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1、厦门同安湾大桥桩基防腐措施与施工吴学良75厦门同安湾大桥桩基防腐措施与施工吴学良(厦门市市政建设开发总公司,福建厦门361004)摘要:桩基的腐蚀是桥梁工程建设中的一个重要问题。本文通过分析桩基工程中钢筋混凝土的腐蚀机理,阐述了厦门同安湾大桥桩基采取的相应防腐措施及施工情况。增加混凝土保护层的厚度和采用高性能混凝土是本桥桩基钢筋混凝土的基本防腐措施,同时还采取了保留施工钢护筒的附加防腐措施。通过施工控制和试验表明,混凝土的抗氯离子渗透性及扩散系数均满足设计要求,施工钢护筒和保护层施工均较理想,为
2、确保桥梁的使用寿命打下坚实的基础。关键词:桩基;腐蚀;高性能混凝土;防腐施工中图分类号:U445.73文献标识码:A文章编号:1671-7767(2006)03-0075-031工程概况入了能激发钢筋腐蚀的离子,从而使钢筋表面的钝同安湾大桥位于厦门市东部同安湾海域,为厦化作用丧失,引起钢筋的锈蚀。由于铁锈膨胀,使混门外环快速路的一部分,其设计基准期为100年。凝土保护层沿锈蚀的钢筋形成裂缝,这些裂缝进一桥梁全长2528.2m,桥宽32m,双向6车道,横向步成为腐蚀性介质渗至钢筋表面的通道,加速了
3、钢分为左右幅。主桥采用跨径为(60+3×100+60)筋的腐蚀。等混凝土表面的裂缝开展到一定程度,m的变截面预应力混凝土连续箱梁,引桥采用30m混凝土保护层则开始剥落,最终使桩基丧失了原有和40m跨径的等截面预应力连续箱梁,共14联。承载能力。全桥桩基均采用C35混凝土的钻孔灌注桩,桩径为在同安湾大桥中,引起第一种腐蚀形态的主要<1.2～<2.0m,共328根。原因是钢筋保护层不够引起的混凝土碳化。混凝土因该桥处于亚热带海洋环境区,并受半日型潮的碳化是混凝土所受到的一种化学腐蚀,空气中二汐影响,
4、区域内的海水对构件混凝土及混凝土内的氧化碳渗透到混凝土内,与其碱性物质起化学反应钢筋具有强腐蚀性,若不对构件采取相应的防腐技后生成碳酸盐和水,使混凝土碱度降低,当碳化超过术措施,将直接影响大桥的使用寿命。同时,在该桥混凝土保护层时就会使混凝土丧失对钢筋的保护作所有构件中,桩基所处环境最为恶劣,其顶部6m用,在腐蚀介质的作用下钢筋开始生锈。若保护层范围属水位变动区及浪溅区,其余均在水下区,属腐不足或钢筋裸露,钢筋立即开始锈蚀。蚀破坏最严重区域。加之钻孔灌注桩的混凝土在水引起第二种腐蚀形态的主要原因
5、是施工后桩基下靠自重密实,其密实性比经过振捣密实的混凝土混凝土表面存在的裂缝及桩基所处环境遭海水浸---差。因此,作为整个大桥基础的桩基防腐显得十分泡。海水中存在大量的卤离子(如Cl、I、Br),重要,除对桩基混凝土本身采取措施外,还需对桩基对钢筋的钝化膜产生特殊的破坏。它们在钢筋保护采取附加防腐措施以解决桩基防腐问题。层未被碳化或中性化的情况下也可以破坏钢筋的钝化膜,特别是氯离子,半径很小且穿透力强,很容易2桩基腐蚀原因分析吸附在钢筋阳极区的钝化膜上,取代钝化膜中的氧桩基是混凝土与钢筋的复合体
6、,其腐蚀形态可离子,使钢筋起保护作用的氢氧化铁变为无保护作分为以下两种。第一种腐蚀形态是由于混凝土的耐用的氯化铁腐蚀钢筋。这种坑蚀或局部腐蚀对结构久性不足造成本身破坏,同时也由于钢筋的裸露、腐的危害较大。蚀而导致整个结构的破坏。第二种腐蚀形态是混凝土本身并未腐蚀,但表面有裂缝或由于外部介质的3桩基防腐措施选择作用,导致混凝土本身的化学性质发生了改变或引3.1桩基混凝土的基本防腐措施收稿日期:2006-05-08作者简介:吴学良(1972-),男,工程师,1994年毕业于福州大学路桥专业,工学学士
7、。76世界桥梁2006年第3期同安湾大桥的桩基采用通过增加混凝土保护层同安湾大桥桩基采用的矿物掺和料为粉煤灰和的厚度来防止第一种腐蚀。加大结构混凝土保护层磨细高炉矿渣,能提高混凝土的抗氯离子渗透性。厚度是提高钢筋混凝土使用寿命的最为直接、简单粉煤灰的质量满足Ⅱ级以上粉煤灰的要求;磨细高2而且经济有效的方法,但保护层厚度并非不受限制炉矿渣粉的比表面积为440m/kg,技术条件符合的任意增加,当保护层厚度过厚时将由于混凝土本国家标准《高强度高性能混凝土用矿物外加剂》身的脆性和收缩导致混凝土保护层出现
8、裂缝反而削(GB/T18736-2002)的规定。弱其对钢筋的保护作用。同安湾大桥桩基混凝土的同时,为改善混凝土工作性、提高混凝土耐久保护层增至100mm,同时也满足JTJD62-2004性,采用了Point2400缓凝高效减水剂。[1]中关于钢筋混凝土最小保护层厚度的要求。4.2桩基混凝土配合比设计采用高性能混凝土提高混凝土的密实性,从而本工程桩基采用海工耐久混凝土,其配合比应提高抵抗氯离子渗透性来增强耐久性能。高性能混满足设计的强度等级要求,同时还满足耐久性要求,凝土具有高耐久性、较高强度、
