处于海水环境中的混凝土桥梁结构
混凝土桥梁建设中的深海作业技术研究
混凝土桥梁建设中的深海作业技术研究一、引言混凝土桥梁是现代道路交通建设中必不可少的一环,其建设需要借助于深海作业技术。
深海作业技术是指在深海环境下进行的各种工程作业和科学探测活动,包括深海勘探、深海开发、深海建设等。
深海作业技术在混凝土桥梁建设中的应用,既可以提高施工的效率,又可以降低工程成本,具有重要的意义。
二、混凝土桥梁建设中的深海作业技术1.深海勘探技术深海勘探技术是混凝土桥梁建设中深海作业技术的基础,它主要包括声纳技术、潜水器技术、遥感技术等。
通过这些勘探技术,可以对深海环境进行全面的了解,为混凝土桥梁建设提供准确的数据支持。
2.深海开发技术深海开发技术是指在深海环境下进行的各种资源开发,包括石油开采、天然气开采、海底矿产开采等。
这些资源的开采需要借助于深海作业技术,而深海作业技术的发展也为混凝土桥梁建设提供了更多的技术支持。
3.深海建设技术深海建设技术是指在深海环境下进行的各种工程建设,包括海底管道敷设、海底隧道建设、深海油井钻探平台建设等。
这些工程建设需要借助于深海作业技术,而深海作业技术的应用也为混凝土桥梁建设提供了更多的施工手段。
三、混凝土桥梁建设中的深海作业技术研究1.海底隧道建设中的深海作业技术研究海底隧道建设是混凝土桥梁建设中的重要工程,其建设需要借助于深海作业技术。
研究表明,海底隧道建设中的深海作业技术主要包括水下爆破技术、水下推土机技术、水下钻探技术等。
这些技术的研究与应用,可以提高海底隧道建设的效率,降低工程成本。
2.深海油井钻探平台建设中的深海作业技术研究深海油井钻探平台建设是混凝土桥梁建设中的关键工程,其建设需要借助于深海作业技术。
研究表明,深海油井钻探平台建设中的深海作业技术主要包括水下潜水器技术、水下机器人技术、水下摄像技术等。
这些技术的研究与应用,可以提高深海油井钻探平台建设的效率,降低工程成本。
3.海底管道敷设中的深海作业技术研究海底管道敷设是混凝土桥梁建设中的重要工程,其建设需要借助于深海作业技术。
海洋环境下混凝土桥梁结构耐久性设计方案评估
缝, 反而 使结 构 的耐久寿 命 降低 . 在 交通 部 港 工 程 混凝 土 结构 防腐 蚀 技术 规 范》I , 混凝 土 及 预应 力 混凝 土 的最 小 保 护层 厚 度提 [ 对 中
和 应变 , 免应 力集 中, 避 对应 力 集 中部 位应 采 取特 殊 的 防护 措施 , 构 的表 面形 状 应用 利 于排 水 和通 风 , 结 更 12 结构 所处 的环境 - 结构所 处 的工作环 境不 同, 不 同部位 的耐 久性 设计和 防 护方 法就 有很 大 的差 别 . 对
根据 大 量 的统计 资料 表 明 , 期处 于海 洋环 境 下 的结构 , 长 在不 同的部位 , 蚀 不 同, 腐 即使在 同一 部位 , 不 同 在 的温 度 、 气象 、 文等 环境 条 件下 , 水 腐蚀 又会 有 所不 同 .而在 不 同 的地 区 , 由于海 水 的 p H值 、 温度 、 盐 量 、 含 潮流 等 自然 条件 的不 同 , 蚀情 况 也会 有 差别 , 腐 因此 制定 防腐 蚀 措施 时必须 具 体 问题 具体 分 析 .我 国防腐 蚀技 术规 范将海 水环境 暴 露部位 划分 为 四个区 : 大气 区 、 溅 区 、 浪 水位 变动 区 、 下 区 . 水 13 设 计 的保 护层 厚度 . 提 高钢 筋 的设计 保 护层 厚度 是提 高 结构耐 久 寿命 最 直接 、简单 且 经济 有 效 的方 法 .钢 筋 的保 护层 一方 面保 证 了混 凝土 与钢 筋 的有 效粘 结 , 另一 方面杜 绝钢 筋 与 外界环 境 的接 触 .因此 保
摘
浅析海洋环境下桥梁防腐蚀设计_余伟
The Study on Bridge Anti-corrosion Design in Marine Envionment
Yu Wei
(Huizhou Road & Bridge Designing Institute Huizhou 516001,China)
Abstract:With the development of economy,more and more bridges are constructed in marine environment,and bridge anti-corrosion and durability design have being a key problem. Through the descriping the corrosion mechanism of reinforced concrete in marine envionment,this paper expounds anti-corrosion ways systemly on bridge construction.
近海土中或海底的桥墩基础 长期浸没于水中的桥墩、桩
潮汐区和浪溅区,非炎热地区 潮汐区和浪溅区,南方炎热地区
E 平 均 低 潮 位 以 下 1m 上 方 的 水 位 变 F 动区与受浪溅的桥墩、承台等
51
2011 年 7 月 第 7 期
余 伟: 浅析海洋环境下桥梁防腐蚀设计
JUL 2011 No.7
⑴ 氯盐腐蚀 海水中含有大量氯盐,对海洋环境中的钢铁具 有强腐蚀性,由于氯离子扩散、毛细管、渗透以及电 化学迁移等作用强烈,故成为钢筋混凝土结构中钢 筋腐蚀的最主要原因,主要有以下几种形式: ① 海上大气区钢筋混凝土被侵蚀的主要因素 是风带来的盐粒沉积于结构物表面,由于盐吸湿形 成液膜,使构筑物受到氯离子污染。 潮差区的饱水 部分和处于水下部分的构筑物一直接触海水,扩散 和渗透起主要作用。浪溅区和潮差区的非饱水部分, 在扩散、毛细管和渗透的共同作用下,风浪强烈冲击 可以导致混凝土表层严重破坏,氯离子侵入速度加 快,加上该区域氧气充足,导致其钢筋腐蚀最严重。 ② 破坏钝化膜:氯离子是极强的去钝化剂,当 其进入混凝土中并达到钢筋表面,吸附于局部钝化 膜处时,可使该处的 pH 值迅速降低,当 pH<11.5 时 钝化膜就开始不稳定,当 pH<9.88 时,钝化膜生成困 难或已生成的钝化膜逐渐破坏。 氯离子的局部酸化 作用可使钢筋表面 pH 值降至 4 以下(显著酸性),该 处的钝化膜被破坏,使钢筋暴露于腐蚀环境中。 ③ 形成腐蚀电池:氯离子对钢筋表面钝化膜的 破坏首先发生在局部(点),使这些部位(点)露出了 铁基体,与尚完好的钝化膜区域之间构成电位差,铁 基体作为阳极而受腐蚀,大面积的钝化膜区作为阴 极发生氧的还原反应。 腐蚀电池作用的结果在钢筋 表面产生点蚀(坑蚀),由于大阴极(钝化膜区)对应 于小阳极(钝化膜的破坏点)坑蚀发展十分迅速,这 就是氯离子对钢筋表面产生“坑蚀”的原因所在。 ④ 氯离子的催化作用:氯离子不仅促成了钢筋 表面的腐蚀电池,而且加速了电池作用的过程。 氯 离子不构成腐蚀产物,在腐蚀中也未被消耗,而是在 52
钢筋混凝土腐蚀的案例
钢筋混凝土腐蚀的案例钢筋混凝土是一种常用的建筑材料,具有优良的力学性能和耐久性。
然而,由于环境因素和使用条件的影响,钢筋混凝土可能会发生腐蚀,导致结构损坏甚至倒塌。
本文将列举10个钢筋混凝土腐蚀的案例,以帮助读者更好地了解这一问题。
1. 钢筋混凝土桥梁腐蚀:在海洋或盐雾环境中,桥梁的钢筋易受腐蚀影响。
盐分与水蒸汽结合形成盐酸,进而侵蚀钢筋表面,导致钢筋锈蚀,进而破坏了桥梁的结构强度。
2. 钢筋混凝土建筑外墙腐蚀:由于大气中的酸雨和工业废气的影响,建筑外墙的钢筋混凝土易受腐蚀。
长期暴露在酸性环境中,钢筋混凝土表面的保护层会被破坏,钢筋暴露在外,进而发生腐蚀。
3. 钢筋混凝土地下管道腐蚀:地下管道易受土壤中的湿度和化学物质的侵蚀。
特别是在含有酸性物质的土壤中,钢筋混凝土管道容易发生腐蚀,导致管道破裂和泄漏。
4. 钢筋混凝土海洋平台腐蚀:海洋平台暴露在海水中,钢筋易受海水中的氯离子和盐分的侵蚀。
长期的海水侵蚀会导致钢筋混凝土的腐蚀和结构的损坏。
5. 钢筋混凝土污水处理厂腐蚀:污水中的氯离子和硫化物等物质会导致钢筋混凝土的腐蚀。
污水处理厂的钢筋混凝土设施需要定期维护和防腐保护,以延长使用寿命。
6. 钢筋混凝土地铁隧道腐蚀:地铁隧道中的湿度和化学物质容易导致钢筋混凝土的腐蚀。
特别是在酸性土壤或排水系统中,钢筋混凝土容易受到腐蚀,从而影响隧道的安全性。
7. 钢筋混凝土高层建筑腐蚀:高层建筑由于长期暴露在大气中,容易受到酸雨和大气污染物的侵蚀。
钢筋混凝土的腐蚀会减弱建筑物的结构强度,增加建筑物倒塌的风险。
8. 钢筋混凝土水坝腐蚀:水坝所处的湿润环境和长期的水侵蚀会导致钢筋混凝土的腐蚀。
特别是在水温变化较大的地区,冻融循环和湿度变化会加剧钢筋混凝土的腐蚀。
9. 钢筋混凝土电力塔腐蚀:电力塔常常暴露在大气中,特别是在海洋或湿润环境中。
长期暴露在湿度高的环境中,钢筋混凝土易受到腐蚀,增加电力塔倒塌的风险。
10. 钢筋混凝土地下停车场腐蚀:地下停车场处于潮湿的环境中,常常受到化学物质的腐蚀。
桥梁结构防腐设计在海滨环境中的设计与应用
结构部位 承 台 、系 梁 、墩 柱
钻 孔 灌 注 桩 、 梁 及 上 部 盖 主梁
抗冻耐久性指数 ( ) % 8 O
6O
凝材料重 的O1 ;对于预应力混凝土 ,应不超过胶凝材料重 .%
的00 %。混凝土中的总合碱量一般 不宜超过3 gm。 . 6 k/ 。
' 由 于 本 标 段 中 存 在 S 4 一 蚀 , 因 此 要 求 水 泥 中 . 2 O 2腐
C A 量 不 应 超 过 8 , 水 细 度 (比 表 面 积 )不 宜 超 过 3含 %
24 .除桥梁上部 结构 ( 现浇箱粱 、小箱梁 ) 的工程部 外 位 ,应在砼拌和时掺加弓 气剂。选用的引气剂或弓 气型外加 l l
剂 应 有 良好 的 气泡 稳 定 性 ,符 合 国 家标 准 ( B 0 6)中 有关 G 87 快 冻 试 验 检 测 的 要 求 ,并 能 出 示 合格 数 据 和 在 类似 的工 程 施 工 方 法 中成 功应 用 的证 明。
护 的 温度 宜低 于 6 。 ( 中 引气 砼 蒸养 温度 宜低 于 5 o 0C 其 0C)。
( 2) 天 浇 注 砼 的入 模 温 度 应 低 于 大 气 日平 均 温 度 , 热
宜 采 用 辛 基 或 异 丁 基硅 烷 作 为 硅 烷 浸 渍 材 料 ,也 可 采 用
符合 《 港工程砼 结构防腐蚀技术规范 》的其 他硅烷浸渍材 海 料 ;对侧面或仰面 ,宜采用硅烷膏体作为浸渍材料。
注 时 的砼 入 模 温 度 应 高 于 气 温 ,并 不 低 于 1 。 OC,并 在 浇 注 开
验 区随机钻取 六个 芯样 ,并各取两个芯样 分别进行吸水率、
硅 烷 浸 渍 深 度 和 氯 化 物 吸 收 量 降 低 效 果 的 测试 。 当 测 试 结 果
海洋环境对桥梁下部结构的影响
近几十年来,随着我国交通事业的发展,相继在海上建设了许多跨海桥梁。
桥梁墩台基础均在地面或水面以下,其施工条件及受力状况与上部结构不同,尤其是海洋中修筑埋于海底很深的大型桥梁墩台基础的技术特别复杂,修筑好后又淹埋于水、土中,进行检查和修补很困难,属于隐蔽工程。
跨海桥梁由于其特殊的海洋环境,在设计及施工上需要特别注意一些事项。
所以对其进行认真研究和考虑是极为重要的。
本文将对这些事项进行讨论。
1海洋环境的影响因素1.1风荷载虽然处于地下的基础不直接承受风荷载,其间接传递到下部基础的力在上部结构的计算中已经考虑,但对于跨海桥梁,不仅其水中基础有露出水面的高桩承台、管柱基础和多柱基础等会直接受到风荷载的作用,而且海上施工时,下沉基础在未达到标高时,一部分长期露出水面,加之施工时所用的作业平台、船舶、起吊设备以及锚碇靠泊设施等都直接处于风荷载作用之下,这使风荷载对于桥梁下部结构成为一项非常重要、甚至有时是控制某一单项设计的主要荷载。
1.2波浪力波浪一般由风和潮汐引起,船舶行驶与地震作用也可能产生暂时的附加波浪。
由于桥梁的基础对波浪的推进起了阻碍作用,致使波浪对基础产生波浪压力,所以,波浪力的大小不仅与波浪有关,还与基础类型、形状及结构有关。
1.3气温与冰压力海水的垂直温差产生的密度差产生海水对结构的垂直对流作用力。
在分析冰对结构的作用,特别是冰对桥梁基础的侧压时,除先要确定冰的厚度、强度与流动速度外,还要计及现场条件、基础形状、冰移动时的冰力和冰的作用方式等因素。
一般情况下,需分别计算流冰所产生的动力冰力、大面积冰层低速移动时产生的静压力、流冰壅塞力、温度冰力和竖向冰力等有关冰力。
海冰与结构物相互作用是一个极其复杂的过程.预测作用在结构上的冰荷载通常是以冰与结构物的接触为出发点。
作用于结构物上的冰荷载包括总荷载与局部荷载.总荷载代表作用于结构物上冰力的总和;而局部荷载代表作用于结构物一截面上的冰压力。
冰荷载大小可能取决于冰与结构界面上冰强度,也可能取决于远离结构物的环境驱动力,因此,预测海冰荷载主要取决于下列因素:(1)结构物的类型、形状、大小及刚度;(2)海冰的特性,如海冰的类型、大小和移动速度以及海冰的物理力学特性等;(3)海冰与结构物相互作用的惯性影响、接触程度和偏心以及摩擦力等;(4)驱动冰体的最大环境力及水位的变动等.1.4船撞力船撞力问题对于水上桥梁结构是普遍存在的。
海洋环境钢筋混凝土桥梁腐蚀机理及防腐措施
海水 环境 中的混凝 土腐 蚀主 要受多组 分的侵蚀 性离
包括 硫酸盐 、 氯盐及镁盐腐蚀 , 每种侵蚀 性离子 作者 简介 : 赵本栋 ( 1 9 8 8 一 ) , 男, 山东泰安人 , 硕 士研 究生 , 研 究方 子 的影响 , 向 为桥 梁耐 久性 设 计 。 对 混凝 土 的侵 蚀 机 理 各 有 不 同 。
③ 用 甲醛做防腐剂 的涂料 、 化纤地毯、 化妆品等产品 。 4 _ 4使 用 净 化 产 品 选 择 合 适 的室 内空 气 净化 装 置 可 ④ 室 内吸烟 , 每 支烟 的烟 气 中含 甲醛 2 0 — 8 8 u g , 并 有 以一 定 程 度 地 净 化 室 内 空气 , 降低 空 气 污 染 对人 体 造 成 的
关键 词 : 腐蚀机理; 防腐 ; 海洋; 钢筋混凝 土
Ke y wo r d s : c o r r o s i o n me c h a n i s m; c o r r o s i o n p r o t e c t i o n ; o c e a n ; r e i n f o r c e d c o n c r e t e
Va l u e En g i ne e r i ng
・8 7・
海 洋环境钢筋 混凝 土桥梁腐蚀 机理及 防腐措施
S t u d y o n Co r r o s i o n Me c h a n i s m a n d An i t - c o r r o s i o n P r o t e c i t o n o f Re i n f o r c e d Br i d g e i n t h e M a r i n e En v i r o n me n t
中图分类号 : T U 3 7
近海地区海洋氯化物环境混凝土桥梁结构耐久性设计的思考与建议
近海地区海洋氯化物环境混凝土桥梁结构耐久性设计的思考与建议谢琪【摘要】近海地区相当区域由于海水的渗透或侧向径流补给以及大气中盐雾作用,应划为海洋氯化物环境,海洋氯化物环境混凝土结构由于氯离子的侵入会引起混凝土内钢筋的严重锈蚀.现行有关混凝土结构耐久性设计的行业标准和国家标准对海洋氯化物环境混凝土桥梁结构耐久性设计的指标要求存在较大差异,这给相关设计工作带来一些困惑.经过分析与思考,对近海地区海洋氯化物环境作用等级划分、混凝土材料组成及相关要求、混凝土强度等级以及钢筋净保护层最小厚度等要求提出意见和建议,并给出实例结果,与同行们进行交流和探讨.【期刊名称】《公路工程》【年(卷),期】2018(043)005【总页数】6页(P138-142,162)【关键词】近海地区;海洋氯化物环境;混凝土桥梁;耐久性设计【作者】谢琪【作者单位】福州市规划设计研究院,福建福州 350003【正文语种】中文【中图分类】U442.51 概述桥梁结构耐久性设计是桥梁工程设计中十分重要的内容。
海洋氯化物环境中氯化物以水溶氯离子的形式通过扩散、渗透和吸附等途径从混凝土构件表面往混凝土内部迁移,会引起混凝土内钢筋的严重锈蚀,氯离子引起的钢筋锈蚀难以控制、后果严重。
海洋氯化物环境混凝土桥梁结构不进行耐久性设计,将大大缩短其使用寿命,无法满足其设计使用年限要求。
近海地区相当区域由于海水的渗透或侧向径流补给以及大气中盐雾作用,应划为海洋氯化物环境。
近海地区混凝土桥梁结构耐久性设计首先应对区域水质、土质、气候条件等进行勘察或调查,当近海地区水中氯离子含量大于200 mg/L或土中氯离子含量超过250 mg/kg,且混凝土构件又处于水位变动区,或者部分暴露于大气、部分在地下水土中,以及距涨潮岸线以外的距离在1.5 km范围以内的陆上环境,就宜按照海洋氯化物环境进行耐久性设计。
现行公路行业标准、水运行业标准以及国家标准在有关海洋氯化物环境混凝土结构耐久性设计方面的指标要求存在较大差异,这给相关设计工作带来一些困惑,针对此类问题以及其它耐久性设计相关问题,对近海地区海洋氯化物环境混凝土桥梁结构耐久性设计进行思考并提出建议,并给出实例结果,目的是与同行们进行交流和探讨。
混凝土结构在海洋环境中的耐久性研究
混凝土结构在海洋环境中的耐久性研究混凝土作为目前建筑业中最常用的建筑材料之一,已经广泛应用于各个领域,尤其是在海洋工程中。
然而,海洋环境下的海水、潮汐、氯离子、海洋生物和海洋沉淀物等因素会对混凝土结构产生严重的损害,导致其滞后的性能,减少耐用性。
因此,研究混凝土结构在海洋环境中的耐久性对于维护海洋工程的安全和稳定具有重要意义。
1. 海洋环境对混凝土结构的影响海水是混凝土结构在海洋环境中所受到的主要影响因素。
其高咸度、高湿度和高碳化程度导致长期的化学反应和腐蚀,渗透进混凝土结构中,影响其力学性能和使用寿命。
另外,海水中的氯离子会促使钢筋锈蚀,进而引起混凝土剥落,长期的风蚀和水蚀也会导致混凝土表面的粗糙度增加,从而降低整体美观程度。
除了海水,海洋环境中的潮汐、海洋生物和海洋沉淀物等因素也对混凝土结构的耐久性带来了一定的压力。
长期的潮汐振动,有可能使结构物的基础出现裂缝或损坏,进一步引发其他问题。
海洋生物(如藤壶、海蟹、贻贝等)会黏附在混凝土表面,同时在表面上喝水打洞,这对混凝土表面造成极大的破坏。
海洋沉积物会在混凝土表面积累,增加混凝土的表面质量,同时也会储存和释放化学物质,进一步影响混凝土结构的力学性能。
综上所述,海洋环境对混凝土结构具有一定的持久性反应,使混凝土表面质量逐步下降,减少其使用寿命。
2. 建筑混凝土的种类建筑混凝土是由水泥、沙子、水和粗骨料制成。
它一般有三种种类:普通混凝土、高强混凝土和特种混凝土。
这三种混凝土之间的区别在于它们的配比、原材料和强度。
普通混凝土(包括基本混凝土和普通标准混凝土)的强度在15-40MPa之间。
它常常用于简单的住宅和商业场所,如房间地板、墙壁和平台等。
高强混凝土是用特殊的原材料和配比制成,其抗压强度在40-100MPa之间。
它常常用于需要高强度、高稳定和耐久性的建筑结构和道路,如高速公路的桥梁和地下交通。
特种混凝土是用特定的材料和技术制成的混凝土。
它可以满足特殊要求,如高温抗冻、耐酸碱等。
海洋环境下桥梁的检测养护分析
海洋环境下桥梁的检测养护分析作者:徐建来源:《城市建设理论研究》2013年第02期摘要:本文主要是针对西堠门大桥作为实体依托工程,系统地论述了海水腐蚀西堠门大桥桥梁结构概况,简单的阐述了处于海洋环境中的尖山大桥结构腐蚀的状况的巡检和养护,对实际工程施工中延长混凝土构件使用寿命、提高工程质量等方面提供了借鉴和指导作用。
关键词: 海洋环境; 桥梁; 检测; 养护中图分类号:K928.78 文献标识码:A 文章编号:处于海洋环境下的港口码头、道路桥梁等海工混凝土结构,由于氯盐的侵蚀,造成钢筋腐蚀被公认为是导致混凝土结构破坏的最主要原因,由此引起混凝土结构破坏已成为全世界普遍关注并日益突出的一大灾害。
工程概况工程背景舟山大陆连岛工程是舟山重要的基础设施建设项目之一,该项目的建成即将改变舟山陆岛阻隔的交通现状,实现当地经济社会的跨越式发展,同时对整个长三角地区,具有重大的现实意义和深远的战略意义。
1.2、自然条件西堠门水道走向是西北~东南走向,长度大约7.7km,平均宽度为2.5km。
西堠门水道潮流一般以不正规半日潮流为主,潮流运动形式大多是往复流。
经勘查,此处水道的流速较大、强烈的旋涡较多。
桥区水域最高潮位为+3.28m,最低潮位-2.12m,平均高潮位为+1.14m,平均低潮位为-0.75m,最大潮差为3.67m,平均潮差为1.76m,平均涨潮历时6.3h,平均落潮历时6.1h。
1.3、主桥西堠门大桥的主跨长1650米,属于两跨连续钢加劲梁悬索桥,桩基均使用钻孔灌注桩方法。
南、北桥塔使用的是门式框架结构。
南边跨引桥为六跨(6×60m=360m)预应力混凝土连续箱梁桥。
主缆由五跨组成,由北向南依次为:北锚跨、北边跨、中跨、南边跨、南锚跨。
主索鞍鞍体采用铸焊结合的混合结构。
散索鞍鞍体采用铸焊结合的结构方案。
2、检测分析西堠门大桥由大量复杂的结构组成,常规的巡检养护规范已经无法满足大桥的运营管理需求,应根据大桥的特点专门制定一套科学的巡检养护系统,在保证大桥高服务水平的基础上,尽可能降低巡检养护成本。
海水环境S12抗渗混凝土的设计与施工
法 , 用“ 采 双掺 ” 术( 技 同时掺粉 煤灰 和高效 减 水剂 )使 ,
用正交 法试 配 , 组 制 6个试 件 , 验 时 水 压 从 0 2 每 试 MP a开始 , 隔 8h增加 0 1MP , 随时 观察试 件端 每 a并 面情 况 , 直加 到 6个试 件 中有 3个试件 发 现渗水 , 一 记 下此 时水压值 H( a , 可计 算 抗 渗 标号 S=1 H MP ) 即 0
构 ( 空 隙率 、 径分 布 ) 界 面性能 , 中有 害大孔 占 总 孔 及 其
总空隙 率的体 积 比越高 , 则对抗 c 渗透性 就 越 不利 , l 这 就要求 尽可 能采用 超 细微粒 填充
( 2 0 、 ( 、 I 、 O 等 ) 能 力 = 海 水 中 的 c H O、 2 c ) C S ; 2 的 l
l 工 程 概 况
海 南 琼 州 太 桥 是 海 ( 文 ( ) 速 公 路 海 口连 接 口) 昌 高 线 的 关 键 工 程 。 桥 宽 2 【_ 型 布 置 为 主 跨 5孔 下 承 3 l桥 f 式 钢 管 混 凝 土 拱 桥 配 3 T 的 T 形 梁 ; 桥 全 长 0I t I 大
凝 土 的设 计 要点 与 施 工技 术 。
关 键词 :s 抗 渗 混凝 土 ;设计 i 工 施
近年来 , 着我 国公路 桥梁 事业 的高 速发展 , 随 对桥 粱结 构 的耐 久性 提 出 了较高 的要 求 。众 所周 知 . 海水
环 境对 钢材 具有 较强 的腐 蚀性 . 海 水 环境 对 钢 筋混 但
海洋环境下桥梁混凝土结构的耐久性设计
( 总第 15期 ) 0 20 0 7年第 3期
福
建
建
筑
Vo l・l 5 0
No ・20 3 07
F i n A c i cu e& C n tu t n ui rht tr a e o sr ci o
海 洋环 境 下桥 梁 混凝 土结 构 的耐 久 性设 计
凝 土保护层一钢 筋” 三个 环节 , 相应 就有 三 个方 面 的的大气或海水 中的氯 离子含量 、 如何提 高混 凝土保护层 的作 用 、 如何增强钢筋 的抗 腐蚀能力 。本文主要就是从这三个 方面论述海洋环境 下桥 梁 ? 凝土结构 的耐久性设计措施 。 昆
3 尽 量避 开 氯 离子 环 境 或 减 小 混 凝 土 构 件周 围 的 氯 离子浓 度
3 1 桥 址 的选 择 .
在 同一海域 的不 同地 点 , 浪溅 区 、 潮差 区 、 梁结 构的迎 桥
风 面、 易积水结 构表面 的氯 离子浓度 高 ; 海岸 、 近 近海 平面 的 氯离子浓度高 。按照这个特点 , 在桥梁选址 时 , 就应该尽量避 开氯离子浓度相对较高 的海域 , 避免重 要部位 遭受海水 的正 面 冲击 , 而首先在 源头上减少氯 离子 的腐蚀机会 。 从 3 2 桥梁构件细部 的处理 , 化排水设 计 , 少海 水 冲刷 侵 . 优 减 蚀 以及海水在混凝 土表 面的驻 留时间。 ① 浸水 结构长期 承受较 大的水 流力 、 波浪力甚 至于 冲撞 力 的作用 , 外形应优先考虑圆形或流线型结构 , 并尽量减少棱 角、 突变。 ②贴近海平面 的下部结构长期受涨退潮及浪花飞溅的影 响, 为防止海水 留存 , 结构顶面建议做 成不小 于 1%坡 面 , 5 且 表面抹光 , 避免局部 凹陷不平 , 形成蓄水槽。 ③较隐蔽的结构空间应利于排水 、 通风 , 避免过高的局部
海洋环境下混凝土结构的耐久性
海洋环境下混凝土结构的耐久性[摘要]混凝土的耐久性是指混凝土在实际使用条件下抵抗各种破坏因素的作用,长期保持强度和外观完整性的能力。
处于海洋环境下的混凝土由于受海洋生物,无机盐,大气,水,温度等的影响造成的耐久性的降低。
文章首先分析了混凝土耐久性破坏机理,然后总结了提高混凝土耐久性的措施。
1. 前言:混凝土的耐久性混凝土的耐久性是指混凝土的结构在规定的使用年限以内,在各种环境条件作用下,不需要额外的费用加固处理而保持其安全性、能够正常使用和有可接受的外观的能力。
现行国家标准《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)中,明确规定混凝土结构设计采用极限状态设计方法。
但现行的设计规范只划分成两个极限状态,为承载能力极限状态和正常使用极限状态,而将耐久性能的要求列入正常使用极限状态之中,且以构造要求为主。
混凝土的耐久性与工程的使用寿命相联系,是使用期内结构保持正常功能的能力,这一正常功能不仅包括混凝土结构的安全性,而且更多地体现在适用性上。
2. 背景影响混凝土结构耐久性的因素很多,随着近些年工程应用中出现的问题和形式的发展,人们认识到混凝土材料的耐久性应受到高度重视。
比如在海洋环境中混凝土结构的耐久性,国内外也有很多由于混凝土破坏问题发生事故而造成人力和财力的损耗。
随着经济的发展,社会的进步,许多投资大、施工长的大型工程(如大跨度桥梁)日益增多,人们对海洋混凝土使用寿命的期待日益提高。
而这些混凝土的使用环境却十分苛刻,客观上要求混凝土有优异的耐久性。
中国目前处于大规模建设基础设施时期。
临海城市深水港的建设已为世人瞩目,对沿海城市经济持续高速发展将起到十分重要的拉动作用。
作为深水港重要组成之一的跨海通道(大桥、隧道等),无论是从跨度、连接功能,还是交通纽带,其建设和服役环境(海洋环境)是建筑物面临的新挑战,主要通过提高混凝土的耐久性来实现。
本文就海洋环境中混凝土耐久性的主要影响因素进行总结并提出合理的技术措施。
处于海水环境中的混凝土桥梁结构
处于海水环境中的混凝土桥梁结构,由于氯盐环境的影响导致结构内的钢筋极易锈蚀,进而大幅度降低了桥梁的使用寿命,对结构的安全也带来了危害。
简要分析了海水环境下桥梁结构腐蚀的原因,并就海水环境下的桥梁结构防腐耐久性技术措施从结构形式、构造及材料选择等几个方面进行分析论述。
最后,针对北方海洋环境下桥梁的设计和施工,提出具体的提高桥梁抗腐蚀性的技术措施。
1海水环境下的桥梁结构腐蚀原因分析一般来讲,混凝土内部的高碱性能使钢筋表面形成一层钝化膜,保护钢筋免受锈蚀。
而钢筋锈蚀往往也就开始于其表面钝化膜的破坏。
在海水环境下,它的破坏主要有以下原因导致:首先是供氧不足。
一般来讲,钢筋表面钝化膜要保持良好需要一定浓度的氧流量(一般为0. 2~0. 3mA/m2),而水下环境的氧流量一般很低,进而导致钝化膜的厚度逐渐减小直至完全消失,导致钢筋非常缓慢的腐蚀。
再有,海水环境下的桥梁结构由于经常与海水接触并处于潮湿环境中,因各种原材料挟进混凝土中的氯离子以及海水中的大量氯离子不断渗入到钢筋周围,当此氯离子含量达到某一临界值时,钢筋的钝化膜开始破坏,丧失对钢筋的保护作用,从而引起钢筋锈蚀,削弱其有效断面,并引起膨胀,进而破坏混凝土保护层,形成恶性循环,加速混凝土结构破坏,使桥梁使用寿命受到严重威胁。
因此,必须进行防腐蚀耐久性设计,保证混凝土结构在设计使用年限内的安全和正常使用功能。
2桥梁结构混凝土防腐蚀耐久性设计桥梁结构混凝土防腐蚀耐久性设计,应针对结构预定功能和所处的环境条件,选择合理的结构形式、构造和抗腐蚀性、抗渗性好的优质混凝土;对处于浪溅区和水位变动区的桥梁下部结构,宜采用高性能混凝土,或同时采用特殊的防腐措施,同时宜采用焊接性能好的钢筋。
首先,从结构形式和构造上看,处于海水环境的桥梁结构,构件截面几何形状应简单、平顺,减少棱角,以避免结构断面的突变而导致应力集中。
结构构件应方便施工,易于成型。
结构形式应便于对桥梁关键部位进行检修和维护,应设置必要的检测、维护和采取补充保护措施的设施和通道。
沿海地区保障钢筋混凝土桥梁耐久性技术措施
沿海地区保障钢筋混凝土桥梁耐久性技术措施摘要文章根据沿海地区的环境特点及桥梁出现的腐蚀现象,分析并介绍了保障沿海地区桥梁耐久性技术措施。
关键字钢筋混凝土桥梁腐蚀类型保障措施前言沿海地区处于海水、海风等恶劣的自然环境下,桥梁遭受破坏的程度特别严重,有其特殊性,因此其耐久性问题更引人关注。
沿海地区建有大量桥梁,大部分为钢筋混凝土桥梁。
因此提高桥梁耐久性,增加桥梁的使用寿命是极为重要的。
根据沿海地区的环境特点,提出了几点对保障沿海地区桥梁耐久性技术措施。
1 沿海地区环境对钢筋混凝土桥梁桥梁侵蚀的影响因素海水中含有大量的各种盐类,其中NaCl含量最高,它是侵蚀混凝土结构的祸根。
氯化钠在海水中以离子状态处在,活泼的Cl-使钢筋表面以钝化的氧化铁受损失,钢筋开始生锈、增厚、膨胀,当胀应力超过混凝土的抗拉强度时,保护层微裂,从而使更多的Cl-进入钢筋进一步锈蚀,锈层再加厚再膨胀,导致混凝土保护层剥落,钢筋外露,这是沿海地区混凝土结构损坏的主要成因。
虽然海水中MgSO4的含量较少,但却极易与水泥水化产物生成钙矾石,体积大幅增大,使混凝土胀裂。
钙矾石被国际上公认为“水泥杆菌”,对混凝土有强烈的侵蚀作用。
海水中的盐类造成混凝土的侵蚀破坏,当干湿循环交替的状态下将加快其破坏。
因此,对于高低潮位之间的建筑应受到特别重视。
此外,空气中所含CO2的平均值约为0.03%,但越接近海区CO2和水泥中的Ca(OH)2反应生成中性CaCO3,通常称之为“碳化”。
但沿海地区潮湿环境中CO2浓度高且持久作用时,碳化会继续进行而直到钢筋的表面,使钢筋附近的混凝土的碱度大幅度下降,从而加速了钢筋的腐蚀速度。
2钢筋混凝土桥梁耐久性技术的几点措施2.1 增加钢筋的混凝土保护层的厚度针对溶解氧腐蚀和氯盐腐蚀,增加钢筋的保护层厚度显然是非常有效的。
一般情况下,炭化的深度、氯离子渗透的深度和时间的平方根成正比,所以增加保护层的厚度将大大延长钢筋脱钝和氯离子渗透至钢筋表面的时间。
海水环境下铁路桥梁混凝土结构耐久性施工技术
非 氯 盐 环 境 下 ≤8 , % 氯 盐 环 境 下 ≤1 % 0
6
氯 离子 含 量
≤0 2 % ( 筋 混 凝 土 ) .0 钢 按 J / 4 0检 验 CT2 ≤0 0 % ( 应 力 混 凝 土 ) .6 预
89 . 。地 下水 p H值 1 . 1 Mg 含 量 5 . g L, 1 13 , “ 59m / C 一
耐 久性混 凝 土对各 原材 料 的技术要 求 除应满 足 国 家标 准 G / 7 B 1 5的规 定 外 , 还应 满 足 表 1一表 3的要 求。 水 泥采 用冀 东普通 硅酸 盐水 泥 , 号 为 P 0 2 5 标 .4. ; 粗 、 骨料产 地 均 为 迁 安 , 骨 料 细 度 模 数 为 2 8 表 细 细 .,
端 型桥墩 , T型桥 台。桩 基 、 台和墩 台混凝 土设计 强 承 度等 级为 C 5 4。 该桥 桥 址 处 于 近海 区域 , 般 水 深 3—5 1, 纳 一 I跨 T 潮河 区段 14k 水 深 8~ 0 m。水 质分析 为 : . m 2 地表 水 ( 海 水 ) Mg 含 量 15 4 9 m / , C 一 含 量 , “ 6 . g L 1
量的 01 ; . % 最大 碱含 量 3 0 k/ . g m 。基 于 以上 几 点要
求并 兼顾 混凝 土结 构 大 体 积 的特 点 , 混 凝 土 配合 比 对
进 行优 化设计 。
1 主 要 原 材 料 )
1 1 . g L S i 76 1 6m / , O 一含 量 46 9 7m / , H 值 含 量 3 . g L p
摘要 : 混凝 土 结构耐 久性 是指 混凝 土结构 对 气候 作 用 、 学侵蚀 、 理 作 用或任 何 其 他破 坏过 程 的抵 抗 化 物
混凝土结构在海洋工程中的应用
混凝土结构在海洋工程中的应用一、引言海洋工程是指在海洋中进行的各种工程建设和开发活动。
在海洋工程中,混凝土结构是一种常用的结构形式。
混凝土结构具有强度高、防腐蚀性好、耐久性强等优点,在海洋环境下可以长期使用。
本文将从混凝土结构在海洋工程中的应用、混凝土结构的设计、混凝土结构的施工等方面进行阐述。
二、混凝土结构在海洋工程中的应用1. 桥梁海洋中的桥梁多使用混凝土结构,这是因为混凝土结构具有高强度、耐久性强等特点。
在桥梁设计中,需要考虑海洋环境的因素,如水流、风浪、盐雾等,从而设计出符合海洋环境要求的混凝土桥梁。
2. 海上平台海上平台是一种海洋工程设施,其主要应用于海洋石油开发、海洋风电等方面。
混凝土结构在海上平台中应用广泛,主要是因为混凝土结构能够承受海浪、风浪等海洋环境的恶劣条件,同时混凝土结构具有防腐蚀性强、耐久性好等优点。
3. 海堤海堤是一种用于抵御海浪、风浪等海洋环境的工程设施。
混凝土结构在海堤中应用广泛,主要是因为混凝土结构具有高强度、防腐蚀性强等特点,在海洋环境下可以长期使用。
三、混凝土结构的设计1. 混凝土材料的选择在混凝土结构的设计中,需要选择符合海洋环境要求的混凝土材料。
一般来说,海洋环境中盐度高,腐蚀性强,因此需要选择防腐蚀性能好的混凝土材料。
2. 设计荷载的确定在混凝土结构的设计中,需要确定设计荷载。
海洋环境中存在海浪、风浪等荷载,因此需要通过数值模拟等方法确定设计荷载。
3. 结构形式的选择在混凝土结构的设计中,需要选择符合海洋环境要求的结构形式。
一般来说,海洋环境中存在海浪、风浪等荷载,因此需要选择具有抗震、抗风浪等特点的结构形式。
4. 断面尺寸的确定在混凝土结构的设计中,需要确定断面尺寸。
断面尺寸的大小直接影响混凝土结构的强度和稳定性,因此需要根据设计荷载、混凝土材料等因素确定合适的断面尺寸。
四、混凝土结构的施工1. 基础施工在混凝土结构的施工中,需要进行基础施工。
基础施工的质量直接影响混凝土结构的稳定性和安全性,因此需要根据设计要求、地质条件等因素进行合理的基础设计和施工。
海洋环境下桥梁的检测养护分析
海洋环境下桥梁的检测养护分析摘要:本文主要是针对西堠门大桥作为实体依托工程,系统地论述了海水腐蚀西堠门大桥桥梁结构概况,简单的阐述了处于海洋环境中的尖山大桥结构腐蚀的状况的巡检和养护,对实际工程施工中延长混凝土构件使用寿命、提高工程质量等方面提供了借鉴和指导作用。
关键词: 海洋环境; 桥梁; 检测; 养护中图分类号:k928.78 文献标识码:a 文章编号:处于海洋环境下的港口码头、道路桥梁等海工混凝土结构,由于氯盐的侵蚀,造成钢筋腐蚀被公认为是导致混凝土结构破坏的最主要原因,由此引起混凝土结构破坏已成为全世界普遍关注并日益突出的一大灾害。
工程概况工程背景舟山大陆连岛工程是舟山重要的基础设施建设项目之一,该项目的建成即将改变舟山陆岛阻隔的交通现状,实现当地经济社会的跨越式发展,同时对整个长三角地区,具有重大的现实意义和深远的战略意义。
1.2、自然条件西堠门水道走向是西北~东南走向,长度大约7.7km,平均宽度为2.5km。
西堠门水道潮流一般以不正规半日潮流为主,潮流运动形式大多是往复流。
经勘查,此处水道的流速较大、强烈的旋涡较多。
桥区水域最高潮位为+3.28m,最低潮位-2.12m,平均高潮位为+1.14m,平均低潮位为-0.75m,最大潮差为3.67m,平均潮差为1.76m,平均涨潮历时6.3h,平均落潮历时6.1h。
1.3、主桥西堠门大桥的主跨长1650米,属于两跨连续钢加劲梁悬索桥,桩基均使用钻孔灌注桩方法。
南、北桥塔使用的是门式框架结构。
南边跨引桥为六跨(6×60m=360m)预应力混凝土连续箱梁桥。
主缆由五跨组成,由北向南依次为:北锚跨、北边跨、中跨、南边跨、南锚跨。
主索鞍鞍体采用铸焊结合的混合结构。
散索鞍鞍体采用铸焊结合的结构方案。
2、检测分析西堠门大桥由大量复杂的结构组成,常规的巡检养护规范已经无法满足大桥的运营管理需求,应根据大桥的特点专门制定一套科学的巡检养护系统,在保证大桥高服务水平的基础上,尽可能降低巡检养护成本。
海洋环境钢筋混凝土桥梁腐蚀机理及防腐措施
海洋环境钢筋混凝土桥梁腐蚀机理及防腐措施赵本栋;林辉;邬晓光【摘要】The corrosion of structure in the marine environment includes two aspects of concrete and reinforcement, whose mutual influence would have serious consequences. In order to reduce or avoid the bridge damage, viable anticorrosion measures must be taken. In view of the corrosion factors, the anticorrosion measures which refer to material, design and construction were put forward in this paper.%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。
【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2014(000)009【总页数】2页(P87-88)【关键词】腐蚀机理;防腐;海洋;钢筋混凝土【作者】赵本栋;林辉;邬晓光【作者单位】长安大学公路学院,西安710064;宁德沈海复线宁连高速公路有限公司,宁德352100;长安大学公路学院,西安710064【正文语种】中文【中图分类】TU370 引言从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。