沿海混凝土桥梁工程的腐蚀环境评价以及耐久性设计要求.pdf
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1、2 0 1 3年 第 1 2 期 (总 第 2 9 0 期 ) Nu mb e r 1 2 i n2 01 3( To t a l No 2 9 0、 混 凝 土 Co n c r e t e 理论研究 T l 征0 I C A L lJ E H d o i : 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 3 1 2 0 1 8 沿海混凝土桥梁工程的腐蚀环境评价 以及耐久性设计要求 石建光 ,余志勇 ,林挺宁 。 ,李钢 ( 1 厦门大学 土木工程系 ,福建 厦门 3 6 1 0 0 5 ;2 广西珠委南宁勘测设计院 ,广西 南宁 5 3 0 0 0
2、 7 ; 3 厦门佰地建筑设计有限公司,福建 厦 门 3 6 1 0 0 3 ;4 天津新滨工程技术检测有限公司 ,天津 3 0 0 3 0 1 ) 摘要: 依据J T G T B O 7 一O 1 2 0 o 6 公路工程混凝土结构防腐技术规范 和 G B T 5 0 4 7 6 - - - - 2 0 0 8 ( 混凝土结构耐久性设计规范 , 结合海南一个沿海混凝土大桥的具体环境条件和工程结构情况 , 对大桥所处腐蚀环境评价中环境分区、 环境作用分级以及耐久 性设计要求等问题进行了研究 。 大桥的环境作用分为一般环境 、 土中环境 、 海洋环境和滨海环境四个区域 。 一般环境处于海南东 北
3、部沿海腐蚀偏高范围, 腐蚀性较高 , 分级提高加 以考虑。 土中环境主要由于砖红壤地质腐蚀加重的影响 , 在工程详细勘探和耐 久性设计时给于关注。 海洋环境由于海南炎热地区水温高、 盐度高会加重腐蚀 , 耐久性设计 中给于考虑。 滨海环境主要考虑海洋 大气影响范围扩大、 影响程度增高、 海水人侵和盐渍化影 响会不断扩大范围和程度等 , 对滨海大气和滨海土壤环境的耐久性加以 重视 。 在大桥的设计 、 施工的不同阶段贯彻和实施规范的技术措施是保证耐久性的关键 , 对特殊形式和部位的构件和结构耐久性 要给于专 门措施。 关键词 : 沿海环境 ;混凝土桥梁;环境分 区;环境作用分级 ;耐久性设计 中
4、图分类号 : T U 5 2 8 0 1 文献标志码: A 文章编号: 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 3 ) 1 2 0 0 6 7 0 5 Co r r o s i on e n v i r o n m e n t e v a l u a t i o n a n d d u r a b i l i t y d e s i g n r e q u i r e me n t s o f c o a s t a l c o n c r e t e b r i d g e SHI J i a n g u a n g , VUZhi y o n g2 , LI N T i ng n
5、i n g3 , LIGa n g ( 1 De p a r t me n t o f Ci l E n g i n e e r i n g , Xi a me nUn i v e r s i t y, Xi a me n 3 6 1 0 0 5 , Ch i n a ; 2 Gu a n g x i Na n n i n gI n v e s t i g a t i o na n dDe s i g nI n s t i t u t e , t h ePe a r l Ri v e rW a t e rRe s o u r c e sCo mmi s s i o n, Na n n i ng
6、 5 3 0 0 07, Chi n a;3 Xi a me nBI AD Ar c hi t e c t u r a l De s i gn Co , Lt d , Xi a me n 3 6 1 0 0 3 , C h i n a ; 4 T i a n j i nN e wC o a s t a l E n g i n e e ri n gT e s t i n g C o , L t d , T i a n j i n 3 0 0 3 0 1 , C h i n a ) Abs t r a c t : Ac c o r d i n g t o J TG T BO 7 01 2O 0 6
7、 “S p e c i fic a t i o n f or d e t e r i o r a t i o n p r e v e n t i o n o f h i g h wa y c o nc r e t e s t r u c t ur e s ” a n d GB T 5 0 4 76 _ _ 2 0 0 8 “ Co de for d ura bi l i t y d e s i g n o f c o n c r e t e s t r u c t u r e s ”, Th e c o r r o s i on e n v o n me n t a l c l a s s i
8、 fic a t i o n, e n v ko n me ntal a c t i o n g r a d e an d d ur a bi l i ty d e s i g n r e q ui r e me n t s o f a c o a s t a l c o n c r e t e br i d g e i n Ha i n an p r o v i nc e a r e r e s e a r c h e d c o mbi n i n g t he brid g e e nv i r o n me n t c o nd i t i o n an d e ng i ne e r
9、in g s t r uc t u r e Th e e nv i r o nm e nt c o n d i t i o n of t he b r i dg e i s di v i de d i nt o f o u r d i s t ric t s : the g e ne r a l e n v i r o nm e nt , s o i l e n v i r on me n t , oc e an e nv i r o n me n t a n d c o a s t a l e n v i r onm e n t Th e ge n e r a l e nv i r o n
10、me n t i s pl a c e d i n n o r t h e a s t c o a s t o fHa i n an a nd b e l o ng s t o hi g h e r c o r r o s i o n s c o p e T h e c o rr o s i o n i s h i ghe r S O the gra d e i s e x a l t e d T h e i n fl u e n c e i n s o i l e n v i r o n me n t m a i n l y i s t h e L a t o s o l s g e o l
11、 o g y c o rr o s i o n a t the d e t a i l e d i n ve s t i g a t i o n a nd d e s i gn t h i s mu s t p a y a t t e n t i o n b e c a u s e o li n t h e s o u t h b l a z i n g h ot r e gi o n, t he wa t e r t e mp e r a t u r e i s h i g h an d t h e s a l t d e gre e i s h i g h S O the o c e an
12、 e n v i r o nm e n t wi l l a g gra v a t e c o r r o s i o n, the d ura b i l i ty d e s i g n mu s t c o n s i d e r e d T h e c o a s t a l e n v i r o nm e n t ma i n l y c o n s i d e r s t h e o c e a n a t mo s p h e r e s p r e a d , i n c r e a s i n g c o r r o s i o n d e g r e e , t h e
13、 s e a wa t e r inv a din g and s a l i n i z a t i o n T h e d ura b i l i ty o f t h e c o a s tal a t mo s p he r e an d c oa s tal s o i l e n v i r o nm e nt s h o ul d b e a t t a c h e d i mpo r t an c e t oAt t h e d i f f e r e n t s tag e o fb r i dg e d e s i gn and c o ns t r u c t i o n
14、 the s pe c i a 1 i z e dt e c h n i q u e me a s urei s t h e k e yt h a t p r o mi s e s d ura b i l i tyT h e s p e c i a l for m a n dt h ep a r t o f b r i d g emu s t c a r r y o u t the s p e c i a l i z e dme a s ur e Key wor ds : c oa s tal e n v i r o n me n t ; c o n c r e t e br i d g e;
15、 e n v i r o n me n t c l a s s i fic a t i o n; e n v i r o n me n t a l a c t i o n g r a de ; d ura b i l i t y d e s i gn 0 引 言 由于海洋 、 大气 、 土壤等环 境条件 和使用 中 的化学 、 酸雨等作用 的不利影 响 , 大型混凝 土工程 的安 全性会 随 时间显著降低从而危及工程安全【 l _ 。 过去对部分海港码 头 、 引桥 、 跨 海桥 的腐蚀 状况 进行 的调 查表 明很 多工 程 短期 内就 出现 严重 的腐蚀 破坏 ( 表 1 ) 1 - 8
16、。 据 中国工程 院 收稿 日期 :2 0 1 3 - 0 6 - 0 9 2 0 0 2年 中国工业与 自然环境腐蚀 问题 的调查与对 策 咨 询报告, 预计我国因钢筋混凝土腐蚀造成的经济损失高达 1 0 0 0 亿元 年 , 因此 , 大型混凝 土工程耐久性问题 是新建 工程必 须解决 的问题 。 本研究通 过对海南一个 沿海大桥 所处腐蚀环境评价 中环境分区、 环境作用分级以及耐久性 设计要求等问题的研究 , 对沿海混凝土工程的耐久性设计 提供参考 6 7 3 大桥环境分区 大桥 的耐久性设 计年 限为 1 0 0年 。 按 G B T 5 0 4 7 6 2 0 0 8 ( 混凝土结构
17、耐久性设计规范 的环境类型划分 , 大桥 腐蚀环境处 于一般环境 、 氯化物环境 和化学腐蚀环境 中。 按 J T G T B 0 7 0 1 2 0 0 6 公路工程混凝土结构防腐技术规 范 的环境类型划分 , 大桥腐蚀环境处于一般环境 、 近海或 海洋环 境 、 大气 污染环境 和土中及地 表 、 地 下水 中化学腐 术规 范 中环境类型划分为大气区 、 浪溅区 、 水位变动 区和 水下 区。 可 以看 出, 大桥的不同部 位分别处 于大气环境 、 土中 环境 、 海洋环境 和滨海环境 , 为确定不 同环境条件下大桥 的耐久性指标 , 分别对大桥附近的大气环境 、 土中环境 、 海 洋环境
18、和滨海环境进行腐蚀性分析 。 具体环境分 区因工程对象不 同和环境条件不同, 在不 同的规范 中有不 同的规定 , 按不同规范对大桥各部位 的腐 蚀环境 。 在 J T J 2 7 5 2 0 0 0 海港 工程混凝土结构防腐蚀技 蚀环境分区如表 2 。 表 2 大桥个部位的腐蚀环境分区的划分 针 对大桥 各部 位所处 的腐 蚀环境 特点 , 依 据 J T G T B 0 7 0 1 2 0 0 6 公 路 工 程 混 凝 土 结 构 防腐 技 术 规 范 和 G B T 5 0 4 7 6 -2 0 0 8 ( 混凝 土结构耐久性设计规范 , 把环境 作用分为一般环境 、 土 中环境 、
19、海洋环境和滨海环境 四个 区域进行环境作用分析。 一般环境主要考虑大桥陆地周 围 大气环境作用 。 土中环境主要考虑大桥 陆地范 围内地下土 壤环境作用。 海洋环境主要 针对大桥主体部分所处的海洋 大气 、 海水 、 海洋地质环境作用 。 滨海环境主要考虑大桥受 海洋大气和海水影响 的陆地范 围内大气 和土壤环境作用 。 通过分析各种环境 的腐蚀危害程度 , 调查 和测试不同环境 的腐蚀因素, 确定各个区域的主要腐蚀影响, 划分各个区 域的环境作用等级 , 对耐久性设计和施工提供技术指标 和 措施。 4 环境作 用分析 和测试 ( 1 ) 一般环境。 一般环境主要指主线桥梁从桥墩 Z 0到 桥
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- 沿海 混凝土 桥梁工程 腐蚀 环境 评价 以及 耐久性 设计 要求
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