（3）现场施工时的质量

　　现场施工必须严格遵照规定的要求才能保证混凝土的性能，因为施工过程的许多因素都会对混凝土的性能产生影响。现场混凝土施工质量的不一致性是导致海洋环境钢筋混凝土结构耐久性问题很重要的原因之一。

　　（4）暴露环境的严酷度

　　环境会对材料的服役性能产生显着的影响，影响海洋工程结构耐久性的环境条件包括所在地方的位置、气候、海况等，同一结构物不同的部位所处的局部环境也会有很大的差异。苛刻严酷的环境条件，例如高温度、高湿度、海水浸泡、海浪冲刷、强风等对海洋工程结构的耐久性提出了更大的挑战。

提高耐久性的途径

　　海洋工程结构物的设计使用寿命往往很长，短的几十年，长的要求达到100年、120年甚至300年。考虑到海洋环境的严酷性，在这种情况下，仅仅依赖钢铁材料或钢筋混凝土本身很难达到耐久性的要求，在优化结构设计和选材的同时，采取有效的保护措施是十分必要的。

　　对于钢质海洋工程结构物的上层建筑的腐蚀，主要通过油漆涂层来防护。对于海水中的结构部位，采用油漆涂层和阴极保护联合保护，有些在飞溅区以下的钢结构采用裸钢，不用油漆涂层，仅靠牺牲阳极提供保护。对于腐蚀严重的飞溅区，采用增大腐蚀余量以及包覆等防护措施。钢桩海泥中的部位，通常为裸钢，只能靠腐蚀余量和来自于钢桩海水段安装的牺牲阳极来提供阴极保护。

　　由于油漆涂层寿命是有限的，往往低于海洋工程结构的设计使用寿命，因此到期需要重涂和更换。海洋工程用牺牲阳极的设计寿命往往比较长，可以达到30年或40年寿命，但有的海洋工程结构需要更长的使用寿命，因此也需要对阴极保护系统进行更新。一般可以采用水下焊接的方法更换新的牺牲阳极，也有采用外加电流阴极保护系统的，将辅助阳极组件安放在海底或采用悬吊式阳极，该方法可以减少水下作业量，但日常需要维护和管理。

　　解决钢筋混凝土耐久性问题有如下几种途径：

　　（1）开发高致密性和高强混凝土。

　　（2）通过采用腐蚀缓蚀剂来减轻钢筋的腐蚀。

　　（3）采用更积极的阴极保护/阴极防护来保护钢筋。

　　（4）在混凝土表面涂覆涂层。

　　（5）采用环氧或镀锌钢筋。

　　（6）采用非金属增强筋。

　　（7）采用不锈钢钢筋。

　　除以上途径，对于已受到氯离子污染和产生腐蚀的混凝土海洋工程结构物，必须采用正确的修复技术。最常用的修复方法是将松散起层的混凝土去除，用新的混凝土来修复，但这样的修复方法不能从根本上解决问题。在已经受到氯离子污染的混凝土中，钢筋还会产生腐蚀，而且由于新修复的区域和原有污染的混凝土环境存在差异，会导致钢筋在不同的部位存在电位差，造成在新修复区域的周围，原有污染的混凝土中的钢筋产生加速腐蚀，称之为“晕轮效应”。

　　电化学氯离子脱除（Electrochemical Chloride Extraction）处理技术是修复钢筋混凝土结构物的非常有效的方法。通过在混凝土表面和钢筋之间施加临时的直流电场，可以便遭受盐污染的混凝土中的氯离子向外迁移，同时在钢筋和混凝土的界面产生氢氧根离子，使碱性增加，促进钢筋的钝化，从而可以有效地阻止钢筋的腐蚀，延长钢筋混凝土结构的寿命，提高其耐久性。该技术采用电化学方法改变钢筋的腐蚀环境，可以从根本上解决钢筋的腐蚀问题，已在国外实际工程中得到成功的应用。

设计案例

　　上海东海大桥全长32.5km，海上长度25km，是国内第一座特大型跨海桥梁，于2002年6月正式开工建设，2005建成投入使用，该大桥的设计基准期为100年。

　　东海大桥位于外海，所处海域水面开阔，大风、波浪、寒潮、台风影响频繁，海况条件非常恶劣，给大桥结构的耐久性提出了挑战。

　　大桥的桩基型式包括Φ1.2m的预应力高强度混凝土（PHC）管桩（370多根），Φ（1.6~2.5）m钻孔灌注桩（近700根）以及直径为Φ1.5m的Q345C钢管桩（5300多根），现浇承台混凝土。对于PHC管桩，采取高耐久性混凝土+桩身外包覆纤维增强复合材料的防腐方案，最外层钢筋混凝土净保护层厚度大于50mm，包覆范围从承台底至冲刷泥面下2m。

　　钢管桩采取“牺牲阳极阴极保护+环氧重防护涂层+钢管桩富裕厚度+桩内混凝土填芯”等防腐方案。钢管桩混凝土区和水位变动区采用高效铝合金牺牲阳极阴极保护和涂装环氧重防腐涂层（干膜厚度1100μm）联合保护措施，水下区和泥下区采用高效铝合金牺牲阳极阴极保护，有效防腐蚀年限为35年。

 3/4 首页 上一页 1 2 3 4 下一页 尾页