新型防腐施工方案研究
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
≤200元/m2
大于6000元/m2
周期短、施工方便
全封闭体系，不受防 撞设施的影响
简单方便，成本小
成本可参照环氧砂浆+措施费
小于2000元/m2
RED
2、海上结构受腐蚀的客观因素分析 2.1、结构自防腐 高性能海工混凝土抗氯离子渗透的电通量要求小于1000C，是试验室条件下
进行评定，其试验方法与结构施工时的条件相差较大，主要表现在： 振捣方式不一样，试件小，可以振捣充分、均匀，密实，现场结构本体
受操作人员、施工环境条件等因素影响较大，无法与小试件同比； 结构体积大小不一样，试件由于其体积很小，基本不存在温度裂缝的影
在跨海大桥结构防腐设计时，采用高性能海工混凝土，要求抗氯离子渗透的电通量小 于1000C，结构表面涂刷防腐涂料，并对涂料的质量作出了明确的规定。但大量的工程实例 显示，涉海项目受海洋环境的腐蚀案例越来越严重，降低了项目本身应有的社会经济效益 。
如何提高桥梁防腐质量？是摆在建设单位、设计单位和施工单位面前的切实课题。是关 乎南海明珠大桥的百年大计。
RED
4.3防腐混凝土预制板 防腐混凝土预制板厚8~10cm，根据承台结构设计为199cmx96cm，板内环氧防 裂钢筋ф8，两侧设界面封闭角钢和连接角钢，吊装环和预留防撞设施套筒孔位 置设加强钢筋。如图：
RED
4.4防腐预制板防腐体系 现浇承台后，防腐预制板和现浇防腐底板与承台
的保障措施
为一个“至密包裹”整体，可以有效地阻止有害离子
中国无机防腐最先应用是在南海的石油钢平台，采用无机材料对石油钢平台的构件进行 包裹，从而达到防腐的目的。经试验，浪溅区的包裹物在7年后，氯离子向内渗透深度 ≤2~3mm，按此速率采用5cm的包裹厚度，其有效防护可以超过100年。当前在该领域浪溅 区高度以下随着工艺的进步，无机防腐 具有一些优越性。
南海明珠跨海大桥是一个景观桥，主墩浪溅区以下的承台墩身，由于采用吊箱施工工 艺，有机防腐本身存在很大困难。因此引进了无机防腐“至密包裹”的理念，结合有机防腐对 界面结合的优点，提出了新型防腐的工艺应用于大桥施工。适当提高防腐工艺标准，确保 南海明珠大桥全寿命周期内的美观和耐久性。
RED
4.5南海明珠大桥防腐结构施工流程
RED
五、新型防腐施工应注意的问题
1、防腐结构采用的胶接材料需采用专用的复合海工水泥，其性能需达到电 通量500C以下，90天强度达到C60，安装时的强度不低于C30；不能采用普通水 泥进行配制，避免各种材料的不稳定性影响防腐性能。
2、防腐预制板在制作和安装过程中不能碰撞，更不能受损，确保其防腐性 能，现场安装时应采取措施确保预制板与吊箱壁板密贴。
关于有机和无机防腐材料性能以及如何使用，现场三位专家可以给出专业化的建议。
RED
四、南海明珠大桥主墩新型防腐方案
4.1，主墩结构图
RED
4.2浪溅区桥梁结构防腐设计图 主墩承台高4m，承台顶标高3.0m，常水位标高为0.651m，浪溅区防护高程 5.5m，承台采用预制底板吊箱施工。
RED
4.3新型防腐结构 钢吊箱底板上面（承台底）采用现浇10~20cm防腐混凝土，在承台侧面（钢吊箱内壁） 采用10cm预制防腐混凝土板（预制板内布防裂钢筋、构造筋和锚固钢筋），承台以上浪溅 区防护高度以下采用现浇5cm的防腐砂浆。 预制板与板之间形成的竖缝和水平缝（缝宽4cm）采用嵌缝条（宽8cm）封闭缝的里外 侧，后用防腐砂浆灌缝，结构形成全封闭防腐空间。 预制板在承台施工时，预制板与吊箱密贴，承台混凝土施工时荷载全部传由吊箱壁受 力，预制板不会产生不利变形而导致微裂缝，同时承台大体积施工的温度变化对预制板也 没有影响。达到了施工过程中的可控性，可以最大限度内发挥防腐预制板的防腐性能。 预制板与承台现浇混凝土以及预制板与灌缝砂浆之间的界面是防腐的薄弱环节，采用 有机材料进行界面处理，不仅达到新旧混凝土的有效结合，还可以整体增强防腐性能。
RED
南海明珠大桥（主墩）新型防腐方案
2016.5
RED
目录
一、工程背景 二、新型防腐方案的提出 三、新型防腐材料介绍 四、南海明珠大桥新型防腐方案 五、新型防腐施工应注意的问题 六、有机、新型防腐对比分析
RED
一、工程背景
1、现实情况及问题的提出
随着中国经济走向深海，海上工程因受海洋环境的影响对其耐久性要求越来越高。海上 混凝土结构的防腐除采用高性能海工混凝土外，对其结构的防腐保护一般采用有机防腐涂 料。
3、现浇防腐砂浆是早强性特种材料，选择最利的施工条件，2小时后的强 度达到C30以上，尽最大可能地减少不利因素的影响。
4、承台侧面预制板在预制时涂刷一遍有机防腐封闭层，并应采用措施对其 保护，承台施工时再涂刷一层有机界面剂，加强与承台混凝土的粘接。
5、承台施工时应注意保护，任何材料、构件和震动棒避免直接与预制板接 触。
RED
六、水下承台有机、新型防腐对比分析
项目
有机防腐（硅烷浸渍）
新型防腐
设计有效期
10~20年
100年
实际有效期
2~5年
无机防腐类似案例 ≮50年
水下施工可行性
周期长，施工困难
防腐体系完整性
后期可维护性 前期投资
桥梁使用周期内经 济性
承台底板无防腐，同时受 防撞设施的影响，体系存
着着漏洞 困难，成本难于估测
RED
二、新型防腐方案的提出
据美国有关资料报道，美国每年的总腐蚀损失已达3000亿美元，其中40%与混凝土中钢 筋腐蚀相关，单就桥梁而言，美国60万座桥中，已经有40%承载力不足，年修复费高达2000 亿美元。美国技术评估委员会确认，若前期不采用防护措施，则15年后开始维持一座桥， 40年内的总修复费已经相当于4座桥的初建费用，总结经验后，提出了”以防为主、防维结 合、结构周期内全寿命经济分析“的理念。
RED
三、新型防腐材料介绍
新型防腐结合了有机和无机两种工艺，防腐性能与其材料性能相关连。 有机是利用高分子成膜，阻隔有害离子的进入。
无机防腐基材从根本上来讲，是水泥、粉煤粉、矿粉和一定量的特殊激发剂等，在生 产厂家集配而成的海工水泥，其抗氯离子渗透电通量试验室条件下可以达到300C以下。这 个性能由于集成材料的稳定性，不是常规海工混凝土可以达到的。
的侵入。但考虑在极端情况下，如预制板之间的灌缝
质量不高、船撞造成预制板受损或产生微裂缝，其防
腐体系会随着时间的延长影响承台的耐久性。因此对
该防腐体系必须建立保障措施，便于维护和加强。
在预制板的拼缝内侧设直径4ห้องสมุดไป่ตู้mm防腐管，施工完 成后管内注满防腐液，加强对承台的保护。同时在预 制板受损产生裂缝时，可以在受损部位采用袖阀管压 注修复用化学浆，封闭裂缝。防腐管与防腐预制板构 成一个完整的防腐体系。
响，而对于现场结构，其温度裂度的控制是最为重要的一环，也是最难把握的一环， 对于大体积结构（≥1m3）单从控制内外混凝土温差来进行控裂难于从根本上解决问 题，应该同时从胶凝物质的水化过程中加以控制；
养护条件不一样。
RED
2.2有机材料防腐 表面涂刷防腐涂料，防腐材料的施工对结构表面、工艺每一过 程等要求很高，试验室条件下10~20年的有效防护时间，实际应用时， 在不利工况下的有效防护时间只有2~5年。其中原因有操作人员的因素、 施工单位管理的因素、材料本身的因素、基面本身也难于达到要求等 等。 有机防腐还存在着不能抵抗水中漂浮物的冲击和摩擦。 结论：以上存在的客观原因，在一定程度上难于在实际施工中 克服，这就要求从工艺设计或理念上进一步优化。
大于6000元/m2
周期短、施工方便
全封闭体系，不受防 撞设施的影响
简单方便，成本小
成本可参照环氧砂浆+措施费
小于2000元/m2
RED
2、海上结构受腐蚀的客观因素分析 2.1、结构自防腐 高性能海工混凝土抗氯离子渗透的电通量要求小于1000C，是试验室条件下
进行评定，其试验方法与结构施工时的条件相差较大，主要表现在： 振捣方式不一样，试件小，可以振捣充分、均匀，密实，现场结构本体
受操作人员、施工环境条件等因素影响较大，无法与小试件同比； 结构体积大小不一样，试件由于其体积很小，基本不存在温度裂缝的影
在跨海大桥结构防腐设计时，采用高性能海工混凝土，要求抗氯离子渗透的电通量小 于1000C，结构表面涂刷防腐涂料，并对涂料的质量作出了明确的规定。但大量的工程实例 显示，涉海项目受海洋环境的腐蚀案例越来越严重，降低了项目本身应有的社会经济效益 。
如何提高桥梁防腐质量？是摆在建设单位、设计单位和施工单位面前的切实课题。是关 乎南海明珠大桥的百年大计。
RED
4.3防腐混凝土预制板 防腐混凝土预制板厚8~10cm，根据承台结构设计为199cmx96cm，板内环氧防 裂钢筋ф8，两侧设界面封闭角钢和连接角钢，吊装环和预留防撞设施套筒孔位 置设加强钢筋。如图：
RED
4.4防腐预制板防腐体系 现浇承台后，防腐预制板和现浇防腐底板与承台
的保障措施
为一个“至密包裹”整体，可以有效地阻止有害离子
中国无机防腐最先应用是在南海的石油钢平台，采用无机材料对石油钢平台的构件进行 包裹，从而达到防腐的目的。经试验，浪溅区的包裹物在7年后，氯离子向内渗透深度 ≤2~3mm，按此速率采用5cm的包裹厚度，其有效防护可以超过100年。当前在该领域浪溅 区高度以下随着工艺的进步，无机防腐 具有一些优越性。
南海明珠跨海大桥是一个景观桥，主墩浪溅区以下的承台墩身，由于采用吊箱施工工 艺，有机防腐本身存在很大困难。因此引进了无机防腐“至密包裹”的理念，结合有机防腐对 界面结合的优点，提出了新型防腐的工艺应用于大桥施工。适当提高防腐工艺标准，确保 南海明珠大桥全寿命周期内的美观和耐久性。
RED
4.5南海明珠大桥防腐结构施工流程
RED
五、新型防腐施工应注意的问题
1、防腐结构采用的胶接材料需采用专用的复合海工水泥，其性能需达到电 通量500C以下，90天强度达到C60，安装时的强度不低于C30；不能采用普通水 泥进行配制，避免各种材料的不稳定性影响防腐性能。
2、防腐预制板在制作和安装过程中不能碰撞，更不能受损，确保其防腐性 能，现场安装时应采取措施确保预制板与吊箱壁板密贴。
关于有机和无机防腐材料性能以及如何使用，现场三位专家可以给出专业化的建议。
RED
四、南海明珠大桥主墩新型防腐方案
4.1，主墩结构图
RED
4.2浪溅区桥梁结构防腐设计图 主墩承台高4m，承台顶标高3.0m，常水位标高为0.651m，浪溅区防护高程 5.5m，承台采用预制底板吊箱施工。
RED
4.3新型防腐结构 钢吊箱底板上面（承台底）采用现浇10~20cm防腐混凝土，在承台侧面（钢吊箱内壁） 采用10cm预制防腐混凝土板（预制板内布防裂钢筋、构造筋和锚固钢筋），承台以上浪溅 区防护高度以下采用现浇5cm的防腐砂浆。 预制板与板之间形成的竖缝和水平缝（缝宽4cm）采用嵌缝条（宽8cm）封闭缝的里外 侧，后用防腐砂浆灌缝，结构形成全封闭防腐空间。 预制板在承台施工时，预制板与吊箱密贴，承台混凝土施工时荷载全部传由吊箱壁受 力，预制板不会产生不利变形而导致微裂缝，同时承台大体积施工的温度变化对预制板也 没有影响。达到了施工过程中的可控性，可以最大限度内发挥防腐预制板的防腐性能。 预制板与承台现浇混凝土以及预制板与灌缝砂浆之间的界面是防腐的薄弱环节，采用 有机材料进行界面处理，不仅达到新旧混凝土的有效结合，还可以整体增强防腐性能。
RED
南海明珠大桥（主墩）新型防腐方案
2016.5
RED
目录
一、工程背景 二、新型防腐方案的提出 三、新型防腐材料介绍 四、南海明珠大桥新型防腐方案 五、新型防腐施工应注意的问题 六、有机、新型防腐对比分析
RED
一、工程背景
1、现实情况及问题的提出
随着中国经济走向深海，海上工程因受海洋环境的影响对其耐久性要求越来越高。海上 混凝土结构的防腐除采用高性能海工混凝土外，对其结构的防腐保护一般采用有机防腐涂 料。
3、现浇防腐砂浆是早强性特种材料，选择最利的施工条件，2小时后的强 度达到C30以上，尽最大可能地减少不利因素的影响。
4、承台侧面预制板在预制时涂刷一遍有机防腐封闭层，并应采用措施对其 保护，承台施工时再涂刷一层有机界面剂，加强与承台混凝土的粘接。
5、承台施工时应注意保护，任何材料、构件和震动棒避免直接与预制板接 触。
RED
六、水下承台有机、新型防腐对比分析
项目
有机防腐（硅烷浸渍）
新型防腐
设计有效期
10~20年
100年
实际有效期
2~5年
无机防腐类似案例 ≮50年
水下施工可行性
周期长，施工困难
防腐体系完整性
后期可维护性 前期投资
桥梁使用周期内经 济性
承台底板无防腐，同时受 防撞设施的影响，体系存
着着漏洞 困难，成本难于估测
RED
二、新型防腐方案的提出
据美国有关资料报道，美国每年的总腐蚀损失已达3000亿美元，其中40%与混凝土中钢 筋腐蚀相关，单就桥梁而言，美国60万座桥中，已经有40%承载力不足，年修复费高达2000 亿美元。美国技术评估委员会确认，若前期不采用防护措施，则15年后开始维持一座桥， 40年内的总修复费已经相当于4座桥的初建费用，总结经验后，提出了”以防为主、防维结 合、结构周期内全寿命经济分析“的理念。
RED
三、新型防腐材料介绍
新型防腐结合了有机和无机两种工艺，防腐性能与其材料性能相关连。 有机是利用高分子成膜，阻隔有害离子的进入。
无机防腐基材从根本上来讲，是水泥、粉煤粉、矿粉和一定量的特殊激发剂等，在生 产厂家集配而成的海工水泥，其抗氯离子渗透电通量试验室条件下可以达到300C以下。这 个性能由于集成材料的稳定性，不是常规海工混凝土可以达到的。
的侵入。但考虑在极端情况下，如预制板之间的灌缝
质量不高、船撞造成预制板受损或产生微裂缝，其防
腐体系会随着时间的延长影响承台的耐久性。因此对
该防腐体系必须建立保障措施，便于维护和加强。
在预制板的拼缝内侧设直径4ห้องสมุดไป่ตู้mm防腐管，施工完 成后管内注满防腐液，加强对承台的保护。同时在预 制板受损产生裂缝时，可以在受损部位采用袖阀管压 注修复用化学浆，封闭裂缝。防腐管与防腐预制板构 成一个完整的防腐体系。
响，而对于现场结构，其温度裂度的控制是最为重要的一环，也是最难把握的一环， 对于大体积结构（≥1m3）单从控制内外混凝土温差来进行控裂难于从根本上解决问 题，应该同时从胶凝物质的水化过程中加以控制；
养护条件不一样。
RED
2.2有机材料防腐 表面涂刷防腐涂料，防腐材料的施工对结构表面、工艺每一过 程等要求很高，试验室条件下10~20年的有效防护时间，实际应用时， 在不利工况下的有效防护时间只有2~5年。其中原因有操作人员的因素、 施工单位管理的因素、材料本身的因素、基面本身也难于达到要求等 等。 有机防腐还存在着不能抵抗水中漂浮物的冲击和摩擦。 结论：以上存在的客观原因，在一定程度上难于在实际施工中 克服，这就要求从工艺设计或理念上进一步优化。