杭州湾大桥混凝土结构耐久性方案介绍
海工耐久混凝土及施工技术要点
海工耐久砼及施工技术要点一、海工耐久砼及其特点:海工耐久砼属于高性能砼(HPC)中的一种,它在世界上的应用只有20~30年,在我国十几年前就有研究,但真正应用时间并不长。
所谓海工耐久砼是用常规原材料,常规(拌制、浇筑)工艺加矿物掺和料及化学外加剂,经配比优化而制作的,在海洋环境中具有高耐久性,高尺寸稳定性和良好的工作性的高性能砼。
而砼的耐久性直接关系到结构的使用寿命,如杭州湾跨海大桥结构的设计使用寿命为一百年。
所谓结构使用寿命即结构建造完成后,在预定的使用、维护和修理条件下,所有功能均能满足原有安全性和适用性要求的期限。
杭州湾跨海大桥之所以采用海工耐久砼,是其根据特殊的地理环境防腐的需要和设计使用寿命所决定的。
我们作为承包商毫无疑问要满足业主及合同的要求,满足《杭州湾跨海大桥专用施工技术规范》等的要求。
海工耐久砼的设计,包括砼原材料的选用和配比优化设计原则,除满足强度等级、水胶比、水泥用量、含气量、工作度等普通砼的要求外,还应满足砼抗裂性和抗氯离子渗透性能的要求。
为提高砼结构耐久性,应遵循的一般原则如下:①、选用质量稳定、并有利于改善砼抗裂性能的水泥和集料等原材料。
②、在砼组成中掺入矿物掺和料。
③、适当降低砼的水胶比,在砼中添加引气剂。
④、确保钢筋砼保护层厚度和使用定制保护层定位块。
⑤、施工时保证新拌砼能及时养护并有较长的养护时间。
特别要强调的是:砼养护和保护层厚度的质量控制和质量保证措施。
提高砼耐久性有很多方法,其主要是增加砼的密实度以提高抗各种腐蚀的离子侵入的时间;还有如加厚钢筋的保护层厚度,采取各种措施防止裂纹的产生及钢筋本身的防腐,如采用环氧深层钢筋、或掺入钢筋阻锈剂、水溶性聚合材料等。
(所谓钢筋阻锈剂即能抑制或延缓钢筋电化学腐蚀的砼化学外加剂)为(提高)增加砼的密实度有许多方法。
其一是降低水胶比;其二是提高胶凝材料的比表面积;其三是采用较好的外加剂,具体控制指标是cl-的渗透系数和电通量,本桥是控制cl-的渗透系数,84天小于1.5×10-12m2/s。
高性能混凝土在杭州湾跨海大桥试验的应用
孔灌注桩利现浇钢筋混凝土承台。
2 影响混凝 土配合 比耐久性的 因素分析
2 1 海水中 C 一 . L 的浸蚀 海水 中的 C 一 L 离子对混凝土具有很强 的渗透扩
大桥试验段在进行混凝 土配合 比设计时 , 为防止 发生碱集料反应采 取以下措施 : ①选用宁国海螺 PI I 5 . 低碱水 泥( 25 碱含量小于 0 6 , . %) 控制水 泥 、 外加 剂、 掺料和骨料中的碱总含量; ②混凝土中掺人大量的
( 2 6 、 2 9 、 2 2 、 2+35 桥 墩 钻 K8 +25 K8 +2 5 K8 +3 5 K8 5)
提高混凝 土的密实性, 使离子渗透性指标达到规定要
求, 从而控 制 C 一 L 离子 在混 凝 土 中扩散 , 因此 降低 C一 L 离子扩散系数成为杭州湾大桥项 目的主要控制指
维普资讯
内 蒙 古 水 利
20 年第 1 总第 15 06 期( 0 期)
【 利 施工 】 水
高性能混凝土在 杭州湾跨 海大桥试 验的应用
赵蔚 东
( 门路桥 咨询 监理公 司, 厦 福建省 厦 门 310 ) 600
[ 要 ] 桥 梁的使用环境是无法改变的, 摘 但可改变混凝土的性能来增加桥梁耐久性 , 以适应恶劣环境。 杭州湾跨海大桥试验段的高性能混凝土耐久性的偿试就是其 中之一。通过对大桥的配合比设计及应用
水泥, 该水泥除具有强度高 、 流变性能好 , 并与缓凝高
效减水剂具有 良好 的相容性 , 可以满 足混凝土低水胶
比时的工作性能要求。 3 32 粗集料 的选择 ..
考虑当地集料的实际生产水平 , 大桥桩基和承台
杭州湾跨海大桥混凝土结构耐久性解决方案
杭州湾跨海大桥混凝土结构耐久性解决方案张宝胜;干伟忠;陈涛【期刊名称】《土木工程学报》【年(卷),期】2006(039)006【摘要】为了确保杭州湾跨海大桥混凝土工程达到100年设计使用年限,根据特殊腐蚀环境进行相应的混凝土结构耐久性研究和设计.结合当前现有研究成果,对海洋环境下钢筋混凝土结构的腐蚀破化特征和防护技术进行介绍.针对本工程混凝土结构的不同部位,提出混凝土结构耐久性多层次综合方案体系、海工耐久混凝土设计原则、耐久性关键指标与评估试验方法、施工及质量验收标准、混凝土结构基本防腐蚀措施和附加防腐蚀措施及其基于耐久性的相互协同解决方案,并通过建立耐久性无损监测系统和暴露试验站对混凝土结构的预期寿命进行预测评估.分析结果表明,对混凝土结构的特定腐蚀环境,提出耐久性解决方案是经济可行的.本研究对同类跨海大桥的耐久性设计与施工具有一定的参考价值.【总页数】6页(P72-77)【作者】张宝胜;干伟忠;陈涛【作者单位】杭州湾大桥工程指挥部,浙江,宁波,315327;宁波工程学院,浙江,宁波,315016;杭州湾大桥工程指挥部,浙江,宁波,315327【正文语种】中文【中图分类】TU375;TU503;U441【相关文献】1.混凝土结构耐久性关键技术——腐蚀环境调研及结构耐久性评估 [J], 鲜荣;李彦兵;代希华2.杭州湾跨海大桥混凝土结构耐久性解决方案 [J], 陈涛3.浙江宁波杭州湾跨海大桥TD-SCDMA覆盖解决方案 [J], 万欣;吴恒4.杭州湾跨海大桥混凝土结构耐久性解决方案 [J], 陈涛5.不断完善标准体系推动混凝土结构耐久性设计的技术进步——中国工程建设标准化协会标准《海港工程混凝土材料与结构耐久性定量设计标准》编制组成立暨第一次工作会议召开 [J],因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
杭州湾大桥施工方案
杭州湾大桥施工方案一、项目概述杭州湾大桥是连接浙江省杭州市和宁波市的一座大型跨海大桥,全长约35.66公里。
该大桥是中国沿海轮渡线路的重要补充,也是促进杭州市和宁波市经济发展,提高交通运输效率的重要项目。
本文档旨在就杭州湾大桥的施工方案进行详细介绍。
二、施工时间安排杭州湾大桥的施工时间主要分为两个阶段:主体结构施工阶段和桥面铺装阶段。
1. 主体结构施工阶段主体结构施工阶段计划于2023年开始,预计施工时间为10年。
具体的施工时间安排是根据天气条件和施工进度进行调整的。
此阶段的主要工作包括基础施工、支撑结构建设、拱桥施工等。
2. 桥面铺装阶段桥面铺装阶段将在主体结构施工完成后进行,预计施工时间为1年。
此阶段的主要工作包括铺设桥面铺装材料、进行道路标线划设等。
三、施工方案杭州湾大桥的施工方案是经过多次专家评审和论证的成果,力求在施工过程中保证安全、高效、质量可控。
1. 施工人员和设备配置为确保施工进度和施工质量,我们将配备合适的施工人员和设备。
施工人员将包括工程师、技术人员、施工管理人员等。
设备方面,我们将配备起重机、桩机、挖掘机等适合大桥施工的设备。
2. 施工过程管理为保证施工过程的顺利进行,我们将制定详细的施工计划,并对每个施工环节进行严格的管理。
具体的施工过程管理措施包括:做好安全防护工作、进行现场巡查和质量把关、定期组织施工进展会议等。
3. 施工质量控制施工质量是大桥建设的核心问题,我们将采取一系列措施来控制施工质量。
具体措施包括:严格按照工程图纸施工,确保尺寸和位置的准确性;使用高质量的建材和施工材料;进行各项质量检测。
四、施工风险处理在大型工程施工中,难免会遇到一些风险和问题。
为了及时有效地应对这些问题,我们将建立健全的施工风险管理体系,包括:1. 预先制定风险处理方案我们将对可能发生的施工风险进行全面评估并制定相应的风险处理方案。
这些方案将包括应急预案、安全管理措施等。
2. 进行风险监测和控制我们将建立风险监测系统,及时了解施工中可能存在的问题和风险。
杭州湾跨海大桥施工质量简介
三、工程质量情况
质量是杭州跨海大桥建设的根本,针对大桥工程技术要求高、施工难度大、施工作业面分散、 自然条件差、有效作业天数少、海上施工风险大等特点,我们在建设之初,确立了“优良工程、国 家优质工程鲁班奖”的质量总目标,使大桥质量创优工作制度化、规范化、长效化。依靠科技创新、 管理创新和完善的质量管理体系,精细管理,精细施工,各施工单位抽调管理精英和技术骨干组成 了强有力的项目班子,投入了设施先进的打桩船、运架一体船等,研发了当今独一无二的1600吨梁 上运梁成套设备,精心组织,科学管理,勇于创新、攻坚克难,先后攻克了大吨位50m预应力混凝土 箱梁整体预制和梁上运架技术,大吨位70m预应力混凝土箱梁整体预制和强潮海域海上运输架设技术, 大直径超长钢管桩设计、制造、防腐和沉桩成套技术、高性能海工耐久混凝土性能研究,大体积混 凝土构件裂缝防治技术,大直径超长钻孔桩施工技术,急弯大纵坡钢桥面沥青面层铺装等施工技术 难题。面对恶劣的施工环境,制定了各种详细的施工预案,加大安全设施的投入,加强施工现场全 过程的安全管理,经受了强潮、台风、紊流、深冲、富淤、浅层气等各种不利自然条件的考验,创 造了建设施工无重伤及以上事故的奇迹。
6、跨海长桥全天候运行测量控制 杭州湾跨海大桥跨海面宽约32公里,大多数施工区域远离海岸,中间没有岛屿可以 利用,海上影响测量成果的外界因素复杂,为解决跨海长桥特有的施工测量控制问题, 建立了连续运行的GPS工程参考站系统,实现了实时平面定位精度3~5cm,实时高程定位 精度5~10cm,满足了海上钢管桩和钢护筒施工实时定位的精度要求,不仅解决了本桥海 上的施工测量控制问题,而且对于跨海长桥具有普遍意义。同时对于几十千米乃至更宽 阔范围的海上精密工程测量控制具有重要的借鉴意义。
杭州湾跨海大桥海中除南 北航道外,全部采用70米预应 力混凝土箱梁整体预制、海上 运输和架设的方案,箱梁共540 片,架设分布长度达18.27km, 最高架设高度达53米。
海洋环境下混凝土耐久性
3 . 海 水 的化 学 腐 蚀
I Ke y wo r d s 】 t h e o c e a n e n g i n e e r i n g c o n c r e t e d u r a b i l i t y , Ha n g -
【 关键词】海洋 工程 混凝土耐久性
杭州湾跨海大桥
抗海水化学腐蚀和防渗两方面 因素来考虑 。 ( 1 )钢筋锈蚀 由于氯离子渗透作用 的影响 从混凝土表 面到 内部 ,氯化物含量 逐渐减少,
氯化物渗透 比碳 化的侵入深度和速度要大得 多。c 1 离子渗透主要受孔隙率和孔结构 的影 响。 ( 2 )钢筋腐蚀 由于混凝土抗渗的影响
城 市 建筑 l 建 筑论 坛 I U R B A N I S M A N D AR C H I T E C T U R E I A R C H I T E C T U R A L F O R U M
海 洋环 境下 混凝土耐久性
Th e Dur a b i l i t y o f Co n c r e t e u n d e r Ma r i n e En v i r on me n t
降 低 水 灰 比 、优 化 水 泥 石 的 孔 径 分 布 、增 加 凝
【 Ab s t r a c t ] T h e d u r a b i l i t y o f C R O S S s e a p a s s a g e c o n c r e t e wi l l b c
■ 王 凯 ■ Wa n g K a i
【 摘 要】跨海 通道混凝 土的耐久 性会受到 多方面因素 的影
硅烷涂装重大混凝土工程实例集景
硅烷涂装重大混凝土工程实例集景1.杭州湾大桥2.确保具有百年使用寿命阳逻长江大桥500万“护肤”【2007-10-31】发布时间:2007-10-17 04:04来源: 荆楚网荆楚网消息(楚天金报) 记者戴辉通讯员周桥桥报道:昨日,武汉阳逻长江大桥主塔进行防腐防护,这项投资达500万元,也是武汉桥梁中首次进行混凝土主结构“护肤”。
大桥的混凝土在恶劣的气候下,容易发生破坏,影响桥梁寿命。
阳逻大桥的主塔、锚碇等关键混凝土结构,采用硅烷防腐涂装。
在我国仅香港的青马大桥采用过这种材料。
阳逻大桥将于年内通车。
有关专家昨日说,大桥“护肤”后,可以确保结构质量安全,保证大桥具有百年以上的使用寿命。
1.香港最长吊桥-青马大桥,亚洲最大的清水混凝土保护工程香港青马大桥是连接大屿山香港国际机场及市区的干线公路,她不仅是香港一个主要的建筑标志,更是全球最长的行车及铁路吊桥。
青马大桥除创造世界最长同类型吊桥纪录外,包括青马大桥在內的「机场核心计划」,还于1999年荣获美国建筑界权威及编辑选为「二十世纪十大建筑成就奖」得主之一,与巴拿马运河、英法海峡隧道及三藩市金门大桥等其他九項工程同享殊荣。
青马大桥自1992年5月起开始兴建,历时五年竣工,桥身长度为2.2公里,主跨长度1,377米,离海面高62米。
其混凝土桥塔高206米,桥墩全部采用美国联合涂料公司的Canyon Tone进行处理,不仅保持原来设计外观,更为其提供防水防腐多重保护!该产品优点如下:· 一道施工。
· 超高固体含量,80%的活性硅烷成分。
· 不流挂,高触变性配方,即使是在垂直或顶面的底材上、按推荐的覆盖率施工时也不会流淌或滴落。
· 单包装,施工非常简易,可刷涂、滚涂或喷涂。
· 水性配方环保型,无溶剂也无溶剂气味。
容易用肥皂和水进行清洗。
达到所有低挥发物含量要求。
· 耐紫外线,不会变色或泛黄。
· 保持自然外观,处理过的表面上无釉面、无光泽。
海洋环境下混凝土耐久性
海洋环境下混凝土耐久性摘要:由于海洋环境的复杂性,跨海通道混凝土的耐久性也受到多方面因素的影响和机理作用。
在总结海洋环境下混凝土的耐久性影响因素和作用机理的同时,结合杭州湾跨海大桥工程实际应用,提出了混凝土耐久性的有效技术措施。
关键词:海洋混凝土耐久性杭州湾跨海大桥改革开放以来,东部沿海城市的经济迅速发展,高层结构、跨海大桥、海港码头、海底隧道乃至海上采油平台等重要工程迅速涌现。
通常认为混凝土建筑物的无修补安全使用期可达100年,然而,海洋环境下混凝土由于受到海洋环境的冻融破坏、海水侵蚀、钢筋锈蚀、冰浪撞击、磨损等各种因素的影响使其过早被破坏,实际使用年限远远低于设计要求,使用寿命最短的不到10 年,因此,海洋环境下混凝土服役寿命的过早衰减和失效已成为当今面临的世界性难题,引起国内外混凝土科学与工程界的密切关注。
海洋环境下耐久性的影响因素和作用机理1.1 冻融作用海工混凝土抗冻耐久性方面存在的问题,一部分是混凝土材料共同的问题(如引气、孔结构和强度等),另一些则是海洋环境中产生的特殊问题如盐结晶和海水化学腐蚀等。
试验表明,在有盐溶液存在的情况下混凝土的饱水程度很高,因此,海工混凝土的冻融破坏更为严重,应从抗裂防渗和耐海水化学腐蚀两方面来保证海工混凝土抗海水冻融耐久性。
1.2 钢筋锈蚀破坏钢筋的锈蚀在混凝土耐久性问题中的地位日益突出。
钢筋锈蚀破坏最严重是潮汐区中部上部位,我国南方海洋环境下混凝土破坏以钢筋锈蚀为主。
钢筋锈蚀属电化学反应,其产生和发展必须同时满足(1)钝化膜破坏(2)足够量的氧(3)足够量的水分,三者缺一不可。
1.2.1混凝土抗渗性对钢筋锈蚀的影响抗渗性是影响混凝土耐久性的关键。
提高混凝土的抗渗性是在一定范围内减小水灰比、增加养护期及掺砂渣、粉煤灰、硅灰等火山灰质材料,改善水泥石的孔径分布和孔结构,增加凝胶孔,使抗渗性提高,1.2.2 混凝土碳化作用对钢筋锈蚀的影响混凝土碳化是指混凝土中的碱性物质Ca(oH)2 与空气中CO2 作用生成CaCO3。
杭州湾跨海大桥-桩基础施工工艺总结
1.桩基础施工工艺总结1.1 桩基础成孔施工工艺1.1.1 工程概况1)概述杭州湾跨海大桥Ⅱ合同包括北航道桥和北侧高墩区引桥下构,全桥共计152条钻孔灌注桩基础,每墩设计均为摩擦桩群桩基础,其中主墩桩基础每墩为26根,桩径φ280cm,桩底标高为-125.8m,平均桩长125m;辅墩桩基础每墩14根,桩径φ250cm,桩底标高为-90.0m,平均桩长90m;边墩桩基础每墩8根,桩径φ250cm,桩底标高为-97.0m,平均桩长96m;高墩区引桥桩基础每墩8根,桩径φ250cm,B1#~B3#墩桩长90m,B4#~B7#墩桩长95m。
其中主墩桩底进入粉砂、细砂(○11土层)层深度平均为3.0m。
2)工程地质北航道桥工程区段基岩面标高为-180m~-190m。
钻孔揭露均为第四系松散沉积物,地质复杂,桥位处海底地形平坦,覆盖层很厚,地层岩性分布比较均匀,受涨落潮水的影响,冲淤交互进行。
桥位区的详细地质情况见《工程地质勘察报告》第二册。
其代表性地质情况如下表:桥位处水深流急、潮差大,受台风等不良天气影响频繁,对工程建设组织和安全带来不利的因素,增大了工程施工的难度。
为提高桩侧摩阻力,须加快成孔成桩进度及在保证成桩质量的前提下减少泥皮厚度,因此对钻机的性能、泥浆的配制及成桩操作等施工技术和工程管理方面都提出了更高的要求。
粉细砂土层对钻孔泥浆的影响和破坏较大,松散的粉细砂土层很容易导致塌孔;粘土层容易引起糊钻和蹩钻现象;在淤泥质亚粘土中钻进极易造成缩孔、缩径、塌孔等现象的发生。
1.1.2桩基础钻孔施工设备人员安排针对桩基桩径大(φ2.5m~2.8m)、桩长较长(90m~125m)、地质情况复杂以及潮差大的特点,本工程采用GW-35/KP-3500/ RC-300型全液压回转钻机和GW-26型回旋钻机成孔施工。
其中B10#墩采用3台KP-3500钻机及1台RC-300钻机进行桩基础钻孔施工,B11#墩采用3台GW-35钻机及1台GW-26钻机进行桩基础钻孔施工,而GW-26钻机主要用于钢护筒内扫孔施工。
JGJT 193-2009混凝土耐久性检验评定标准-武汉大学
绪论
混凝土耐久性检验评定标准
标准条文说明
主要结论
什么是混凝土结构的耐久性能?
混凝土结构或构件在使用环境中经受各种环 境介质的侵蚀,性能↑的同时性能↓,其性 能不低于原设计性能所经历的时间见图示。 显然,混凝土用于结构才具有耐久性要求; 混凝土结构耐久性能通过混凝土耐久性体现。 正像新拌混凝土工作性一样,混凝土耐久性 也是一个综合性指标。
关于检验
试验方法
•均出自《混凝土长期性能和 耐久性能检验方法标准》 (GB/T 50082) •坍落度≤70mm,机械振动; 坍落度>70mm,人工捣实 •标准养护与同条件养护
检验
试验条件
检验结果
•数据处理 •D、F、P、KS等级划定
关于评定
两个步骤
•耐久性等级评定,根据表 •合格性判定,根据设计、施工 •合格:必须保证验收批所有项 目全部合格; •不合格:专家评审,评审意见
抗水渗透 等级划分
•细化使用环境 •依据相应标准
3 关于抗硫酸盐等级划分
•工程环境中有较强的硫 酸盐侵蚀时 •为确保抗硫酸盐侵蚀, 下限值KS30 •系统试验表明,能够经 历150次以上抗硫酸盐 干湿循环的混凝土,具 有优异的抗硫酸盐性能, 上限值K150 •质量耐蚀系数<95%时, 或: •抗压强度耐蚀系数 <75%时,或: •干湿循环达到150次 •停止试验,此时记录的 干湿循环次数即为抗硫 酸盐侵蚀等级
重新 取样
4 检验
取样规则:
⑤ 取样量应满足试件总量要求,可根据GB/T 50080计算,样品量为计算量的1.5倍。 ⑥ 按照附录A的要求填写取样记录,并作为检验评 定的依据之一。
取样日期和时间、取样地点、混凝土强度等级、取样方法、 取样编号、时间数量、环境温度及混凝土温度、取样后样 品保存方法以及自取样到制作试件的时间、其他需要说明 的内容。
杭州湾跨海大桥工程大体积海工耐久性混凝土裂缝处理控制措施
杭州湾跨海大桥工程大体积海工耐久性混凝土裂缝处理控制措
施
1. 桥面浇筑质量控制:确保混凝土浇筑质量符合规范要求,并通过施工现场监测和质量检测,定期对桥体进行检查和维护。
2. 桥塔支座控制:桥塔支座是桥梁结构的关键部分,需要严密控制其安装、调整和维护过程。
检查并及时处理支座下的排水管、护套、锚固螺栓等,确保其与混凝土之间的粘结性。
3. 密封性处理:对于桥面、挡墙、伸缩缝等连接部分,采用特殊密封材料和施工工艺,预防裂缝漏水,确保桥梁的长期使用寿命。
4. 预应力管道处理:设计合理的钢筋预应力系统以增加桥梁的载荷能力,并采用高强度预应力钢丝和特殊胶粘剂等新型材料,以确保预应力管道的可靠性和安全性。
5. 桥肢段接缝控制:通过采用特殊设计的桥肢段接头和胶积密封剂等,控制桥肢段接缝的形变、断裂和漏水等现象,保证桥梁结构的稳定性和耐久性。
6. 预防措施:在长期使用过程中,定期对桥梁进行检查和维护,及时发现和处理裂缝和破损部位,以保证桥梁结构的安全性和耐久性。
同时,维护好周边支撑设备和能源设备,避免因设备故障引起的事故发生。
桥梁结构的耐久性设计与实践案例分析
桥梁结构的耐久性设计与实践案例分析引言:桥梁结构是现代城市交通网络重要的组成部分之一,对于城市的发展和交通的畅通起着至关重要的作用。
然而,由于外界环境的影响以及长期使用所造成的疲劳和老化等因素,桥梁结构的耐久性成为设计与实践中必须重视的问题。
本文将从理论与实践角度,结合具体案例,分析桥梁结构的耐久性设计与实践的关键要素。
一、桥梁结构的耐久性设计要素1. 外部环境因素桥梁结构暴露在室外环境中,受到气候、温度、水分、盐分等因素的影响。
设计师在进行耐久性设计时,需要考虑这些因素对材料和结构的影响,选择抗腐蚀、抗氧化的材料,并采取相应的措施进行防护和维护。
2. 地基条件地基是桥梁结构的基础,良好的地基条件能够保证结构的稳定和耐久性。
因此,在设计过程中,需要充分了解地基的承载能力、土壤的水分情况等,选择合适的地基处理方法,并进行必要的加固措施。
3. 结构材料选择结构材料的选择直接影响到桥梁结构的耐久性。
例如,高强度混凝土、耐候钢等材料具有较好的耐久性能,能够有效地抵抗外界环境的侵蚀和疲劳。
设计人员需要根据桥梁的功能和使用环境,选择适合的材料,同时注意材料的特性和技术要求。
4. 结构设计与构造结构设计和构造的合理性对于桥梁的耐久性至关重要。
在设计过程中,需要充分考虑结构的荷载情况、布置形式和连接方式等因素,尽量减少结构的应力集中和疲劳损伤,提高整体的抗震和抗风能力。
此外,合适的施工方法和工艺也能够保证结构的质量和稳定性。
二、桥梁结构耐久性实践案例分析1. 杭州湾跨海大桥杭州湾跨海大桥作为我国目前最长的公路跨海大桥,其耐久性设计考虑了海洋环境的影响和长时间使用的需求。
在结构材料选择上,采用了高性能混凝土和耐候钢等耐久性较好的材料;在结构设计与施工上,采用了大跨度连续梁构造和预应力技术,提高了结构的抗风、抗震能力,同时减少了构造的缝隙和接缝,减轻了维护负担。
2. 京张高铁大梁桥京张高铁大梁桥采用了先进的钢筋混凝土连续梁结构,设计了稳定的地基处理方案,结构具有较好的耐久性。
港工混凝土结构耐久性检测内容和方法
25 21.1 28.8
25 23.0 15.4
20 18.2 17.2
20 18.0 19.0
港工砼结构耐久性影响因素
影响因素
其它因素
海水化学 腐蚀
钢筋锈蚀 破坏
冻融作用
干湿循环
Cl-渗透 作用
碳化作用
抗渗性
Cl-
O2
H2O
↓ ↓ ↓ H2O
Fe(OH)2↓+H+ +Cl-
1958 1974 1972 1970 1967
1974 1967 1969 1958 1956 1966 1979
到调 查时 年限
破坏情况
12 大部分构件完好,少数 12 有轻微锈点或微小裂缝。
23
7 轻微裂纹或轻微锈斑点,
9 普遍出现顺筋裂缝或严
11
重锈斑或流锈水。
14
16
14
16 23 25
大面积剥落,钢筋外露, 部分钢筋锈断。
自然电位法、极化电阻法和电阻法
现场静载试验法
工程中考虑的混凝土耐久性的 两个主要因素
混凝土碳化
氯离子扩散
混凝土碳化机理
Ca (OH )2 CO2 H2OCaCO3 H2O xCaO ySiO2 zH 2O nCO2 H2O xCaCO3 ySiO2 nH2O H2O
Cl离子侵蚀将导致钢筋锈蚀。 • 锈蚀机理: • (1)钝化膜的破坏。Cl-是极强的去钝化剂,Cl-
进入混凝土到达钢筋表面吸附于局部钝化膜处时, 可使该处的pH值迅速降低,可使钢筋表面pH值降 低到4以下,从而破坏钢筋表面的钝化膜。
浪溅区 水位变动区
水下区
潮湿供氧充分的表面,无海 生物
杭州湾跨海大桥混凝土结构防腐方案介绍
・ 涂层 体 系 附着 强 度 测 定 后 , 立 即观 察 铝 应
合金试柱底面粘结物状态 , 当小 于7 %以上底 面 5
积 附着涂层 或 混凝 土 , 且粘 结强 度小 于 1 P 时 , .M a 5 应在 该被测 点 附近重做 附着 强度 检测试 验 。
223 施 工 和 检 测
电化学保护
使被保护 的钢筋始终处于腐蚀 阴极状态 。
低缺陷和高耐久性混凝土材料 。
期 更换 , 外加 电流方法需配套专业的设施 。
采用高性能混凝土 采用高性能原材料 和新型减水剂 , 形成低水胶 比, 施工技术要求较高 , 成本 也高。
综上所述 , 作为提高钢筋混凝土结构耐久性的 补充措施 , 在混凝土表面采用涂层保护技术是简单 而实用 的方法。 这是因为混凝土初期是混凝土结构
・ 对于 明显缺陷 的混凝土表面应用相应的改
按杭州湾大桥工程指挥部对混凝土结构表面 的防腐涂装工程公开招标要求分为表湿区, 表干 区
性环氧腻子予以修补平整。
222 小 区 试 验 ..
及索塔 区的配套方案 , 见表 2 。
表2 中涂层体 系防腐设计寿命为 2 以上 , 0a 其
・ 为了保障混凝土表面防腐涂装的施工质量 , 在正式涂装前应在相应 的表湿区、 表干区及索塔区
混凝土表面分别选择不小于2 O 的面积进行小 区 m
涂装试 验 以积累涂 装经 验 ;
中丙烯酸聚氨酯面漆建议每 1 年对表面进行修复 O
性重 涂 , 在此 期 间 内对 局部 破坏 而生 锈 的部 位进 并
碎 屑及 海生 物 、 油污 等附 着物 ;
腐蚀环境中均采用此法 。
・ 采用压缩空气 吹干冲洗后 的混凝土表 面,
桥梁混凝土结构耐久性施工方案
《桥梁混凝土结构耐久性施工方案》一、编制说明根据施工设计图提供技术参数及资料,本工程地处多为盐碱和盐碱水环境,其地质多为海相沉积形成,富含Cl- S02等多种离子。
工程处于寒冷地区,雨雪天后为保证通行主要市区道路和部分公路都喷洒化冰盐水;本工程桥梁结构所处的环境类型为n类,根据工程地质勘察本场地河水、地下水及基土对混凝土存在微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱等腐蚀性,本工程设计基准使用100年。
因此确定桥梁各部位防腐等级如下:钻孔灌注桩、墩柱、桥墩、桥台按不低于环境作用等级C级采取防护。
二、根据混凝土防腐设计设计图依据工程施工规范标准:1、《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011)2、《公路工程混凝土结构防腐技术规范》 (JIC/TB07-01-2006 )3、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)4、《混凝土耐久性检验评定标准》(JGJ/T193 -2009)5、《混凝土外加剂》(BG8706-2008)6、《天津市钢筋混凝土耐久性设计规程》(DB/29-165-2006 )7、《天津市市政工程施工技术规范》(DB29-75JI0406 )8、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)9、《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》(GB/50080-2016)10、《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》(GB/T5008-2016)11、《普通混凝土拌合物力学试验方法标准》(GB/T5008-2016)12、《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣》(BG/T18046-2008)13、《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》( BG/T1596-2005)14、《混凝土拌合水标准》(JGJ63-2006)15、《公路工程质量检验评定标准》( JTGF80/1 -2018)16、《公路桥涵施工技术规范》(JTG/F50-2011)三、防腐混凝土耐久性配合比选择:充分考虑混凝土配合比试配时的指标:电通量、抗冻性、抗裂性、密实性、耐磨性、耐蚀性、抗碱-骨料反应检验满足工程要求。
杭州湾跨海大桥海中承台海工耐久混凝土裂纹原因分析
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炉矿 渣粉 比表 面 积 宜控 制在 3 0 4 0m k 、 6  ̄ 4 / g 需水
量 比不 大 于 10 、 失 量 不 大 于 5 ; 0 烧 粉煤 灰 选 用 组分 均匀 各项 性 能 指标 稳 定 的低 钙 灰 、 失 量 不 大 烧 于 8 、 水 量 比不 大 于 10 、 氧 化硫 含 量 不 大 需 0 三
美 等发 达 国家得 到积 极 的研究 、 发 与应用 。 开
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杭 州 湾跨 海 大 桥 工 程 针 对 所 处 的恶 劣 海 洋 环 境 , 国 内率 先 提 出并 在 全 桥 结 构 混凝 土 中使 用 设 在 计 工作 寿命 为 10年 的海 工 耐久混 凝 土 。本 文 根据 0 杭 州湾 跨海 大桥 第 V合 同段海 中承 台海 工耐 久 混凝 土 的设 计 、 化 过程及 承 台施 工结果 , 优 分析 承 台高性 能混 凝 土裂纹 ( 纹 开展 宽 度 < O 1rm) 生 和 消 裂 . a 产
集料的其余技术性能应符合 国标规范中的一等品要 求。混凝土外加剂选用上海麦斯特公司生产 的聚羧
酸类 S -C P8 R型 泵 送 剂 , 入 型 钢 筋 阻 锈 剂 采 用 山 掺 西凯 翕克 产 的优等 品亚硝 酸钙 。
3 3 配 合 比设计 .
型钢 筋 阻 锈 剂 、 拌 混 凝 土 中 引超塑化剂掺量分别为胶材重量的 2 、. 。海中承 台每墩位 2 , % 12 个 根据安排顺序施3 各墩位 。 2
3 4 施 工效 果 . 承 台海 工耐 久混 凝 土采 用专 用混 凝土 搅拌 船按
杭州湾大桥工程情况介绍
杭州湾大桥工程情况介绍1、工程概况:杭州湾跨海大桥是国道主干线-同三线跨越杭州湾的便捷通道。
大桥北起嘉兴市海盐郑家埭,跨越宽阔的杭州湾海域后止于宁波市慈溪水路湾,全长36公里,其中桥长35.7公里,双向六车道高速公路,设计时速100km。
大桥建成后将缩短宁波至上海间的陆路距离 120余公里。
总投资约130亿元,设计使用寿命100年以上。
大桥工程主要构成1)、北引线:15.5米,道路工程2)、北岸陆地滩涂区引桥:2403.5米3)、北航道桥:928米,其中桥梁主跨448米,边跨150米,辅边跨90米。
主跨通航净空325×47米,边跨通航净空110×28米,通航标准为35000吨。
4)、北航道高墩区:1650米5)、中引桥:9300米6)、南航道桥:428米,其中主跨318米,主跨通航净空125×31米,边跨通航净空50×20米,通航标准3000吨。
7)、南航道高墩区:1570米8)、南引桥水中低墩区:6990米9)、南岸滩涂区引桥:9150米10)、南岸陆地区引桥,3253.5米11)、南引线:311.5米,道路工程大桥下部结构水上引桥全部采用超长(80~84米),大直径(1.5~1.6米)钢管桩,壁厚28mmm,总数超过5000根,使用卫星定位打桩船沉放插打施工;南北滩涂区和陆上基础采用混凝土钻孔灌注桩;南北通航孔桥基础采用超长(120米),大直径(2.5~2.8米)混凝土钻孔灌注桩;水上较低桥墩采用整体预制、大型浮吊安装,湿接头施加竖向预应力;其余桥墩和斜拉桥主塔分别采用整体钢模或液压爬升滑模分段施工。
大桥上部结构大桥设北、南两个通航孔。
北通航孔桥为主跨448m的钻石型双塔双索面钢箱梁斜拉桥,通航标准35000吨;南通航孔桥为主跨318m的A型单塔双索面钢箱粱斜拉桥,通航标准3000吨。
除南、北航道桥外其余引桥采用30~80m不等的预应力混凝土连续箱梁结构。
杭州湾跨海大桥段现浇箱梁施工组织设计方案
杭州湾跨海大桥段现浇箱梁施工组织设计方案本文将就杭州湾跨海大桥段现浇箱梁施工组织设计方案做一综述。
一、施工工艺1、梁体支撑:采用双丝绳架空巨臂起吊机封闭箱梁。
2、模板架设:模板架设模式采用“临水支架法”。
3、混凝土制作:施工方案中采用配制设计混凝土,即采用原材料配置混凝土计量法配合钢筋的配筋方法。
4、施工装备:采用现代化的施工机械设备,包括浮吊起重机、吊篮等机械设备。
二、施工方案1、梁体支撑系统梁体支撑系统采用双丝绳架空巨臂起吊机封闭箱梁施工,梁体巨臂起吊机直接起吊箱梁进行运输和定位,同时配合吊篮人员的安全升降装置、退稳挂篮等安全机构设备,保证梁体吊运过程的安全和可靠性。
2、模板架设模板架设方案采用“临水支架法”,这种模板架设方法与常规的立杆支撑法不同,它是在水上搭建一座临时支撑结构,将模板从临时支撑结构桥墩平台垂直支撑,整合计算结合力矩原理,将模板的水平挠曲变形限制在较小范围内,保证模板的施工质量和施工速度。
3、混凝土制作混凝土制作采用配制设计混凝土,即采用原材料配置混凝土计量法配合钢筋的配筋方法,这可以确保混凝土的强度和材料的稳定性,使得施工质量得到保证。
4、施工装备施工装备包括浮吊起重机、吊篮等机械设备,这些现代化的施工机械设备可以帮助施工人员高效完成梁体吊运、模板架设、混凝土浇筑等各个环节的工作。
三、安全管理1、施工现场封闭设施的设置,确保现场安全环境。
2、安全规章制度,加强技术员、工人、管理人员的安全意识,确保操作方式安全稳定。
3、加强人员培训和考核,提高现场技术人员的安全管理能力。
4、在施工现场设置监测设备和预警系统,及时发现和解决施工过程中出现的安全隐患。
杭州湾跨海大桥混凝土桥面铺装
杭州湾跨海大桥混凝土桥面铺装科研与施工招标技术规范杭州湾大桥工程指挥部中交公路规划设计院2006年8月1 铺装设计方案及技术要求1.1桥面铺装结构设计1.1.1鉴于该工程的交通量繁重及地理位置的重要性,考虑当地气侯炎热、潮湿多雨的特点,沥青混合料主要考虑高温稳定性、防止水损害、桥面防水和耐久性等因素进行设计,故选用双层改性沥青SMA,表面层为SMA-13 、下面层为SMA-20,均为设计空隙率为4%的沥青混合料。
1.1.2改性沥青SMA-20平均厚度为60mm,该层兼作调平层,最小厚度不得小于40mm,最大厚度不得大于90mm,即在40-90mm范围内由该层承担调平功能;若该层厚度小于40mm时,需进行调坡;若厚度大于90mm时,增设改性沥青SMA-10作为调平层。
1.1.3为提高桥面铺装的高温稳定性和低温抗裂性能,对表面层40mm的SMA-13 、下面层60mm的SMA-20及调平层SMA-10掺加纤维,其纤维种类和掺加量通过科研确定。
1.1.4混凝土桥面铺装采用疏水与排水相结合的方案,以提高其耐久性,详见设计图。
1.1.5上述铺装下面层SMA-20为设计推荐级配类型,最终由科研确定,其最大、最小厚度也应该根据科研所确定的混合料类型做出调整。
1.1.6桥面铺装层设计使用寿命不低于15年。
1.2对混凝土桥面的要求1.2.1箱梁混凝土桥面采用机械打砂,形成平整粗糙,干燥整洁的表面,不得有浮浆、尘土、水迹、杂物或油污等。
1.2.2箱梁混凝土桥面与沥青层之界面,应做到层间粘结紧密、防止渗水的要求。
1.3 原材料的技术要求1.3.1改性沥青表面层、下面层和调平层均采用改性沥青,改性沥青的种类、技术指标均由科研确定。
1.3.2粘层沥青采用SBR胶乳改性乳化沥青,快裂或中裂阳离子型(PCR),其性能应满足表2的技术要求,其试验方法应符合JTJ052—2000标准。
改性乳化沥青技术要求表21.3.3集料的技术要求1.3.3.1粗集料应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近似立方体颗粒的碎石。
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(3)应用阻锈剂
阻锈剂能有效阻止或延缓氯离子对钢筋钝
化膜的破坏。阻锈剂的掺量应综合氯化物的预
期含量、生产厂家的建议等多方面的因素确定。
(4)钢筋表面用致密材料涂覆
钢筋表面外涂环氧树脂。环氧涂层钢筋是一种在 普通钢筋表面静电喷涂一层环氧树脂薄膜的钢筋,涂层 厚度一般在 0.15 ~ 0.30 mm 。其作用就是通过涂层隔 离钢筋与腐蚀介质的接触来达到防腐的目的。在钢筋
(1)钻孔灌注桩 由于钻孔灌注桩的混凝土靠自重压密,因 此其密实性难以与经过振捣密实的混凝土相 比 , 为增加钻孔灌注桩的防腐性能 , 可适当增 大钢筋保护层的厚度 , 采用高性能混凝土 , 并 保留施工用钢护筒。
表1 钻孔灌注桩具体方案
在桩基施工过程中须避免海水中氯离子 的引入 , 使得水位变化区的桩身混凝土初始 氯离子浓度小于 0 .06 %, 否则应在此部位 的混凝土中掺加钢筋阻锈剂 。
目前较为成熟的提高海洋钢筋ห้องสมุดไป่ตู้凝土工程的主要措 施如下:
(1)提高混凝土中钢筋的保护层厚度
提高钢筋的保护层厚度是提高混凝土使用
寿命的最为直接、简单而且经济有效的办法。 但保护层厚度不能不受限制地增加 , 当保护层 过厚时 , 会导致混凝土出现裂缝反而降低其对 钢筋的保护。
(2)混凝土表面涂层
混凝土表面涂层具有阻绝腐蚀性介质与混 凝土接触的特点 , 是降低氯离子渗透速率和降 低混凝土碳化速率的有效辅助措施。但表面涂 层会在环境的作用下逐渐劣化而失去其功效。
环境腐蚀因素
混凝土中氯离子含量较大 , 有些部位 已超过了氯离子临界浓度 , 因此氯离 子的侵入是导致钢筋锈蚀的主要原因。 混凝土保护层不足 , 锈蚀严重的纵梁 底等均为严重偏筋的部位 , 如果混凝 土保护层厚度能保证达到设计厚度 70 mm,根据实测氯离子渗透深度和含量 ,
构件腐蚀就不会如此严重。
混凝土结构耐久性
在海洋环境钢筋锈蚀往往是引起混凝土破坏最早和 最严重的因素 ,钢筋混凝土结构使用寿命一般被定 义为钢筋锈蚀开始的时间 , 如何延缓混凝土中钢筋
锈蚀是提高混凝土结构耐久性的关键。杭州湾大桥
耐久性方案从材质本身的性能出发 , 以提高混凝土 材料抗氯离子渗透为根本 , 并辅以外加涂层等补充 措施。
杭州湾大桥混凝土结构耐久性 方案介绍
Content
杭州湾大桥概况及环境腐蚀因素
杭州湾大桥工程概况 杭州湾跨海大桥是我国“五纵七横”国道主干
线中同江~三亚沿海大通道(简称同三线)跨越 杭州湾的便捷通道。它加强了上海与浙江沿海 深水良港的联系,支持了上海国际航运中心的 建设,项目建成后,是具有重要战略意义的国
表面涂层控制良好的情况下,涂层钢筋能有效地延缓钢
筋锈蚀的开始。涂层钢筋在美国已有较多应用,在英国 也被接受和采用。但环氧涂层钢筋对施工的要求相对 较高,同时价格也较贵。
(5)阴极保护
阴极保护方法是通过电化学方法强迫保护 钢筋。混凝土阴极保护系统技术方法要求较为 复杂 , 制造、安装和维护费用昂贵且稳定性不 高,一般不推荐使用该项措施。
(6)高性能混凝土
所谓高性能混凝土 (HPC) 与长期以来使用
的普通混凝土并没有本质的差别。它与普通混
凝土的差别在于通过掺入粉煤灰、高炉矿渣、
微硅粉等掺料 , 来提高混凝土在特定条件下所
需要的特定性能 , 如高弹性模量、低渗透性以
及抵抗某些类型破坏的性能。
杭州湾大桥混凝土结构耐久性方案构思
杭州湾大桥耐久性方案从材质本身的性 能出发 , 以提高混凝土材料抗氯离子渗透为 根本 , 并辅以外加涂层等补充措施。不同结 构的初步防腐方案如下。
(2)承台的防腐蚀措施 海上承台主要位于水位变化区和浪溅区 , 而陆地上承台按大气区的要求考虑其耐久性 , 具体方案见表2。
表2 承台防腐方案方案
承台体积较大 , 混凝土等级相对较低 , 处 在腐蚀环境恶劣的水位变化区和浪溅区,因此 需较大的保护层厚度才能满足混凝土耐久性 要求 , 初步选用的保护层厚度为 90 mm 。较大 的保护层易使混凝土表面开裂,如承台侧面无 围堰防护,则可采用纤维混凝土或增设防裂钢 丝网。 (3)桥墩的防腐措施 桥墩的大部分位于浪溅区 , 一部分位于 大气区,其防腐蚀措施见表3。
(4)混凝土箱梁的防腐措施 箱梁分为现场浇筑,预制整孔架设和预制 节段拼装 , 箱梁均位于大气区 , 采用的防腐措 施见表 4 。箱梁为薄壁结构 , 混凝土保护层较 薄 , 为减缓氯离子渗透 , 箱梁表面采用硅烷类 涂层。
结语
杭州湾大桥桥址地区既有混凝土结构腐 蚀状况的调查结果显示 ,环境条件恶劣、保护 层不足、氯离子渗透导致的钢筋锈蚀是混凝 土结构破坏的最主要原因 ,而碳化、硫酸盐、 镁盐等并不是混凝土劣化的主要原因。 随着工程的逐步深入,采用高新技术, 在业主、生产单位、施工方、监理部门通力 合作下,精心施工的杭州湾跨海大桥必将成 为世界桥梁史上璀璨的明珠。
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道主干线的重要组成部分。
环境腐蚀因素
杭州湾地区码头和港区附近无掩护,水域
宽广,风大、浪高、流急,潮差大,腐蚀环 境相对恶劣。 从调查结果看 , 混凝土碳化深度较浅 , 尚 未达到钢筋表面,钢筋锈蚀不是由碳化引 起的。 调查中,未发现因碱骨料反应、硫酸盐腐 蚀等引起的混凝土破坏。
表3 桥墩防腐方案
墩柱外部均采用硅烷类涂层 , 其老化年限 为 15年,并且在10 年内海水中的氯离子不会 向混凝土中渗透,而混凝土的氯离子扩散系数 在 10 年后将再变小 1 个~ 2 个数量级 , 为 安全起见按氯离子扩散系数≤1.0×1012m2/s计算,则混凝土的使用寿命可达100 年 以上。浪溅区范围内墩身钢筋应力较大处 ,裂 缝宽度不易控制,可考虑采用环氧树脂钢筋。
Thank you!