝最短纵向间距不到1m，凿除重新浇筑，仍出现类似问题。

砼材料是一种耐久性很好的材料，但它的抗拉性能却很差，其抗拉强度仅为抗压强度的1/6-1/10，极限抗拉应变仅为极限压应变的1/15-1/20，如果构件出现裂缝，则由于水气和有害气体的侵入将导致钢筋的锈蚀，而钢筋锈蚀表面氧化脱落，体积增大，将加强砼表面裂缝，因此如何减小和控制裂缝的产生和发展，就显得特别重要。

1桥梁水泥混凝土墙式护栏竖向裂缝产生的原因

桥梁水泥混凝土墙式护栏竖向裂缝产生的原因很多，主要是自身应力形成的裂缝。

1）凝固收缩裂缝：砼凝固时，水泥和水化合生成的水化物体积比反应前物质的总体积小，反应过程体积减少，但受到粗集料约束，而出现拉应力，当其超过抗拉极限应力时，出现凝固收缩裂缝。

2）塑性收缩裂缝：这种现象通常在0.5-6小时发生。凝固时水分蒸发，体积变成减少，但干燥过程是由表面逐步扩展到内部的，在砼表面呈现水梯度，因此产生表面收缩大，内部收缩下的不均匀收缩，致使表面砼受拉力，内部砼承受压力，当表面砼所受的拉力超过其抗拉强度时，便产生塑性收缩裂缝。

3）干燥收缩裂缝：砼的含水量是影响的一个重要因素。强度增长，实质是继续水化，形成水化物，进一步填充空隙的过程。砼构件在水中或潮湿条件下，则砼的干缩将随之减少，或略产生膨胀，其胀缩的原因主要是由于水泥石中的凝胶体吸水或失去率转变为晶体的多少而引起的，当干缩变形受到约束时，常会引起构件的翘曲或工裂。

4）温度裂缝：砼受水泥水化热，周围环境，温度变化等因素影响，将发生收缩和膨胀，产生温度应力，我们知道混凝土的线膨胀系数为0.00001，当其变形受到限制时将产生很大的温度应力，当外部砼所受拉力一旦超过其极限抗拉应力，将产生裂缝。

特别气温较低时浇筑护栏，由于外部气温较低，而砼内部由于水化产生水化热，内部砼产生膨胀，外表砼由于气温低产生膨胀较小，互相制约产生很大的应力。

冬季蒸气养护或加温养护时，升温、降温过快，或骤冷骤热，也易产生温度裂缝。

5）重力式护面墙、挡墙由于不均匀沉降产生的辐射裂缝。

2桥梁砼墙式护栏的竖向裂缝预防措施

1）认真做好砼配合比设计，严格按照配合比施工。①选择干净的弹性模量大的骨料，控制砼骨料中的最大粒径。砼收缩随骨料的弹性模量的增大而减少，同时又随骨料石子含量的增大而增大，因此选用干净的弹性模量大的骨料，对减小砼的收缩裂缝是有利的。采用最大粒径较小的骨料配制砼时，可以提高砼的极限拉伸值，根据本人施工经验，认为浇筑墙式护栏石子粒径最大不宜大于2.5cm。②碎石级配。良好级配的集料，可获得加水量少，和易性好、离析泌水少的砼混合物。集料级配良好，可使水泥浆分布均匀，从而水化时产生的收缩力分布也就较均匀。③水灰比。施工中，由于水灰比的改变，往往能很明显地改变新拌砼的工作性，因此施工人员为了方便施工，往往采用加大水灰比的办法。而水灰比的改变，对砼强度、收缩性均有很大的影响。有资料显示，水灰比改变对强度的影响结果最大可在15-20%，水灰比增大，对凝固时收缩力最大能影响6倍左右。④采用高效减水剂。水灰比过大，砼收缩性明显加大。但水灰比过低又明显地改变了砼的工作性，从而不利于施工。而掺用高效减水剂，在保证砼的工作性的情况下，减水率可达15-20%，而且对砼强度有明显地影响，能提高10-15%左右，并且大大降低砼的收缩性。⑤加适量的膨胀剂。如加适量的膨胀剂，使砼产生微量的膨胀可以补偿其干燥收缩变形。

2）采用合理的施工方法，表面修整工艺。在浇筑砼墙式护栏时，采用插入式振动器，均匀振捣密实。及时用木抹收面，在终凝前多收几次，临近终凝，再用铁抹抹光面。

3）及时覆盖，保湿养生。在自然气候条件下，采用覆盖、保湿措施进行养生，在收面提浆完成前用湿布覆盖，防止水分过度蒸发，从而减少因水分蒸发产生的微细裂缝及表面收缩裂缝。在终凝后及拆除模板后及时覆盖，洒水养生。有资料显示，砼如在水中或潮湿条件下养护时，则砼干缩性将随之减少或略产生膨胀。在相对湿度为70%的空气中，收缩值为其在水中值的6倍，因此，砼养生通常要求不少于14天。

4）保持砼正常养生温度。自然情况下，采用覆盖蓄热法，既能满足要求在气温较低时，可采用加厚模板，双层模板，覆盖锯末，覆盖草帘，既可满足要求；而在气温较冷、结冰季节，施工时，一段采用搭棚加热办法来解决，但此时，一定要严格按照规范要求，严格控制升温和降温速度。

5）砼墻式护栏缩缝合理设置。合理分段，减少护栏伸缩量，使伸缩发生在指定位置。实践证明，墙式护栏施工，每6-8m设置一道缩缝比较合理。

3结语

通过这几年的施工的实践，并查阅大量资料，通过摸索，改进施工工艺，使后来施工的护栏施工，竖向裂缝基本能得到控制。

参考文献

[1]中华人民共和国交通部公路司,公路工程国内招标文件范本,北京:人民交通出版社,2003.

[2]姚玲森.桥梁工程,北京人民交通出版社,1984,12.

作者简介

李怀义，男，大学，工程师，工作于菏泽市公路管理局工程三处，主要从事工程施工、管理工作。

宗先涛，男，大专，工程师，工作于菏泽市公路管理局工程三处，主要从事工程施工、管理工作。

篇8：沿海地区桥梁防腐措施浅议

目前已经证实的海洋环境引起的钢筋混凝土破坏原因,大致分为混凝土炭化、氯离子侵蚀、碱-集反应、冻融循环破坏、钢筋腐蚀五种因素,海中一个墩台的侵腐部位又分为大气区、溅浪区、水位变动区、水下区。辽宁省南部沿海某高速公路的部分沿海桥梁墩柱表面的破坏最大深度不超过1cm,初次为鳞片状小面积砂浆脱落,且脱落后可见一粒混凝土骨料节理面。由于上述桥梁为新建桥梁,桥梁墩台所处位置大都在海滩或靠近海滩的陆地,海水面处于桥梁一侧的西北方向,目前产生的破坏维持在墩柱表面,处于大气区;所以我们主要考虑了大气区的混凝土冻融循环破坏、混凝土表面炭化和碱-集料反应、氯化物的侵蚀四种原因的破坏。

1.1 冻融循环破坏

冻融破坏不但是混凝土自身破坏的主要原因之一,还会因为失去保护层而引起钢筋腐蚀的加速,对于钢筋混凝土有严重破坏作用。冻融循环属于物理现象,不仅在严寒地区的混凝土结构上发生,温热地区混凝土结构也同样会遭到干、湿、冷、热交替的破坏作用,经过反复作用会发生表层削落、结构疏松等破坏现象。在北方海洋环境条件下的深秋季节常有大雾天气出现,空气中的湿度较大,海水温度在很长一段时间内维持在10℃以上,而夜间陆地上建筑物的表面温度可在零度以下。在白天,水气可通过混凝土中的毛细孔或微裂缝渗入到混凝土一定深度,夜间处于零下的部分混凝土毛细水结冰,体积膨胀1.09倍,受毛细孔壁约束形成膨胀压力,在孔周围的微观结构中形成了拉应力;另外由混凝土凝胶孔中的冰与过冷水的饱和蒸汽压差和过冷水之间的盐分浓度差,会引起过冷水在混凝土微观结构中的迁移而形成的渗透压力,膨胀压力和渗透压力都会损伤混凝土内部的微观结构,当经过反复多次的冻融循环后,损伤逐步积累不断扩大;在次,产生的应力因毛细水的不规则形态而发生方向的随机变化,但是由于散射向混凝土内部中心阻力的反作用,而加剧了向外张力,最终达到表面的破坏。

1.2 混凝土的碳化

钢筋混凝土中水泥的水化产物氢氧化钙是一种高碱性物质,pH值在12.5以上。由于大气中的二氧化碳、二氧化硫、三氧化硫、硫化氢等酸性气体渗入混凝土,在水的作用下与氢氧化钙发生化学反应,广义称整个反应为碳化作用。此种反应降低了混凝土中的碱度。试验表明了三种主要影响碳化速度的因素:

(1)环境温度对混凝土的碳化速度成正比关系。在10℃～60℃的环境温度范围,随着环境温度的升高,混凝土的碳化速度明显增大;反之,随着环境温度的下降,混凝土的碳化速度明显降低。

(2)环境相对湿度对混凝土的碳化速度成反比关系。在45%～95%的环境相对湿度范围,随着环境相对湿度的增大,混凝土的碳化速度降低;反之,随着环境相对湿度的减小,混凝土的碳化速度增大。

(3)混凝土的水灰比同混凝土的碳化速度成正比。随着混凝土水灰比的增大,混凝土碳化速度显著提高;反之,随着混凝土水灰比的下降,混凝土的碳化速度明显降低。

混凝土中钢筋与氢氧化钙溶液接触,表面会形成三氧化二铁和四氧化三铁的钝化膜,它可以阻止氧接触钢筋,对钢筋起到保护作用。这种钝化作用在碱性环境中是很稳定的。由于钢筋钝化膜在pH值小于10时性能不稳定,当混凝土碳化深度达到钢筋表面时,钝化膜极易遭到破坏,使钢筋失去保护的屏障而生锈。处于干燥环境下的混凝土碳化速度缓慢,具有良好保护层的钢筋混凝土,一般不会发生钢筋腐蚀;而处于潮湿的或有侵蚀介质的环境中,混凝土将加速碳化,一般当ph值大于10时,钢筋腐蚀速度较小,当ph值小于4时钢筋腐蚀速度迅速加快。有资料表明,相对湿度≤60%时,钢筋不腐蚀或腐蚀速度很低;而相对湿度在90%～98%范围内,钢筋腐蚀速度最高。由于北方沿海地区在夏季相对潮湿,混凝土碳化现象也威胁着钢筋混凝土桥梁。

1.3 碱-集料反应

(1)碱-硅反应,即集料中的反应性微晶氧化硅与混凝土孔溶液中的碱之间发生的反应。此反应在常温下即可进行,产物为碱-硅凝胶体,它吸水膨胀,引起膨胀压而使混凝土结构体开裂,形成无序的网状裂纹,与碱发生反应的集料表面有凝胶环存在,混凝土内部也会产生大量裂缝,混凝土内部孔缝中存在硅酸盐凝胶,凝胶失水后硬化或粉化。碱-硅反应的速度随二氧化硅的稳定程度、比表面积、温度以及液相中氢氧根浓度而不同,碱的浓度对碱集料反应作用很大。

(2)碱-碳酸盐反应,这种反应发生在水泥石液相中的碱与石灰石集料之间。与碱-硅反应不同的是,尽管碱-碳酸盐反应同样表现为混凝土体内外产生开裂,但集料表面不产生凝胶体。

(3)碱-硅酸反应,这是一种特殊的碱集料反应,集料表面也不存在反应环,但是会引起混凝土体内外开裂。

辽宁省南部沿海某高速公路的部分沿海桥梁墩柱使用的水泥为普通硅酸盐水泥,其水化所生成的氢氧化钙可占水化物的10%～15%,氢氧化钙是一种高碱性物质,最具化学活性,当水泥中包括氢氧化钙、氢氧化钾、氢氧化钠等碱含量超过0.6%时,就会很容易发生碱集料反应,它们和混凝土集料中的二氧化硅、硅胶盐、碳酸盐会产生化学反应后的生成物,在吸水状态下体积会增大3～4倍,是导致混凝土体积膨胀干裂而破坏混凝土结构性能的元凶之一,其中氢氧化钙与二氧化硅的反应最为常见。北方沿海区域兴建的钢筋混凝土桥梁使用的砂子,常就地取自海滩,主要成分为二氧化硅,同时不可避免的携带一定数量的海盐;研究结果表明,在碱与氯盐的复合作用下,高碱含量混凝土的膨胀均比低碱含量的混凝土高;同时砂子中的粒径在0.15～0.3mm范围内的化学活性集料,在发生碱-集料反应后产生的体积膨胀最大,开裂也最为严重。以上说明碱性物质含量是碱-集料反应主要因素,降低拌制混凝土使用水泥中的碱性成分是解决碱-集料反应的最直接、最有效措施,同时还应当重视和控制拌和混凝土用砂砾的小粒径含量。

1.4 氯化物的侵蚀

实践证实氯化物对钢筋混凝土构造物的威胁主要是腐蚀钢筋,对混凝土本身影响不大。这是因为氯离子是极强的阴性活化(去钝化)剂,盐污染环境下氯离子沿着毛细孔隙或裂纹渗入到混凝土中,在钢筋周围氯离子积聚到一定的浓度时,因极化反应,上面提到的由碱性活性物质与钢筋反应,形成保护作用的钝化膜遭到破坏,进而对钢筋进行腐蚀破坏。在北方地区同时产生的冻融破坏裂缝会加速氯离子的渗透速度。在有足够的氧和湿度条件下,钢筋就会自然的发生锈蚀反应。特别是在混凝土保护层表面有缺陷时,锈蚀会加速。钢筋锈蚀的氧化物体积会膨胀4倍,会在混凝土内部产生内应力,导致混凝土进一步开裂,使钢筋与混凝土的握裹力降低,影响混凝土结构的承载力和使用寿命。在北方海洋性环境下,钢筋混凝土结构同时面临着冻融循环、碳化、碱集料反应和氯离子侵蚀等危害,它们间相互作用、相互激发的综合作用加剧了钢筋混凝土的破坏。其中氯离子引起的海洋环境下的钢筋混凝土结构破坏最普遍、最严重。对于北方沿海桥梁的结构稳定和使用寿命的威胁程度最大。

2 海洋性环境下混凝土的防护措施

2.1 在设计时适当增大钢筋保护层厚度

在桥梁设计时应针对海洋环境下钢筋混凝土结构腐蚀破坏机理,混凝土的安全使用寿命除与混凝土本身材质性能有关外,与混凝土保护层厚度的关系尤为密切,适当地增加保护层厚度,可提高使用寿命。试验表明,暴露于海洋环境中的混凝土结构,混凝土表面12㎜深度内的氯离子含量远远高于25～50㎜深度范围。我国原“建规”、“公桥规”、“铁规”“港规”对保护层厚度的规定,与国外比较,取用值上偏小。我国交通部《海港混凝土结构防腐技术规范》规定的北方沿海地区混凝土保护层厚度大气区50mm、浪溅区50mm、水位变动区50mm、水下区30mm。而目前多数发达国家采用的桥梁下部结构的混凝土保护层厚度均大于65mm,甚至更高。世界上与我国北方气候相似的日本规定桥梁下部的混凝土保护层厚度大于70mm。由此本人认为,在北方沿海潮湿和盐分条件下的保护层必须加厚。辽宁省南部沿海许多大桥的桩基础和承台所采用的保护层厚度均为50mm,而发生局部剥落的大连某高速公路近海大桥墩柱中,最薄的保护层只有35mm,如不采取防护措施,其使用寿命会急速缩短。

2.2 采用高性能混凝土

从上面的各种侵腐因素看,大部分都与混凝土的渗透有关。实践证明采用高性能混凝土是在恶劣的海洋环境下提高结构耐久性的基本措施,它具有较强的抗渗性,同时有利于提高结构对破涨力的抵抗能力,且有利于桥梁结构轻型化。混凝土可以通过降低水灰比和扩大胶凝材料的表面积而达到高强度,同时根据上面讲的钢筋混凝土腐蚀破坏成因,根据我国水泥中含碱较高的特点,在混凝土配比中通过掺入适量的微硅粉、粉煤灰、矿渣粉、减水剂等,不但可以抑制混凝土碱集料反应,还能使混凝土达到很高的抗渗效果,从而大大降低病害腐蚀的条件。

2.3 钢筋的防腐

围绕上面提到的“钢筋钝化膜”原理,除严格限制混凝土中氯含量外,也可通过增加钢筋保护层厚度,使用氯离子少的高抗渗性混凝土包裹,采用环氧涂层钢筋、阻锈剂等手段保护钢筋钝化膜。与此同时,根据钢铁转回氧化铁的生锈过程是通过一个伴随电流现象的化学过程这一特点,来相对降低钢筋阳极电位,使之低于平衡电位,避免放出大量的铁离子,如在混凝土中掺入适量比钢铁电位更低的锌粉或用直流电源来抑制钢筋电化学腐蚀反应过程等。同时尽量阻断阴极环境因素对铁离子的吸附作用,如提高混凝土性能或钢筋保护层厚度,使氯离子等有害物质达不到钢筋钝化膜表面,让钢筋始终处于相对干燥和缺乏腐蚀性离子的环境下。

2.4 加强对混凝土施工全程控制

主要控制原材料质量、配合比、拌和、施工、保护层厚度、养护等方面,通过精心施工,使混凝土振捣到完全致密的状态。其目的主要是防止表面出现蜂窝、麻面和裂缝,减少外界损害元素在混凝土表面停留时间和渗透到钢筋的途径。同时加强养护,避免和减少混凝土表面收缩裂缝,以减少有害元素渗透侵腐。

2.5 采用涂层混凝土表面封闭法

在修补过的或新浇筑的混凝土表面涂抹上一层隔离层,可降低碳化和氯离子渗透的速度,从而弥补混凝土存在某些缺陷,防止混凝土受损。传统的涂层材料有:聚氨酯、聚氨酯/聚脲、环氧树脂、丙稀酸涂料、不饱和聚酯以及聚烯烃类化合物等,选用时要考虑涂层与混凝土间的粘结力,涂层是否抗冻、抗晒、抗雨水侵蚀,涂层的收缩、膨胀系数是否与混凝土接近。涂层需定期维护,增加养护成本。

2.6 对已存在破损混凝土表面的修补方法

(1)水泥砂浆修补,适用于轻微的表层破坏;

(2)预缩砂浆修补,指经拌和好之后再归堆放置一定时间后才使用的干硬性砂浆,此种方法适用高速水流区混凝土表面的损坏;

(3)喷浆修补,是指经施高压将混凝土拌料以高速注入被修补的部位,多用于混凝土冻融破坏比较严重的部位;

(4)环氧材料修补,一般有环氧基液、环氧砂浆和环氧混凝土等,这种材料具有较高的强度和抗蚀、抗渗能力,并与混凝土结合力较强,是广泛适用的修补和涂层材料。

3 结 语

随着我国北方经济的振兴,在北方沿海地区修建的钢筋混凝土桥梁呈现逐渐增多的趋势。分析北方沿海地区钢筋混凝土桥梁腐蚀的原因,不但能对兴建前的预防和兴建后的维护提供指导,且具有可观的经济价值,对于延长混凝土桥梁的使用寿命意义重大。阐述了影响北方沿海地区钢筋混凝土桥梁腐蚀的成因和处理措施,希望得到同仁的指正。

摘要：随着我国经济的发展,在北方沿海地区修建的钢筋混凝土桥梁逐渐增多,其海洋环境不但在桥梁建成后对混凝土桥梁造成危害,而且在桥梁兴建过程中,也能发生危害。分析北方沿海地区钢筋混凝土桥梁腐蚀的原因,对于兴建前的预防和兴建后的防护意义重大。

篇9：沿海地区桥梁防腐措施浅议

从19世纪20年代发明水泥到今天, 水泥混凝土的材料和技术, 经历了巨大的变化。从最初的普通强度发展到现在的高强度高性能混凝土, 由于混凝土的材料性能的不断改善。使其具有取材广泛、施工方便、维护简单、成本较低、耐热性能好等优点, 使得钢筋混凝土逐渐成为了海洋环境下桥梁建设的首选形式。

事实上, 由于桥梁结构长期处于海洋环境中, 未得到妥善防护的钢筋混凝土结构的劣化速度非常快, 另外, 跨海桥梁一旦发生损坏, 在修复过程中一旦受到自然条件的制约, 就会显得十分困难, 代价也是很昂贵的。因此, 研究海洋环境中桥梁结构的防腐问题对于维修既有跨海桥梁及提高新建跨海大桥耐久性是很有必要的。

1 混凝土腐蚀机理

海水环境中的混凝土腐蚀主要受多组分的侵蚀性离子的影响, 包括硫酸盐、氯盐及镁盐腐蚀, 每种侵蚀性离子对混凝土的侵蚀机理各有不同。

1.1 硫酸盐侵蚀混凝土机理

混凝土硫酸盐侵蚀破坏机理是一个复杂的物理化学过程, 其实质是SO42-进入混凝土的孔隙内部, 与水泥石的某些成分发生化学反应, 并且在混泥土内部的毛细孔内形成大量的结晶水的难溶物, 体积就会增大产生膨胀内应力, 使得水泥石结构胀裂而破, 导致混凝土强度下降, 乃至破坏。

1.2 氯盐侵蚀混凝土机理

微观表象下, 混凝土是多孔材料的, 当熔盐吸湿面后会渗透到密实的混凝土空隙中, 当表面的混凝土接触含盐溶液后, 就会因为毛细血管的作用, 使含氯盐的溶液上升到混凝土迎空面, 其中当水分蒸发后, 就会使溶液浓度加大, 当浓度达到饱和后, 就会加速化学的侵蚀反应。此外, 当适度和温度达到一定量的时候, 盐类就会转化为体积膨胀的结晶水化物。这样即使溶液中氯盐含量较高, 或者反复干湿后, 盐晶都会在混凝土空隙中产生很大的结晶压力, 使混凝土崩碎、开裂或者表面剥蚀。

1.3 镁盐侵蚀混凝土机理

海水中的可溶性盐可以与水泥石的组分发生离子交换反应, 由于反应生成物为可溶物或没有胶结能力的松软物质, 破坏了原有水泥石的结构。在海洋环境下, 该类腐蚀主要是Mg2+腐蚀。Mg2+侵蚀入混凝土结构后时, 会分解水泥石中的Ca (OH) 2或直接分解胶凝物质, 由于生成物Mg (OH) 2和Si O2·H2O均无胶凝特性, 从而使得水泥石结构被破坏。

2 钢筋腐蚀机理

处于海洋环境中的钢筋混凝土结构, 海水、海风和海雾中的氯离子会直接渗入混凝土并达到钢筋表面, 破坏钝化膜, 在其表面形成腐蚀电池, 使得钢筋锈蚀。开始在钢筋表面产生局部锈蚀, 在其后的阶段中, 由于更多的局部锈蚀点的出现使得锈蚀开始布满钢筋表面, 最后导致钢筋整个表面的锈蚀。由于铁锈是疏松、多孔的结构, 而且极易透气和渗水, 同时铁锈的体积会增大至原来的2~4倍, 锈蚀产物的体积膨胀使钢筋外围混凝土产生环向拉应力, 当环向拉应力达到混凝土的抗拉强度时, 在钢筋与混凝土界面处将出现内部径向裂缝。这又使得氧气、水分等更容易进入, 随着锈蚀的进一步加剧, 钢筋锈蚀量的增加, 径向内裂缝向混凝土表面发展, 直到混凝土保护层开裂产生顺筋方向的锈胀裂缝, 甚至保护层剥落, 严重影响钢筋混凝土结构的正常使用。

3 混凝土防腐技术研究

通过以上腐蚀机理的分析可知, 混凝土腐蚀是受周围环境介质, 主要是硫酸盐、氯离子、镁盐和其他侵蚀离子等的侵蚀, 而造成溶析、碳化、膨胀开裂而破坏失效的。对于钢筋混凝土来说, 因混凝土保护层遭到侵蚀, 有害介质渗透进入, 加快了钢筋的锈蚀, 而钢筋的锈蚀又加快了混凝土的破坏, 二者相互作用加速, 最终导致结构失稳。

因此, 提高海域地区混凝土桥梁的抗蚀性与耐久性, 一方面是从混凝土材料本身入手, 另一方面由设计施工方面采取必要的防护措施。

3.1 配合比优化设计

首先, 在保证混凝土达到一定密实度和工程可以安全利用的强度的基础上, 减少水泥用量不仅可以相对地减少水化产物中Ca (OH) 2等易受侵蚀的水化产物的含量, 还可以降低混凝土的成本。其次, 降低水灰比同时加入高效减水剂有效降低混凝土的单位用水量, 进而减小混凝土的坍落度提高混凝土的和易性, 是提高混凝土密实度最有效的措施。同时降低混凝土的水灰比, 减小混凝土的坍落度, 也可以有效降低混凝土后期因塑性变形而产生收缩裂缝的可能性。再次, 对于混凝土而言过低的水胶比常常影响混凝土的工作性能, 高效减水剂的应用既可以保证混凝土在低水胶比的条件下获得好的工作性, 还能使混凝土获得更高的强度和耐久性。此外, 为了提高混凝土的密实性, 使混凝土具有较好的抗渗效果, 混凝土配制中经常掺入具有一定抗侵蚀性能的混凝土膨胀剂, 以期其发生一定的膨胀而堵塞混凝土中的孔隙, 使混凝土密实。

3.2 设计构造优化

3.2.1 混凝土强度

为了提高接触水部位的混凝土强度, 就需要我们在经济设计的基础上进行完善。通过试验我们不难看出, 当高强度等级混凝土抗渗抗冻能力比低强度等级混凝土强时, 可以提高混凝土的抗腐蚀能力。

3.2.2 混凝土保护层

混凝土保护层主要是防止腐蚀的重要屏障。因此在不影响结构安全的前提下, 我们可以加大混凝土的钢筋保护层厚度, 这样能够增加桥梁的使用年限。对于潮差和浪溅区, 控制结构的保护层厚度大于8mm, 对于大气区, 保护层厚度也应大于5mm。

3.2.3 混凝土表面防护技术

混凝土表面防护技术可以将混凝土结构表面与外部环境形成可靠的物理隔绝, 阻止氯离子侵蚀和混凝土碳化深入混凝土内部, 消除钢筋混凝土结构形成腐蚀破坏的必要条件, 同时由于表面隔离, 也可以避免过多的水分进入混凝土表层, 从而达到抑制冻融的目的。

3.3 施工管理优化

裂缝是混凝土受侵蚀的最直观的原因, 采取适当的混凝土温度控制, 降低混凝土内部水化的温度, 有效防止因为降低温度而产生的裂缝, 有效阻止海水中有害物质的侵入。

因此就需要我们加强混凝土振捣和养护管理。防止混凝土因为早期的开裂而导致影响后续的耐久性嫩。

4 结论

混凝土在海洋环境下采用多种防腐技术策略, 在一定程度上能够保证混凝土结构处于较强腐蚀性的环境时候, 也能避免其被有害介质侵蚀。但是还需要我们采用具体的方法。如根据环境及所需保护结构的实际状况进行具体的分析和设计。因此, 基于费用及控制效果的考虑, 综合采用控制腐蚀性的方法, 还要达到节约投资, 又能使结构免于腐蚀侵害, 增加设计使用的寿命。

摘要：海洋环境中的结构腐蚀包括混凝土和钢筋两方面, 相互影响会产生严重的后果。为了减少或避免桥梁损伤, 必须采取切实可行的防腐措施。论文针对腐蚀因素, 提出结构材料及设计施工等多方面的防腐措施。

关键词：腐蚀机理,防腐,海洋,钢筋混凝土

参考文献

[1]杨志方.东海大桥防腐蚀需求与现状[J].世界桥梁, 2004 (增刊) :25-27.

[2]张东东, 邵吉林.海港码头钢筋混凝土建筑物的腐蚀和防护[J].交通科技, 2010 (5) :104-106.