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。

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。

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。

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。