高速公路橋梁在鹽池環(huán)境中的防腐設(shè)計(jì)策略

丁建龍

（大慶油田路橋工程有限責(zé)任公司，黑龍江 大慶 163400）

0 引言

鹽池環(huán)境下的高速公路橋梁施工建設(shè)工作所涉及到的流程內(nèi)容相對(duì)繁瑣，在施工操作期間，要求現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)該嚴(yán)格遵循高速公路橋梁施工方案部署要求，尤其是防腐設(shè)計(jì)與施工問(wèn)題。結(jié)合以往的施工經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，處于鹽池環(huán)境下的高速公路橋梁施工建設(shè)工作所面臨的腐蝕隱患問(wèn)題相對(duì)較多[1]。如部分場(chǎng)地地表水會(huì)對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重腐蝕以及破壞影響。再加上部分場(chǎng)地建設(shè)區(qū)域氣候相對(duì)寒冷，可能會(huì)受到鹽池環(huán)境影響而產(chǎn)生凍融蝕問(wèn)題。一旦出現(xiàn)凍融腐蝕問(wèn)題，主體結(jié)構(gòu)中的樁基、承臺(tái)以及立柱等所涉及到的腐蝕嚴(yán)重程度將會(huì)明顯加劇。為加強(qiáng)對(duì)腐蝕問(wèn)題的預(yù)防處理，在前期規(guī)劃設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)人員必須嚴(yán)格按照高速公路橋梁防腐設(shè)計(jì)要求以及場(chǎng)地環(huán)境情況，從原材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及防腐涂裝等方面增強(qiáng)防腐設(shè)計(jì)效能。

1 工程概況分析

某高速公路橋梁工程項(xiàng)目全長(zhǎng)約為59.0km，設(shè)計(jì)車速100km/h。其中，橋面寬度為雙向6車道。在結(jié)構(gòu)形式上分兩幅橋，單橋?qū)挾葹?7m。為保障行車安全，施工單位在兩幅橋之間設(shè)置了中央分隔帶，寬度為1.5m，斷面全寬35.5m。

本工程項(xiàng)目部分區(qū)域的橋梁構(gòu)筑物處于鹽場(chǎng)腐蝕環(huán)境當(dāng)中。其中，鹽場(chǎng)范圍內(nèi)多為鹽池，地勢(shì)相對(duì)平坦且地形簡(jiǎn)單。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)勘察分析來(lái)看，鹽池水深介于0.20～0.9cm之間。從分析特征表現(xiàn)上來(lái)看，主體結(jié)構(gòu)腐蝕問(wèn)題通常表現(xiàn)為化學(xué)腐蝕與凍融腐蝕兩種形式。

從腐蝕問(wèn)題嚴(yán)重程度上來(lái)看，該地區(qū)腐蝕問(wèn)題相對(duì)嚴(yán)重，化學(xué)腐蝕主要表現(xiàn)為結(jié)晶類中度腐蝕及重度腐蝕。結(jié)合《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》內(nèi)容來(lái)看，現(xiàn)場(chǎng)需要采取特種防護(hù)手段增強(qiáng)防腐設(shè)計(jì)效能。除此之外，結(jié)合防腐蝕技術(shù)規(guī)范來(lái)看，該地區(qū)化學(xué)腐蝕作用等級(jí)已經(jīng)高達(dá)F級(jí)。再加上延長(zhǎng)段構(gòu)筑物處于鹽場(chǎng)鹽池環(huán)境當(dāng)中，樁基結(jié)構(gòu)、承臺(tái)結(jié)構(gòu)以及墩柱底部結(jié)構(gòu)長(zhǎng)時(shí)間處于高度水飽和狀態(tài)。最重要的是，工程項(xiàng)目建設(shè)區(qū)域?qū)儆谑軆龅貐^(qū)，很容易在凍融腐蝕問(wèn)題的影響下引發(fā)一系列安全問(wèn)題[2]。

2 鹽池環(huán)境下高速公路橋梁防腐設(shè)計(jì)以及耐久性設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

結(jié)合該高速公路橋梁工程項(xiàng)目實(shí)際情況來(lái)看，該高速公路橋梁工程設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為100a；在環(huán)境類別上，屬于鹽田段。受結(jié)晶類嚴(yán)重腐蝕部分可以界定為Ⅳ類，其余為Ⅱ類；關(guān)于環(huán)境作用等級(jí)的研究與分析，具體如下：

（1）凍融腐蝕作用。該施工建設(shè)區(qū)域?qū)儆诤涞貐^(qū)的凍融環(huán)境，其中，鹽池內(nèi)的承臺(tái)結(jié)構(gòu)以及墩臺(tái)結(jié)構(gòu)等長(zhǎng)期處于高度水飽和環(huán)境狀態(tài)當(dāng)中。按照相關(guān)規(guī)范來(lái)劃分，其凍融腐蝕作用等級(jí)為E級(jí)；

（2）化學(xué)腐蝕作用。結(jié)合工程地質(zhì)詳勘報(bào)告顯示，本場(chǎng)地地表水以及地下水對(duì)鋼筋混凝土結(jié)晶類腐蝕問(wèn)題在等級(jí)劃分上，均已經(jīng)達(dá)到嚴(yán)重腐蝕。且結(jié)合綜合評(píng)定結(jié)果來(lái)看，本場(chǎng)地腐蝕性等級(jí)為嚴(yán)重腐蝕。因此在防護(hù)等級(jí)的制定上，應(yīng)該采取特種防護(hù)手段進(jìn)行處理。

3 鹽池環(huán)境下高速公路橋梁防腐設(shè)計(jì)策略分析

3.1 原材料

關(guān)于原材料的選擇與配置應(yīng)用，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該嚴(yán)格按照混凝土耐久性設(shè)計(jì)要求對(duì)原材料進(jìn)行合理選擇與配置應(yīng)用。其中，在水泥材料的選擇上，應(yīng)該優(yōu)先選擇C2S含量較高且水化熱程度較低的水泥品種進(jìn)行施工應(yīng)用，如比較常見(jiàn)的硅酸鹽類水泥品種。需要注意的是，在配置應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)盡量避免單獨(dú)使用硅酸鹽或者普通硅酸鹽水泥作為膠凝材料進(jìn)行配置應(yīng)用。而是應(yīng)該在配置過(guò)程中適量加入礦物摻合料或者加入少量硅灰，進(jìn)一步增強(qiáng)水泥材料應(yīng)用效果。

與此同時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對(duì)混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)問(wèn)題予以高度關(guān)注。最好可以結(jié)合鹽池環(huán)境特點(diǎn)表現(xiàn)以及結(jié)構(gòu)腐蝕程度，合理設(shè)置氯離子擴(kuò)散系數(shù)值。在此過(guò)程中，可在混凝土內(nèi)加入適量的阻銹劑。其中，阻銹劑可以采用粉劑型。在阻銹劑使用方法以及技術(shù)要求方面，應(yīng)該嚴(yán)格按照鋼筋混凝土阻劑要求以及相關(guān)技術(shù)規(guī)程進(jìn)行合理使用。除此之外，因施工場(chǎng)地地區(qū)屬于寒冷地區(qū)，建議設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)抗耐久性指數(shù)進(jìn)行合理設(shè)置，必須不小于70%。

3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.2.1 樁頂段擴(kuò)徑措施

為優(yōu)化樁頂段擴(kuò)徑設(shè)計(jì)效果，設(shè)計(jì)人員需要提前明確鹽池腐蝕介質(zhì)種類以及作用范圍。經(jīng)過(guò)調(diào)查分析顯示，鹽池內(nèi)的腐蝕介質(zhì)隨濃度的增加而不斷減小。針對(duì)這一特點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員可通過(guò)增大樁頂段范圍以及樁柱變化段直徑，確?；炷帘Ｗo(hù)層厚度滿足局部增加效果。在施工作業(yè)期間，施工人員可利用粗鉆頭對(duì)樁基頂部進(jìn)行擴(kuò)頭鉆孔處理。完成這一步操作之后，換用正常鉆頭，再次對(duì)樁基下部進(jìn)行鉆孔施工操作。

3.2.2 增加系梁、承臺(tái)結(jié)構(gòu)保護(hù)層厚度

橋墩系梁四周面與橋臺(tái)臺(tái)頂面、側(cè)面可通過(guò)增加保護(hù)層厚度的方式，達(dá)到良好的防腐設(shè)計(jì)效果。在具體施工建設(shè)過(guò)程中，可采取每面增加10cm保護(hù)層厚度的方式，達(dá)到良好的防腐施工效果。

3.2.3 混凝土表面防腐涂裝措施

施工人員可以按照設(shè)計(jì)圖紙要求以及技術(shù)方案部署要求對(duì)范圍內(nèi)的立柱以及橋臺(tái)混凝土表面實(shí)行涂裝操作。

3.2.4 混凝土保護(hù)層要求

普通鋼筋與預(yù)應(yīng)力鋼筋最小保護(hù)層厚度的設(shè)置需要嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范以及技術(shù)規(guī)程要求進(jìn)行嚴(yán)格貫徹與落實(shí)。結(jié)合本場(chǎng)地環(huán)境情況來(lái)看，應(yīng)該按照Ⅳ類環(huán)境進(jìn)行防護(hù)設(shè)計(jì)。

3.3 防腐涂裝設(shè)計(jì)與施工

防腐涂裝所選用的涂料應(yīng)該具備良好的耐堿性能以及附著性能，同時(shí)在耐蝕性能方面必須滿足計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求。除此之外，表層涂料應(yīng)該具有良好的耐老化性能。需要注意的是，施工現(xiàn)場(chǎng)所使用的涂料必須滿足性能目標(biāo)檢算需求，始終保持彈性工作狀態(tài)。在防腐涂料施工作業(yè)期間，施工人員應(yīng)該按照規(guī)范操作要求以及既定施工順序進(jìn)行合理操作。對(duì)于防腐涂料施工期間所存在的質(zhì)量缺陷問(wèn)題，必須加以及時(shí)修復(fù)處理，以防止對(duì)主體結(jié)構(gòu)防腐蝕性能帶來(lái)不利影響。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工反饋情況來(lái)看，施工單位通過(guò)嚴(yán)格按照防腐涂裝設(shè)計(jì)方案要求進(jìn)行施工操作，基本上可以達(dá)到良好的防腐效果，具有重要的可行性價(jià)值[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，為保障鹽池環(huán)境下高速公路橋梁結(jié)構(gòu)的防腐設(shè)計(jì)效果，建議設(shè)計(jì)人員應(yīng)該主動(dòng)結(jié)合場(chǎng)地環(huán)境條件以及腐蝕因素，從多個(gè)方面對(duì)防腐設(shè)計(jì)方案進(jìn)行科學(xué)部署，以期可以有效規(guī)避鹽池環(huán)境所帶來(lái)的負(fù)面影響。