防腐技術(shù)在新疆地區(qū)橋梁施工中的應用

林 濤

（新疆交通建設(shè)管理局項目執(zhí)行二處，新疆 烏魯木齊830002）

0 引言

在橋梁使用中，混凝土的防腐性和耐久性是影響其使用壽命的兩個重要因素。鹽漬土對橋梁混凝土具有很強的腐蝕性。在新疆地區(qū)鹽漬土路段，橋梁構(gòu)建物不僅經(jīng)常受到化學作用的腐蝕，同時因受新疆地區(qū)特殊的氣候條件的影響，其還會受到凍融循環(huán)和干燥交替的物理作用。因此，為保證橋梁的安全和使用壽命，在新疆地區(qū)進行橋梁施工時應做好防腐措施，防止鹽漬土對混凝土和鋼筋的腐蝕作用。

1 鹽漬土地區(qū)橋梁構(gòu)造物的腐蝕和危害

1.1 鹽漬土地區(qū)橋梁構(gòu)造物的腐蝕機理

1.1.1 水泥腐蝕機理

水泥腐蝕作用主要表現(xiàn)在以下兩方面：

（1）化學腐蝕：鹽漬土中的易容鹽與水泥發(fā)生化學反應，從而引起混凝土的腐蝕；

（2）物理腐蝕：在潮濕狀態(tài)下，混凝土通過毛細作用吸附可溶性液體，而在干燥時可溶性液體結(jié)晶，從而產(chǎn)生較大的結(jié)晶壓力造成混凝土的開裂。

水泥的物理腐蝕作用遠大于化學腐蝕作用。

1.1.2 鋼筋的腐蝕機理

在鋼筋混凝土中，氯鹽的侵蝕作用是引起鋼筋腐蝕的主要因素。氯離子對鋼筋的腐蝕方式主要有以下幾種：

（1）破壞鈍化膜：氯離子在鋼筋局部鈍化膜處，造成pH值降低，從而破壞鈍化膜；

（2）形成“腐蝕電池”：局部鈍化膜的破壞，會使暴露出來的鐵基體與鈍化膜其他部位形成點蝕；

（3）氯離子的去極化作用：氯離子、二價鐵離子以及氫氧根離子的相互作用，會產(chǎn)生沉淀，從而產(chǎn)生鐵銹；

（4）氯離子的導電作用：氯離子的存在提高了腐蝕電池的效率，從而加劇了鋼筋的腐蝕。

1.2 腐蝕對橋梁的危害

混凝土的腐蝕作用主要發(fā)生在混凝土的表面，其會造成混凝土強度的降低，從而進一步影響混凝土結(jié)構(gòu)物的安全性和使用壽命。混凝土保護層在遭受破壞后，鋼筋腐蝕的可能性增大。銹蝕的鋼筋會出現(xiàn)體積膨脹現(xiàn)象，由此產(chǎn)生的膨脹應力作用于混凝土，從而引起混凝土表面的開裂和保護層的脫落，減低結(jié)構(gòu)物的安全性。鹽類對鋼筋的腐蝕作用遠大于碳化腐蝕作用。鋼筋受到氯鹽的腐蝕后，其表面作用會出現(xiàn)很深的蝕坑（見圖1），嚴重破壞鋼筋的強度和延性。

圖1 鋼筋的腐蝕示意圖

2 防腐技術(shù)的應用

2.1 工程概況

本橋梁工程位于塔里木盆地北緣，所處地區(qū)為北溫帶、亞歐大陸腹地，該區(qū)域氣候較為干旱，全年雨水較少，地下水位較高，且含鹽量較大。當?shù)叵滤唤咏孛鏁r，由于氣候的原因，水分蒸發(fā)后，往往會在地表留下鹽分，經(jīng)過長期的作用之后，土壤中的含鹽量慢慢增加，從而形成鹽漬土。工程所在地鹽漬土的分布范圍較廣，在該地區(qū)修建公路較易出現(xiàn)翻漿等病害問題。

通過對該地區(qū)的鹽漬土取樣并進行易溶鹽試驗，得出在工程所在地，土壤鹽漬化現(xiàn)象普遍。該地區(qū)主要的鹽漬土類型為因亞硫酸鹽、硫酸鹽為主的弱鹽漬土、中鹽漬土；以氯鹽為主的弱鹽漬土。鹽漬土分布的路段和代表性總鹽含量如表1所示。

表1 鹽漬土類型表

2.2 本工程中應用的防腐措施

2.2.1 提高混凝土質(zhì)量

（1）采用符合設(shè)計要求的高質(zhì)量水泥，本工程橋梁基礎(chǔ)和墩柱水泥采用C35～C40 抗硫酸鹽水泥，同時將鋼筋的混凝土保護層厚度控制在10～12cm以上。

（2）采取措施保證混凝土的密實度。模板施工時，應確保模板的質(zhì)量；支模時，應做好支撐的固定作業(yè)；澆筑混凝土時，應保證不出現(xiàn)跑漿的問題；在進行混凝土振搗時，應確保充足的振搗，防止出現(xiàn)蜂窩、孔洞等問題。另外，在混凝土中摻入適量的優(yōu)質(zhì)粉煤灰，以改變混凝土的空隙結(jié)構(gòu)，從而加強混凝土的密實度，同時減緩氯離子在混凝土中的擴散速度，以減輕腐蝕作用。

2.2.2 控制氯離子含量

施工中，鹽漬土中對橋梁鋼筋腐蝕作用最強的為氯離子。因此，在鋼筋混凝土施工中，應嚴格控制氯離子的含量，通常情況下，氯鹽摻量不得超過水泥重量的1%。另外，對于含有氯鹽的混凝土，應做好振搗工作，以保證混凝土的密實度，同時混凝土養(yǎng)護時不得采用蒸汽養(yǎng)護。

2.2.3 混凝土表面涂防腐涂層

在本工程中，當進行橋梁承臺、系梁、臺身等與鹽漬土直接接觸的構(gòu)筑物施工時，應在其接觸表面涂一層瀝青防腐層，以將混凝土與鹽漬土隔開，減弱鹽漬土對混凝土的腐蝕作用，從而提高混凝土的安全和使用壽命。

2.2.4 提高橋梁的防水功能

在鋼筋混凝土中，鋼筋發(fā)生腐蝕的主要原因為：混凝土保護層發(fā)生碳化、氯化物對鋼筋的侵蝕作用。這兩種原因都需要通過水的作用。因此，在本工程橋梁施工中，應做好橋梁結(jié)構(gòu)的防腐措施，建筑第一道防腐屏障。從大量的橋梁檢測資料中可知，由于橋梁防水層的破壞以及橋梁未建立完善排水設(shè)施，水從橋面滲入到橋面板下的梁、墩臺等部位中，水的滲透造成了橋梁結(jié)構(gòu)中混凝土保護層的過早碳化，并且加快了混凝土內(nèi)部鋼筋的腐蝕作用。從大量的舊橋檢查和加固施工資料中得知：當空心板封頭處出現(xiàn)混凝土開裂的問題時，水通過伸縮縫等部位，慢慢滲入到空心板的內(nèi)部，水在混凝土內(nèi)部中的長期作用，造成混凝土和鋼筋的腐蝕。因此在橋梁的封頭處，應確?；炷恋氖┕べ|(zhì)量，提高混凝土的密實度，同時也可以采取措施做好混凝土的防水處理。

在橋梁的鉸縫處，往往在橋梁的早期使用中會出現(xiàn)鉸縫開裂的問題，從而引起橋面鋪裝層的縱向開裂，同時導致橋面防水層出現(xiàn)裂縫。鉸縫處鏈接較為薄弱以及施工中無法保證施工質(zhì)量是出現(xiàn)開裂的主要原因。在鉸縫開裂處會引發(fā)嚴重滲水的問題，從而引起板翼緣處發(fā)生嚴重碳化，同時引起鋼筋的銹蝕。因此，在橋梁設(shè)計中，應采取措施加強鉸縫的連接，避免出現(xiàn)單板受力的現(xiàn)象，從而從整體上提高橋面防水層的質(zhì)量。

3 結(jié)語

本文通過分析新疆地區(qū)鹽漬土混凝土的腐蝕問題，提出應采取防腐措施對橋梁進行保護。通過結(jié)合新疆地區(qū)橋梁施工實例，系統(tǒng)地總結(jié)出新疆鹽漬土路段橋梁的防腐措施，以期為同類工程提供參考借鑒。

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