青岛海湾大桥混凝土耐久性设计方案研究
青岛海湾大桥海工高性能耐久混凝土
DF=P*N／M
式中 P——在N次冻融循环时的相对弹性模量(即与原来 的动弹性模量对比) N——P降至要求耐冻系数的冻融循环次数(取0．6) M——最终冻融循环次数。
混凝土的耐久性指标和要求
4.严格控制混凝土的一些温度
混凝土浇灌温度不宜高于28℃，入模温度应在5℃-28℃之间，混凝土表面接触物与混凝土表面温差不 应大于1 5℃，混凝土入模后30min内温度升高不应 大于30 ℃ 。
青岛海湾大桥用水泥物理化学分析
矿渣粉的物理化学指标
粉煤灰的物理化学指标
粗集料的物理化学指标
细集料的物理化学指标
青岛海湾大桥 海工耐久性混凝土配合比优化
墩身、箱梁混凝土配合比的优化：配合比的优化是 以降低胶凝材料用量为原则，增加骨料比例，改善 混凝土的抗氯离子渗透能力。
墩身优化配合比及性能指标
3.使用阻锈剂
不足：阻锈剂略有减水作用，从混凝土自身而言， 掺入阻锈剂的混凝土坍落度会受到很大影响，存在 一定的负面作用。并且阻锈剂价格较昂贵，用量较 大。一般不采取此办法。
4.混凝土防腐涂装
混凝土防腐涂层是延长混凝土耐久性的一项辅助措 施，主要功用是对腐蚀性物质与钢筋混凝土的接触 起到隔离作用，同时还起到美观作用。然而涂层将 随着时间的推移而老化，因此混凝土防腐涂装的使 用，要在其服役期内经常维护和保养。
青岛海湾大桥 海工高性能耐久混凝土的应用
青岛海湾大桥又称胶州湾跨海大桥，横跨胶州湾，连
接红岛，黄岛和青岛主城区，有效的缓解了胶州湾高速交通 压力，缩短了青岛和黄岛的距离，为青岛和黄岛的快速发展 发挥重要作用。全长约36km，是当今世界上最长的跨海大桥。 2011年荣膺“全球最棒桥梁”荣誉称号。
大桥共耗用钢材45万吨，混凝土230万立方米。同时 大桥处于冰冻海域，海盐量达29．4%～32．9%，结 构容易受到腐蚀，结构耐久性有较高的要求。而 海工混凝土的施工质量是其中的重点和难点。
海工高性能混凝土在青岛海湾大桥中的应用
的海工高性能混凝土的技术要求和耐久性指标以
及所采用的相关耐久性保证措施。
关键词: 青岛海湾大桥; 海工高性能混凝土; 耐久
性; 技术要求
中图分类号: U444
文献标识码: B
App lica tion of m ar in e h igh per form an ce concr ete in Q ingdao Bay Br idge
3 海工高性能混凝土原材料要求 3. 1 水泥
宜采用强度等级不低于 4215 级的中低热硅酸盐 水泥或普 通硅 酸盐水 泥, 水 泥的氯 离子 含量 应低 于 01 03% , 不得使用立窑水泥, 应避免使用早强、水化热 较高和高 C3A 含量的水泥。水泥中 C3A 含 量宜控制 在 8% 以内, 水泥运到工地后应尽快使用, 但温度高于 50e 的水泥不宜直接拌和混凝土。 3. 2 骨料
海工高性能混凝土在青岛海湾大桥中的应用
黄瑞新, 杨 飞, 周 平 (山东高速集团工程咨询有限公司, 山东 济南 250014)
摘要: 青岛海湾大桥处于北方微冻地区的近海和
海洋环境, 是作用等级从中等至严重程度的氯盐
腐蚀环境。针对大桥的环境气候特征和满足大桥
100年结构使用寿命 的要求, 介绍了大 桥所使用
不得采用可能发生碱 ) 骨料反应的活性骨料, 细 骨料不宜选用海砂, 宜选用级配良好, 细度模数在 21 6 ~ 219 的中 粗砂, 氯离 子含 量 不宜 大于 水 泥质 量 的 01 07% (钢筋混凝土 )或 0103% (预应力混凝土 ), 粗 骨料宜选用质地坚硬、级配良好、针片状少、空隙率小 的碎石, 其岩石抗压强度宜大于 100 MPa, 骨料的最大 粒径不宜大于 25 mm。 3. 3 外加剂
青岛海湾大桥耐久性保障技术
青岛海湾大桥耐久性保障技术一．项目简介处于冰冻海域的基础设施受盐害、冻融交迭侵蚀，破坏严重。
据查，我国上世纪90年代前修建的沿海桥梁一般使用10～20年即因腐蚀破坏而成危桥，不得不反复维修、加固、甚至拆除重建，造成巨大损失。
青岛海湾大桥是我国冰冻海域首座特大型跨海桥梁集群工程，其所处胶州湾海水含盐度2.94%~3.29%，极端低温为-14.3℃，年冻融循环达47~52次，遭受冻融和氯盐的共同侵蚀，如何保证其设计使用寿命是工程建设面临的重大技术挑战。
在交通运输部和山东省交通运输厅的组织下，开展了多学科、跨行业的产、学、研联合攻关，多年的技术创新和工程实践，得以在冰冻海域跨海大桥耐久性设计、结构联合防护及管养决策等方面取得多项重大技术突破，建立了冰冻海域跨海大桥百年寿命耐久性保障技术体系，成果总体达到国际领先水平。
1. 创新了海水冻融-氯盐侵蚀作用下桥梁耐久性设计。
首次实现了结构耐久性设计、施工控制和管养决策的一体化设计；建立了冻融-氯盐侵蚀作用下混凝土结构耐久性评定方法，及结构可靠度时变下的维护成本优化算法，以保障青岛海湾大桥经济合理地达到设计使用寿命。
2.创建了冰冻海域混凝土结构长效联合防护体系。
研制了冰冻海域桥梁抗冻耐蚀混凝土，开发了保障耐久性的系列施工控制技术；创建了抗冻耐蚀混凝土-透水模板布-防腐涂层的长效联合防护体系，在极大提高桥梁结构抗海水冻融和腐蚀性能的同时，将涂层施涂龄期缩短10天，显著提高了施工工效，大幅降低施工成本。
3. 建立了基于动态耐久性数据的桥梁管养决策技术体系。
研发了混凝土冻融破坏及钢结构腐蚀在线监测装备与技术；建立了我国首座基于传感技术的混凝土及桥梁用钢暴露实验站，搭建了反映混凝土及桥梁用钢耐久性时变的数据平台；建立了带涂层混凝土及钢箱梁的腐蚀寿命评估方法；创新了桥梁管养策略的经济评估方法；实现了桥梁的主动维护。
项目已获得国家发明专利授权10项，实用新型专利授权8项，省部级施工工法4项，出版专著2部，相关成果纳入两部行业标准。
浅谈海工砼的施工性能与耐久性
浅谈海工耐久混凝土的配合比设计与施工控制摘要：混凝土配合比设计和施工控制是保证混凝土结构耐久性的前提条件，本文结合青岛海湾大桥的具体特点，浅谈海工耐久混凝土的配合比设计及施工控制。
关键词：海工耐久混凝土；配合比设计；施工控制1、概述****大桥属国家重点建设工程项目，设计寿命基准期为100年，海工混凝土在使用寿命内，会由于海洋环境中的水、气体及其中所含侵蚀性介质侵入，产生物理和化学的反应而逐渐劣化。
海工混凝土的耐久性实质就是抵抗这种劣化作用的能力。
产生这种劣化作用的内部潜在因素当是混凝土内在的密实性，外部条件是侵蚀介质的存在，必要条件是那些外部侵蚀性介质和水浸入混凝土内部。
较常见的混凝土破坏因素有⑴冻融循环作用⑵钢筋锈蚀作用⑶碳酸盐的作用⑷盐类侵蚀作用⑸碱-集料反应⑹酸碱腐蚀作用⑺冲击、磨损等作用，海洋环境中氯离子渗透是主要因素，冻融循环又是一重要破坏因素，碱骨料反应会导致结构物膨胀开裂。
因此混凝土结构的耐久性应为混凝土配合比设计的首要技术指标，因此工程各部位所用的混凝土均按耐久性设计，具有优异的工作性能，便于施工且结构致密，渗透性低，并满足一定强度要求。
2、海工砼配合比设计在配合比设计中，充分考虑耐久混凝土的特点，针对氯盐腐蚀，采用降低水胶比提高抗渗性；针对冻融循环破坏，采用降低水胶比，使用引气剂，确保冻融循环次数达到设计要求；针对潜在的碱骨料反应，使用非活性集料，并同时控制水泥和控制混凝土的碱含量，使用大掺量矿物掺和料等，有效抑制了长期浸泡在海水环境中的混凝土碱骨料反应。
本工程各部位所用配合比，在施工单位设计的基础上，我办均进行了复核验证，并要求施工单位对有关指标到专业试验检测机构进行了委托试验，如混凝土抗冻性能以及减水剂、引气剂的相关指标等。
以承台C35海工耐久混凝土配合比为例，该配合比每方材料用量如下：该配合比设计有以下特点:2.1 所用原材料性能特点与检测指标控制本工程对所用原材料均作出明确要求，一般高于规范标准要求。
青岛海湾大桥混凝土腐蚀机理与涂层防腐
青岛海湾大桥混凝土腐蚀机理与涂层防腐杨红光摘要：本文介绍了混凝土结构在海洋环境中的腐蚀机理，提出了涂层防腐的涂料、涂装配套方案、涂装施工工艺及质量控制措施。
关键词：混凝土结构，海洋环境，腐蚀机理，涂层防腐青岛海湾大桥横跨胶州湾海域，主线全长约26.747Km，其中跨海大桥长25.171Km，是我国最大规模的海湾大桥之一。
处于海洋环境中的混凝土结构，由于钢筋腐蚀，引起混凝土结构过早破坏已成为全世界普遍关注并日益突出的一大灾害，国际上已经将钢筋锈蚀列为混凝土结构破坏的最重要原因。
国内外混凝土结构的使用情况反映，处于表湿区混凝土结构中的钢筋腐蚀是最严重的。
因此，在设计海工混凝土结构时应根据所处的的环境，考虑不同的防腐措施。
青岛海湾大桥工程是国家重点重点工程，设计使用寿命为100年。
在配制高性能混凝土基础上，对其表湿区混凝土采用表面涂层进行保护，可以起到叠加保护的效果，提高混凝土的耐久性，达到设计使用寿命的要求。
1、桥梁混凝土的腐蚀机理混凝土的碳化是混凝土所受到的一种化学腐蚀。
空气中ＣＯ２气渗透到混凝土内，与其碱性物质起化学反应后生成碳酸盐和水，使混凝土碱度降低的过程称为混凝土碳化，又称作中性化，其化学反应为：Ｃａ（ＯＨ）2＋ＣＯ2＝ＣａＣＯ3＋Ｈ2Ｏ。
水泥在水化过程中生成大量的氢氧化钙，使混凝土孔隙中充满了饱和氢氧化钙溶液，其碱性介质对钢筋有良好的保护作用，使钢筋表面生成难溶的氧化亚铁膜，它可以钝化钢筋，阻止氧接触钢筋，对其起到保护作用。
这种钝化作用在碱性环境中是很稳定的。
碳化后使混凝土的碱度降低，当碳化超过混凝土的保护层时，在水与空气存在的条件下，就会使混凝土失去对钢筋的保护作用，钢筋开始生锈。
可见，混凝土碳化作用一般不会直接引起其性能的劣化，对于素混凝土，碳化还有提高混凝土耐久性的效果，但对于钢筋混凝土来说，碳化会使混凝土的碱度降低，同时，增加混凝土孔溶液中氢离子数量，因而会使混凝土对钢筋的保护作用减弱。
青岛海湾大桥混凝土涂层防腐蚀设计与施工技术规范标准
青岛海湾大桥混凝土涂层防腐蚀设计与施工技术规范Corrosion Prevention Special TechnicalSpecificationfor Concrete Coating of Qingdao Bay Bridge山东高速集团青岛高速公路有限公司二OO七年十二月目录1 工程概况............................................................. - 1 -1.1 概述.................................................... - 1 -1.2 环境气候................................................ - 1 -1.3 水文数据................................................ - 1 -1.4 水质数据................................................ - 2 -1.5 腐蚀环境................................................ - 3 -2 编制依据 (5)3 基本规定 (6)4 表湿区涂层配套设计 (6)4.1涂层体系设计 (6)4.2涂料性能要求 (7)5表干区涂层配套设计 (9)5.1涂层体系设计 (9)5.2涂料性能要求 (9)6 涂层涂装施工 (11)6.1 混凝土表面处理 (11)6.2 涂装施工 (11)6.3 涂装小区试验 (12)7施工质量控制与检查 (13)8 检测与验收 (15)8.1 涂料质量检测 (15)8.2 涂层验收 (16)9 管理及维修 (17)10 安全、卫生和环境保护 (17)10.1 安全、卫生 (17)10.2 环境保护 (18)1工程概况1.1 概述青岛海湾大桥位于胶州湾北部，是青岛市交通规划中东西岸跨海通道的“一路、一桥、一隧”中的一桥，是青岛市道路交通网络布局中胶州湾东西岸跨海通道的重要组成部分，也是山东省“五纵四横一环”公路网主框架的重要组成部分。
06-基于全寿命考虑的青岛海湾大桥结构耐久性技术措施-III-邵新鹏
2.交通量
一. 项目概况
特征年 2015年 2020年 2028年
交通量预测结果
单位：pcu/d
李村河-红岛 47999 62225 80317
红岛-龙泉王家 47363 61797 79095
全线平均 45480 59163 76071
路中路 央
缘分缘 隔
带带带 2350
50 50 100
行 车 带
2X375 2%
路
紧肩
急 停 车 带
带 或 护 栏
275 50
4.工程概况
一. 项目概况
是我国北方寒冷海域修建的首座特大型桥梁集群工程； 工程全长：35.4km,分期实施,本工程为一期工程。
4.工程概况
一. 项目概况
黄岛
标识站
青岛
收费站
防护和混凝土套箱承台防腐 ¾ 通航孔桥承台、墩身—外加电流
¾预应力钢绞线—塑料波纹管及真空
压浆 ¾钢箱梁—涂层防护+内部除湿
阴极防护
¾其他钢结构/构件—特殊防护处理
¾ 箱梁湿接头—硅烷表面防护
3.辅助措施—混凝土套箱
三. 混凝土结构耐久性方案
根据青岛海湾大桥的水文地质特点，承台施工采 用的方法有：钢板桩围堰、单（双）壁钢套箱围堰、 砼套箱方案。
二.建设模式
青岛海湾大桥
三.混凝土结构耐久性方案
1. 腐蚀环境分区 2. 根本措施—混凝土保护层厚度
—高性能混凝土 3. 辅助措施—透水模板布（全桥严酷区）
—混凝土套箱（大部分非通航孔桥承台） —涂层防护（全桥严酷区、非通航孔箱梁湿接头） —外加电流阴极防护（通航孔桥严酷区）
青岛海湾大桥混凝土结构物耐久性措施浅析
青岛海湾大桥混凝土结构物耐久性措施浅析摘  要: 青岛海湾大桥是我国北方冰冻海域首座大型海上桥梁集群工程，其中跨海大桥长27.089km，设计使用寿命为100年，大桥混凝土结构物耐久性贯穿在大桥设计和施工的各个环节中，本文对大桥混凝土结构耐久性的措施进行了介绍。
关键词:混凝土结构物耐久性  1混凝土结构耐久性问题1.1耐久性基本性能耐久性能是混凝土结构应满足的基本性能之一，与混凝土结构的安全性和适应性有着密切的联系。
混凝土结构的耐久性问题可分为钢材问题和混凝土问题两大类。
钢材问题主要是指钢筋的锈蚀，此外还有钢筋的氢脆、应力腐蚀、疲劳、低温脆断等问题；混凝土问题可分为：碱骨料反应和环境作用问题，环境作用可分成化学物质侵蚀、冻融损伤、机械物理损伤等。
1.2混凝土结构耐久性问题的特点⑴、多数损伤发展的速度较慢，往往需要若干年甚至几十年的时间，这就是称这些问题为耐久性问题的原因。
⑵、耐久性问题是多种因素共同影响的结果。
如北方的海洋混凝土工程，有混凝土碳化、钢筋锈蚀问题，也有氯离子侵蚀和冻融问题，还有海水冲击和海砂磨损等问题，还有化学物质侵蚀和生物侵蚀的问题。
⑶、大多数损伤是由构件表面开始的，所以有人称耐久性问题是混凝土结构的皮肤病。
2青岛海湾大桥结构物耐久性措施从整体而言，海洋环境下钢筋混凝土结构耐久性设计应综合考虑到施工、使用、管理、维护等，遵循“以防为主”的战略方针，重点在“预先设防”。
青岛海湾大桥总体上是采用根本措施、补充措施和辅助措施的有机结合。
首先，混凝土结构耐久性根本措施是采用高性能混凝土。
同时，依据混凝土构件所处结构部位及使用环境条件，采取必要的补充措施，如采用混凝土表面防护技术、阴极保护技术等。
最后施加必要的辅助措施，如纤维混凝土或透水模板布等。
2.1根本措施——高性能混凝土高性能混凝土可对混凝土耐久性性能予以保证，其主要指标有抗氯离子渗透性能、抗冻性、工作性、强度、体积稳定性等。
青岛海湾大桥桥梁混凝土耐久性设计方案研究
（） １ 硫酸 盐侵 蚀 在发 挥作 用 后 和冻融 循环 破 坏 作 用 相 互影 响 。在 冻 融 循 环破 坏 作 用
下， 混凝 土 的抗渗 透 性 能逐 渐 下降 ， 硫酸 盐溶 液 更 易 渗透 到混 凝 土 内部 ， 加 内部 混凝 土 增 的硫 酸盐 浓度 ， 使硫 酸 盐侵 蚀 速度 加快 ； 融循环 中的低 温 又会使 硫 酸盐 侵蚀 的化 学反应 冻
影 响混凝 土 结构使 用寿 命 的荷 载可 分为 两 大类 ， 一类 是物 理 外 力 ， 疲 劳 动 荷 载 、 第 如 风荷载 、 海浪 和水 流 冲击 、 地震 力及 意外 事故 等 ； 二类 主要是 化 学或 物理 化 学作用 力 ， 第 如
钢筋 锈蚀作用 、 化 作用 、 碳 冻融 循环 作用 、 骨料 反应 、 碱 溶蚀 反 应 、 盐类 侵蚀 作 用 、 冲击 磨损
能 混凝 土 技 术 附 加 混 凝 土表 面 保 护 和 阴极 保 护 技 术 的综 合 设 计 方 案 。
关键 词 ： 梁 混 凝 土 ； ５ ７
文献标识码 ： Ａ
１ 混凝 土 工 程 耐 久 性 影 响 因素及 作 用机 理
维普资讯
第２卷 期 ６ 第４
文章 编 号 ：０ ２ ３ ８ （ ０ ７ ０ — ０ ８ ０ １０ —６ ２ ２ ０ ） ４０ ６—４
海 岸 工 程
２ ７ ２ ０ 年１月 ０
青 岛海 湾 大桥 桥 梁 混 凝 土 耐 久 性 设 计 方 案研 究
Ｃ ｒ本 身并 不 与混 凝土 中 的组 分发 生过 多 的化 学 反 应 ， 为致 密 的 混 凝 土 结 构 也 只能 延 更
缓 而不 可能 完全 阻止 Ｃ 向钢筋 表 面 集 聚 ， ｒ 由此 Ｃ 一 起 的 钢 筋 锈 蚀 作 用 影 响结 构 的整 １引 体 寿命 不可 避免 。Ｃ 侵蚀 和 冻 融 循 环作 用 的 相 互 叠 加效 应 始 终 存 在 ， 两 者 的叠 加 效 ｒ 且 应 可加 速两 种 侵蚀 破坏 作用 。
青岛海湾大桥C50海工高性能混凝土施工质量控制
青岛海湾大桥C50海工高性能混凝土施工质量控制青岛海湾大桥60m箱梁采用C50海工高性能混凝土整体预制，施工技术难度大，设计要求高，对原材料、混凝土工作性能及力学耐久性等提出了更高的要求。
本文从配合比原材料、混凝土生产和施工工艺等方面论述了C50海工高性能混凝土施工质量控制的技术措施。
标签：青岛海湾大桥;60m预制箱梁;C50海工高性能混凝土;质量控制;技术措施Construction Quality Control of C50 High Performance Concrete in Marine Engineering of Qingdao Bay BridgeChen Guoneng Liu HaipingThe Second Engineering Company of CCCC Fourth Harbor Engineering Co.Ltd.，Guangzhou Guangdong 510300，China【Abstract】The 60m prefabricated box girder of Qingdao Bay Bridge was precast by the C50 High Performance Concrete in Marine Engineering，the much higher request is brought up for the performance and anti-permeability and frost-resistance capability of the raw materials and concrete because of its high design requirements and great technical difficulties. This paper discusses technical measures for quality control of the C50 High Performance Concrete in Marine Engineering from the aspects of mix proportioning，concrete production and construction technology.【Key Words】Qingdao Bay Bridge; 60m prefabricated box girder; C50 High Performance Concrete in Marine Engineering; quality control; technical measures1 工程概况青岛海湾大桥横跨胶州湾海域，主线全长约28.057km，其中跨海大桥长25.171km，是我国北方的第一座特大型桥梁集群工程。
青岛海湾大桥60m预制混凝土箱梁施工技术
收稿日期)6)作者简介杨红光()),男,山东济南人,工程师。
青岛海湾大桥60m 预制混凝土箱梁施工技术杨红光,田浩(山东鲁桥建设有限公司,山东济南250000)摘要:青岛海湾大桥非通航孔桥采用60m 预应力混凝土箱梁,体积大,施工技术难度高。
介绍了60m 预制混凝土箱梁的施工关键技术及控制要点。
关键词:海湾大桥;60m 预制混凝土箱梁;施工技术中图分类号:U448.35;U445.1文献标识码:BC onstru ction technol ogy of 60m p recast concrete box girder ofQ i ngdao Bay Br i dgeY A NG H ong -guang,TIA N H ao(Shando ng Luqi ao Const ructio n C o .,L t d .,Shando ng J i nan 250000Ch in a )Ab stract :The 60m p r ecast c on crete box g ir der has been u sed i n non -n avi gable bri dge of Q i ngdao Bay Bridge ,the box girder was huge and d iffic u lt to con str u c.t Th i s p a p er intr oduced t h e key con str u ction techno l ogy and m ai n contr ol po i n t of 60m p r ecast concrete box girder .K ey word s :bay bri dge ;60m p recast concrete box g ir d -er ;con str u ction technol ogy1概述青岛海湾大桥是我国北方冰冻海域首座特大型桥梁集群工程,主线全长281880km ,其中海上桥梁长271089km 。
胶州湾跨海大桥案例分析整理
★聚羧酸系减水剂—
非预应力砼结构Air ≤4%；预应力砼结构的Air ≤2%；
4.2 混凝土的配制
参考《混凝土结构耐久性设计与施工指南》，《混凝土和混凝土 结构耐久性的欧洲标准》，《高性能混凝土》，《混凝土结构耐久性 设计规范》（送审稿），《铁路混凝土结构耐久性暂行规定》等相关 规范。主要采取如下技术措施来保证混凝土的耐久性：
• 3.2 不同构造物的服役年限 • 3.3 服役环境分区及作用等级 • 3.4 混凝土耐久性参数设计
3.1 提高混凝土耐久性的重要性
除通航孔桥采用钢结构以外，其他结构均采 用钢筋混凝土结构，全桥共用混凝土200多万方。
无论是从可持续发展还是从节约维护成本的 角度，提高大桥混凝土的耐久性是保障大桥合理 投资、高效运营、利润最大化的根本手段。
G22
100 2011 6 30
36.48 4
项目概况
胶州湾跨海大桥(又称青岛海湾大桥)
•项目位于中国山东省青岛市，为全长：28.047 km •（海上25.171 km、陆侧接线2.876 km) 公路桥梁。 •是胶州湾东西两岸跨海通道“一路、一桥、一隧”中的“一桥”。 2012年世界吉尼斯纪录：世界最长跨海桥梁。 该桥整体设计成 “T” 型，连接青岛，黄岛与红岛。 大桥提高抗震，台风，及抗船舶撞击能力，设计使用年限100年。 桥面平均宽度35m，双向六车道
1.1 地理位置
青 岛 至 银 川 高 速 公 路
青 岛 海 湾 大 桥
国道主干线青岛至兰州高速公路的起点段，位于青岛市 胶州湾内，连接青、红、黄岛。 胶州湾高速公路
青岛海湾大桥
青岛-黄岛海底隧道
我国北方寒冷冰冻海域的首座特大型桥梁集群工程
区域自然特点
青岛海湾大桥混凝土涂层防腐蚀设计与施工技术规范【可编辑范本】
青岛海湾大桥混凝土涂层防腐蚀设计与施工技术规范Corrｏｓion Prevention Sｐeciａl TechnicａlSpecificationfor Cｏncrｅte Ｃoating of ＱingdaoＢayＢridge ﻩ山东高速集团青岛高速公路有限公司二OＯ七年十二月目录１工程概况ﻩ错误!未定义书签。
1。
1概述ﻩ错误!未定义书签。
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２环境气候ﻩ错误!未定义书签。
１。
3 水文数据.................................................................... 错误!未定义书签。
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4 水质数据...................................................................... 错误!未定义书签。
1.5 腐蚀环境ﻩ错误!未定义书签。
2 编制依据ﻩ错误!未定义书签。
３基本规定ﻩ错误!未定义书签。
4 表湿区涂层配套设计ﻩ错误!未定义书签。
4.1涂层体系设计.................................................................. 错误!未定义书签。
４.2涂料性能要求ﻩ错误!未定义书签。
5表干区涂层配套设计 ............................................................................. 错误!未定义书签。
５。
1涂层体系设计............................................................. 错误!未定义书签。
5.2涂料性能要求.................................................................. 错误!未定义书签。
6 涂层涂装施工........................................................................................... 错误!未定义书签。
青岛海湾大桥设计特点--孟凡超
的钻孔灌注桩，承台尺寸为长 43.75m、宽 17m、厚 4m。 5．4 钢箱加劲梁
本桥加劲梁采用钢箱梁。因索塔采用独柱，加劲梁采用分离式双箱断面，两个封闭钢箱梁之间用横向 连接箱连接，横向连接箱顺桥向间距为 12m，宽度为 3m。
青岛
180 32
160
140
120
100
80
60
40
20
0
-20
-40
-60
-80
-100
300
高程(米)
8000 7968
2.5
4600
2.5 301
19000 12×1200
2.5 302
1078.3 2100
26000 17×1200
黄岛
5600
8000
7968
32
3.04 通航净空：190×48.5m
加劲梁标准节段长度为 12m，全宽 47m（含中央横向连接箱），梁高 3.6m，加劲梁在主缆锚固区域采 用整体式箱梁，因锚固面的构造要求，在横向中间位置梁高加高到 8.0m。加劲梁沿纵向每隔 3m 设置一道 板式横隔板，在梁内设置两道板式纵隔板。
根据受力需要，主梁在不同区段采用了不同的钢板厚度。标准梁段顶板厚度为 25mm，底板厚度为 18mm，其它梁段根据受力需要进行局部加强。梁段划分须同时考虑吊索的受力情况、规格选用以及运输 架设时的起吊能力。
桥面板采用 U 型肋加劲正交异性钢桥面板，桥面板厚度为 16mm，斜底板和底板厚度为 12mm，横隔 板间距为 3.6m，纵隔板采用实体式和桁架式。斜拉索通过锚箱锚固在箱梁上，锚箱布置在腹板外侧，与箱 梁焊接。
青岛海湾大桥设计施工论文
王生
（ 1.河南理工大学
1
土木工程学院， 焦作
454000 ）
摘 要：青岛海湾大桥又称胶州湾跨海大桥是我国建桥者自行设计、施工、建造，具有独立知识产权的特 大跨海大桥。青岛海湾大桥工程包括三座可以通航的航道桥和两座互通立交，以及路上引桥、黄岛接线工 程和红岛连接线等，全 41.58 公里，为世界第一跨海长桥。本文通过对大桥的路段情况、结构分析、施工 技术、施工方案和栈桥段施工详情的介绍。该理论成果对于我国桥梁建设具有借鉴意义。 关键词：跨海大桥；混凝土耐久性；多跨连续梁；钻孔灌注桩；预应力混凝土
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预计 2010 年底横跨胶州湾的青岛海湾大桥将全线贯通，2011 年正式通车。据介绍，海湾大桥分上部结构 和下部结构两部分，其中上部结构包括箱梁、主塔和悬索等，下部结构则包括承台、墩身及桩基等，目前 海湾大桥第五合同段完工的就是大桥的下部结构。截至 2009 年 11 月底，由山东高速集团投资建设经营的 青岛海湾大桥累计完成钻孔灌注桩 5110 根；承台 1103 个；墩身 1691 个；预制箱梁 431 片；现浇箱梁 311 孔；安装箱梁 376 片。青岛海湾大桥设计全长 35.4 千米，是世界第二跨海大桥。整个海湾大桥工程包括 沧口、红岛和大沽河航道桥，海上非通航孔桥和路上引桥，黄岛两岸接线工程和红岛连接线工程，李村河 互通、红岛互通以及青岛、红岛和黄岛三个主线收费站及管理设施等，其中连接线工程都已招标结束，部 分区域已进入施工阶段，而沧口、红岛和大沽河航道桥也都进入了最后的紧张施工阶段。 “我们为高 处作业人员配保暖服、防滑鞋、手套等防护用品。同时，如果遇到大风、暴雪等恶劣天气，立即停止作业， 大型机械设备停用，必要时停止施工。 ”据介绍，进入冬季后，海湾大桥建设指挥部要求各施工单位及时 收听、掌握气象信息，做好各项保温、升温的准备工作，提前购置塑料布、棉被、温度计、锅炉燃料、防 寒服装等；提早准备原材料，将石子提前冲洗好，放置于搭建好的堆料棚内，防止形成结块，从而保证工 程质量。最高、弯度最大、施工最难的一段，代表了我国海上桥梁建设的最先进水平。据介绍，因为海上 施工难度大，海湾大桥建设指挥部特地设计了移动滑移模架，在世界上也属于首创，获得了多项专利。同 时，海湾大桥红岛海上 1.5 冬季施工安全技术方案 根据《公路桥涵施工技术规范》 （JTJ041-2000）第 14 章冬季施工规定：冬季施工是指根据当地多年 气温资料，室外日平均气温连续 5d 稳定低于 5℃时的混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土及砌体工程的施 工。 1.5.1 低温条件对混凝土工程的影响 混凝土拌和、浇筑后水泥与水产生化学反应，低温条件下浇筑的混凝土一旦遭受冻害，体积将增加， 同时水泥的水化作用也停止进行。在恢复正常温度后，水泥浆体中的孔隙率将比正常凝结的混凝土显著增 加，从而使混凝土的各项力学性能全面下降，混凝土与钢筋的粘结力也大幅度降低，混凝土的耐久性严重 劣化。因此，为保证混凝土施工的工程质量，在冬季施工中防止混凝土在硬化初期遭受冻害，并尽早获得 强度，特制定以下冬季保证措施。 1.5.2 钢筋存放及焊接技术措施 钢筋原材存放在需离地 50 ㎝以上，用棚布材料覆盖裹严，防止积雪结冰。 钢筋焊接安在室外进行时，温度不得低于-20℃，并采取相应的防雪、防风措施（钢筋焊接在搭设的 钢筋棚内进行，钢筋棚周围设挡风板） ，减小焊接钢筋的温度差，焊接后的接头禁止立刻接触冰、雪等冰 冷物质以免影响焊接的质量。 2.2、混凝土保温技术措施 A 、加强原材料管理，砂石料进场前除正常的检查外，还需对含水量进行严格控制，清洗砂石料在中 午温度较高时进行。夜晚用棚布覆盖保温，防止砂石料带有冰雪和冻结成块。 B、 拌制混凝土时通过对水的加热，达到较高的出盘温度，以适应运输、浇筑等过程中的热量损失， 达到要求的入模温度。搅拌站蓄水池用保温材料覆盖并密封，水采用电热管加热，加热温度根据天气情况 决定，一般控制在 87℃以上，此时混凝土搅拌时先将水和砂石料搅拌均匀后方可投入水泥，避免水泥和热 水直接接触。 运输砼时，将混凝土搅拌运输车用保温材料（棉棚布）包裹严密，以保证拌制砼在灌注入模时的温度 符合施工规范要求。 混凝土施工时提前通知其他标段，防止在共用栈桥上堵塞，缩短混凝土运输时间。 加强调度协调，保证随到随用，避免运输车在施工现场等待时间过长。 1.5.3 承台保温措施 承台浇注结束后，混凝土处于降温阶段则要保温以降低降温速率，可采取如下措施：混凝土初凝后顶 面覆盖一层塑料薄膜加二层草袋并加盖覆盖麻袋，并在钢套箱顶面搭设防风棚，必要时在棚内用封闭式碘 钨灯照射表面加温。 1.6 码头、栈桥和钻孔平台的保护措施 码头和栈桥上焊接间距 0.5m 防滑钢筋，并经常检查防滑钢筋的开焊情况，发现破损或焊接开口时及 时进行修补。 码头、栈桥和钻孔平台安排专人进行管理，对上面的积水、结冰、积雪及时进行清理，保证车辆行驶 时不打滑。
青岛海湾大桥混凝土耐久性设计方案研究
青岛海湾大桥混凝土耐久性设计方案研究刘启蛟1,刘宏新2,彭蕙蕙1(1.铁道战备舟桥处,山东德州 251100;2.山东省筑港总公司,山东青岛 266032)摘要:青岛海湾大桥位于胶州湾,连接青岛、红岛和黄岛,工程量浩大,针对大桥处于海湾这一特殊的地理环境以及设计中提出了100年设计标准,给工程用混凝土提出了很高的要求。
主要介绍青岛海湾大桥高性能混凝土设计的背景、要求、性能、工作机理等相关内容。
关键词:海洋环境;100年;混凝土耐久性中图分类号:U442.5 文献标识码:A 1 工程概况青岛海湾大桥是青岛市道路交通网络布局中胶州湾东西岸跨海通道的重要组成部分。
本桥特点为我国在北方寒冷海域一座特大型海上桥梁集群工程,大桥设计起点位于青岛侧胶州湾高速公路李村河大桥北200m处,北距环太原路立交720m,设李村河互通立交与胶州湾高速公路相接;终点位于黄岛侧胶州湾高速公路东1km处,顺接济青南线设计起点;中间设立红岛互通与拟建的红岛连接线相接。
路线全长26 747k m,其中跨海大桥25 171k m。
青岛海湾大桥全线设立三座通航孔桥、二座互通立交,其中非通航孔桥均为50m、60m不同跨径的预应力混凝土连续箱梁或刚构,基础形式为群桩和独桩独柱两种,互通范围内匝道桥分别为30m、50m左右不同跨径的预应力混凝土连续箱梁。
2 大桥环境条件调查分析青岛海湾大桥地处胶州湾,属于典型的海洋环境,并遭受冻融等外部环境荷载,环境条件恶劣。
钢筋混凝土的破坏因素主要有:钢筋锈蚀作用,碳化作用,冻融循环作用,碱 集料反应,溶蚀作用,盐类侵蚀作用,酸碱腐蚀作用,冲击磨损等机械破坏作用。
近几年,我国兴建的多座跨海大桥,其规模与本桥相近的杭州湾跨海大桥、东海大桥和舟山连岛工程金塘大桥等,青岛海湾大桥是我国在北方兴建第一座海上特大桥梁。
本桥与上述几座跨海大桥在建设条件上比较主要区别:(1)海水含盐度较高(见表1)。
(2)冻融循环。
一般年份里,胶州湾冰情日变化较大。
青岛海湾大桥桥梁混凝土耐久性设计方案研究
青岛海湾大桥桥梁混凝土耐久性设计方案研究
周长严;董锋;张修亭
【期刊名称】《海岸工程》
【年(卷),期】2007(26)4
【摘要】详细说明了影响桥梁混凝土耐久性的因素及如何通过设计提高混凝土的耐久性.针对青岛海湾大桥的特定环境条件提出其混凝土耐久性设计方案应为合理的保护层厚度和高性能混凝土技术附加混凝土表面保护和阴极保护技术的综合设计方案.
【总页数】4页(P68-71)
【作者】周长严;董锋;张修亭
【作者单位】山东省筑港总公司,山东青岛,266032;山东省筑港总公司,山东青岛,266032;山东省筑港总公司,山东青岛,266032
【正文语种】中文
【中图分类】TU375
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1.青岛海湾大桥混凝土耐久性设计方案研究 [J], 刘启蛟;刘宏新;彭蕙蕙
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青岛海湾大桥混凝土耐久性设计方案研究朱晓庆’，王耀青’(1．青岛海湾大桥工程项目建设办公室，山东青岛266108；2．中交第一公路勘察设计研究院，陕西西安710075)摘要：青岛海湾大桥整体耐久性要求很高（设计使用年限为l00a），所处环境较为恶劣（海洋环境并遭受冻融等外部环境荷载），混凝土结构的耐久性很难通过单一措施保证，这就必然要求根据具体的环境条件和设计要求，有机组合多种技术措施，以保证整体耐久性达到设计要求。
根据青岛海湾大桥所处的特殊环境，介绍其对混凝土耐久性影响的作用机理，从而采取相应的耐久性设计方案，为今后特殊环境下桥梁混凝土结构耐久性方案设计提供参考。
关键词：耐久性；高性能混凝土；青岛海湾大桥中图分类号：U448．35 文献标识码：B1 工程概况青岛海湾大桥是青岛市道路交通网络布局中胶州湾东西岸跨海通道的重要组成部分。
青岛海湾大桥设计起点位于青岛侧胶州湾高速公路李村河大桥北200m处，北距环太原路立交720m，设李村河互通立交与胶州湾高速公路相接；终点位于黄岛侧胶州湾高速公路东]km处，顺接济青南线设计起点；中间设立红岛互通与拟建的红岛连接线相接。
路线全长26.707km，其中跨海大桥25.880km。
青岛海湾大桥全线设立三座主航道桥、两座互通立交，其中非通航孔桥均为50m或60m跨径的预应力混凝土连续箱梁或刚构，基础型式为群桩和独桩独柱两种，在互通范围内匝道桥分别为30m、50m左右不同跨径的预应力混凝土连续箱梁。
2 桥梁工程耐久性设计要求所谓混凝土的耐久性，是指在使用过程中，在内部的或外部的，人为的或自然的因素作用下，混凝土保持自身工作能力的一种性能。
或者说结构在设计使用年限内，抵抗外界环境或内部本身所产生的侵蚀破坏作用的能力。
青岛海湾大桥桥梁工程按照l00a设计基准期设计，对混凝土结构工程而言，要求使用寿命达到100a。
3 环境条件调查分析影响混凝土耐久性的因素有混凝土结构的内在因素和外在环境因素两个方面。
外在环境因素主要指气候、潮湿、高温、氯离子侵蚀、化学介质（酸、酸盐、海水、碱类等）侵蚀、冻融、磨蚀破坏等。
影响混凝土耐久性的外在环境因素与工程所处的环境条件有着密切的关系，环境条件调查分析的目的就是调查青岛海湾大桥桥梁工程混凝土结构所在地域环境条件，分析影响其耐久性的主要因素。
4 混凝土工程耐久性影响因素及其作用机理影响混凝土结构使用寿命的荷载可分为两大类，第一类是物理外力，如疲劳荷载、风荷载、海浪和水流冲击、地震力及意外事故撞击等等；第二类主要是化学或物理化学作用力，如：腐蚀、碳化、冻融、碱骨料反应等。
物理外力荷载主要由结构设计解决，本方案主要考虑化学或物理化学作用力荷载对耐久性的影响。
一般地，钢筋混凝土的破坏因素主要有：钢筋锈蚀作用、碳化作用、冻融循环作用、碱一集料反应、溶蚀作用、盐类侵蚀作用、冲击磨损等机械破坏作用。
对照环境负荷和腐蚀特点，青岛海湾大桥桥梁工程的环境条件属于典型的北方海洋性环境，其耐久性的主要影响因素是：首先，其处于北方地区，每年均有2—3个月左右的冰期，存在冻融循环引起混凝土破坏的可能；其次，从化学侵蚀和腐蚀方面，主要存在SO “侵蚀的混凝土腐蚀作用和C1 引起的钢筋锈蚀作用。
4.1 影响因素对于混凝土的耐久性问题，通常并不是冻融、化学腐蚀和碳化性能等单一破坏因素作用下的耐久性。
在实际工程中，结构混凝土的耐久性问题是一种在荷载的作用下碳化、CI 侵蚀、硫酸盐腐蚀或冻融等多种破坏因素交互作用的复杂问题。
青岛海湾大桥桥梁工程混凝土结构面临的主要耐久性因素可能是冻融循环与CI 、SO 侵蚀的复合作用，其影响程度对比如下：（1）硫酸盐侵蚀发挥作用后，和冻融循环破坏作用相互影响：冻融循环破坏作用下的混凝土的抗渗透性能逐渐下降，使硫酸盐溶液更容易渗透到混凝土内部，增加内部混凝土的硫酸盐浓度，使硫酸盐侵蚀速度加快；硫酸盐侵蚀作用使得混凝土产生膨胀而引起裂缝，混凝土强度下降，裂缝吸水以后会使该处的冻融破坏加剧，强度下降造成混凝土抵抗破坏能力的下降；冻融循环过程中的低温使硫酸盐侵蚀的化学反应速度变慢。
但是硫酸盐对混凝土的侵蚀作用，需要较长的时间才能发挥出来，一旦这种侵蚀作用得到发挥，在冻融循环的共同作用下，混凝土会迅速破坏。
然而，有研究表明，与冻融损伤相比，硫酸盐侵蚀作用比较缓慢，在水灰比较低的混凝土或高性能混凝土遭到冻融破坏时，硫酸盐侵蚀作用还没发挥出来；并且与混凝土内部组分产生的膨胀产物的化学反应与Na 和K 等的碱骨料反应等作用一样，可以通过控制混凝土内部组分来避免。
因此硫酸盐侵蚀相对于冻融损伤而言，作用程度较轻且缓慢，只要通过必要的混凝土选材、配制手段，可以抑制或延缓工程中硫酸盐的腐蚀问题。
（2）氯盐溶液可以加快混凝土在冻融循环过程中的动弹性模量和质量损失的速度，但不改变混凝土的冻融循环破坏机理和破坏形态。
而冻融循环作用引起的混凝土表面剥落、裂缝，减少了混凝土保护层的有效厚度，并且加速了CI 向钢筋表面聚集的速度。
由于CI 本身并不与混凝土中的组分发生过多的化学反应，而混凝土更为致密的结构也几乎是只能延缓而不可能完全阻止其向钢筋表面的集聚，由此CI 引起的钢筋锈蚀作用影响结构的整个寿命，是不可避免的。
CI 侵蚀作用和冻融循环作用的叠加效应是自始至终存在的，并且两者的叠加作用有互相加速的作用。
4.2 破坏作用冻融循环一一CI 侵蚀的复合作用是影响青岛海湾大桥桥梁工程混凝土结构耐久性的关键。
根据工程各部位所处环境不同，其耐久性破坏作用也不同：(1) 大气区海洋大气的一个主要特征就是大气中CI 含量较高。
同时大气区中，混凝土均处于低含水率状态，其冻融循环作用较弱或者基本不存在。
本工程中大气区混凝土构件，可以认为处于海洋性大气环境，其耐久性主要影响因素为氯离子侵蚀。
(2) 水位变动区、浪溅区水位变动区、浪溅区中混凝土的氯离子表面聚集程度相对较高，由于青岛胶州湾地区有一定时间的冰期，水位变动区、浪溅区混凝土处于高含水率状态，冻融循环作用明显。
因此对于水位变动区、浪溅区混凝土结构或构件，其耐久性主要影响因素为冻融循环一CI 侵蚀的复合作用。
(3) 水下区水下区氯离子侵蚀较为微弱，并且基本处于非冰冻区，因此其环境相对较为良好。
耐久性设计时仅对其作一般性考虑。
5 桥梁工程耐久性设计方案5.1 耐久性设计方案原则(1)满足海湾大桥100a设计基准期要求；(2)耐久性技术方案合理、科学、成熟，确保技术方案的可行性和可靠性；(3)设计方案因地制宜；(4)设计方案经济可行。
5.2 国内外混凝土工程耐久性的主要技术措施根据国内外相关科研和长期工程实践，当前提高钢筋混凝土工程耐久性的主要技术措施有：(1) 提高混凝土保护层厚度，这是提高钢筋混凝土使用寿命最为直接、简单而且经济有效的方法。
但是保护层厚度并不能不受限制地任意增加。
当保护层厚度过厚时，由于混凝土材料本身的脆性和收缩就会导致混凝土保护层出现裂缝，反而削弱其对钢筋的保护作用；(2) 钢筋混凝土构件外涂层；(3) 钢筋表面使用致密材料涂覆，如环氧涂层钢筋；(4) 混凝土中掺加钢筋腐蚀抑制剂即阻锈剂；(5) 混凝土结构采用阴极保护(防护)系统；(6) 高性能混凝土。
其技术途径是用高性能的优质水泥、级配良好的优质骨料、优质混凝土掺和料和新型高效减水剂，在优化级配的基础上，形成低水胶比、低缺陷、高耐久性的混凝土材料。
高性能混凝土具有高耐久性，特别是具有高的抗氯离子渗透性，同时还具有高强度、高工作性和高尺寸稳定性。
高性能混凝土的力学性能和耐久性性能远远优于传统混凝土，其主要原因在于低水胶比、高效减水剂以及高性能掺和材料的使用，使得混凝土基相密实度相对提高以及水泥颗粒的解聚和粒径范围的扩大所获得良好的微观结构。
此外，通过其他一些改善措施，如透水模板布等技术措施，可以有效避免高性能混凝土的早期裂缝、砂眼等表面缺陷，同时控制混凝土保护层的水胶比以达到提高高性能混凝土整体耐久性的效果。
青岛海湾大桥，整体耐久性要求很高（设计使用年限为100a），所处环境较为恶劣（海洋环境、并遭受冻融等外部环境荷载），混凝土结构的耐久性很难通过上述某单一措施保证，这就必然要求根据具体的环境条件和设计要求，有机组合上述若干种技术措施，以保证整体耐久性达到设计要求。
5.3 混凝土耐久性设计方案改善混凝土结构和钢筋混凝土结构耐久性，常需要采取根本措施和补充措施。
5.3.1 根本措施根本措施是设定合理必要的保护层厚度，并从材质本身的性能出发，提高混凝土材料本身的耐久性，即采用高性能混凝土；再找出破坏作用因素的主次先后，对主因和次因对症施治，并根据具体情况采取除高性能混凝土以外的补充措施，而两者的有机结合就是综合耐久性措施。
对于具体工程而言，耐久性方案的设计必须考虑当地的实际情况，如原材料的可及性，施工应用的可行性，以及经济上的合理性。
因此考虑到上述各项技术措施本身的特点及其在我国的具体应用情况，结合青岛海湾大桥的特定情况，提出以下设计方案，其技术路线如图1所示。
图1 青岛海湾大桥混凝土耐久性方案设计技术路线图从技术路线图可以看出，本设计方案由核心的根本措施（合理的保护层厚度与高性能混凝土技术），同时附加两种补充措施（混凝土表面保护与阴极保护技术）形成综合耐久性方案。
图1 青岛海湾大桥混凝土耐久性方案设计技术路线图5.3.2 补充措施(1) 对于箱梁腹板、底板等保护层厚度较小部位，其所处环境为大气区环境，环境条件相对较好，可用水泥基渗透结晶型混凝土外涂层对混凝土表面进行保护。
水泥基渗透结晶型混凝土外涂层在混凝土施工完毕后，随之进行。
一次施工完毕，养护一定时间后不再进行定期维护。
(2) 对于位于浪溅区、水位变动区等处的海上承台、墩柱、塔柱下部所处环境条件严酷的部位，可采用水泥基渗透结晶型混凝土外涂层对其混凝土表面进行保护。
水泥基渗透结晶型混凝土外涂层在混凝土施工完毕后，随之进行。
一次施工完毕，养护一定时间后不再进行定期维护。
(3) 对于主通航孔桥主塔、承台、辅助墩等部位的混凝土结构，由于结构重要且不易修复，采用外加电流阴极保护技术。
6 结论青岛海湾大桥耐久性方案设计是参考了国内诸如杭州湾大桥、东海大桥等滨海大桥设计的成功经验，根据青岛海湾大桥所处的特殊地理环境而作出的具体方案。
目前，青岛海湾大桥栈桥工程已经完成，所采用的混凝土耐久性方案设计已经应用于桥梁并取得了很好的效果，耐久性方案在栈桥上的应用为海湾大桥的主体工程建设提供了宝贵的经验和技术支持。
参考文献：[1] 混凝土耐久性研究与工程应用手册[M]．中国科技文化出版社。
2005．[2] 李金玉等．水工混凝土耐久性的研究和应用[M]．中国电力出版社．2004，11．[3] 金伟良混凝土结构耐久性设计与评估方法[M]．机械工业出版社。