焦孟军
上海城投东海大桥管理有限公司 上海市 200335
摘要：总结某超长海大桥的日常维护保养、检测等情况；重点对钢筋混凝土结构和钢结构的腐蚀与防护现状况进行现场调查和分析。根据大桥日常维护保养、检测所积累的数据作出分析和健康评估；提出下阶段大桥防腐蚀维护保养方案。
关键词：日常维护保养；检测情况；防腐体系的现状分析；下阶段大桥防腐蚀建议
前言
该跨海大桥位于杭州湾入海口,是某深水港口的重要配套工程。在海洋环境中，腐蚀是影响海湾大桥使用寿命的重要因素。在设计阶段采用了各种防腐蚀措施以维护结构在设计使用寿命年限内的安全使用。在使用阶段，通过精心养护和定期监测保障100年内大桥结构混凝土中的钢筋不锈蚀或钢结构的力学性能不受影响。
一、超长跨海大桥防腐调查主要内容
1、根据大桥投入运营的状况，为防腐蚀的日常维护保养、技改措施、维修方案的制定提供技术咨询及对策，并对防腐蚀养护进行技术储备。保证这些原有的防腐蚀措施能继续正常发挥作用。
2、深化大桥防腐蚀维护方案。指导大桥的钢筋混凝土结构、钢结构主要受力构件的监测和保护，对存在的或出现的腐蚀现象、范围进行调查和分析；并提出建议和方案对策。
二、超长跨海大桥防腐工作的重点：
1、大桥的主体为钢筋混凝土结构，继续重视钢筋混凝土结构等主要受力构件的监测和保护。做好相关数据的采集、汇总及分析工作。对钢筋混凝土结构表面的缺陷或裂缝及时进行维修和封闭处理。
2、浪溅区部位钢筋混凝土桥墩、承台上的防腐涂层表面已出现裂纹、粉化、起壳及剥落等现象。应按《JTJ275-2000海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》的要求，对涂层的防腐蚀现状进行初步评估。
大桥投运至今已经13年，钢结构件的主要防腐涂料己接近或已到有效保护年限，从现场调查来看，涂层表面已有裂纹、粉化、起壳及剥落等现象出现。
三、超长跨海大桥防腐工作调查
1、钢管桩检测和表观涂层检查
大桥钢管桩的防腐保护是采取牺牲阳极保护阴极的方法，大桥钢管桩电位测量能反映钢管桩是否处于稳定的良好保护状态。对大桥全桥572个承台中的5338根的钢管桩进行保护电位进行检测。
2、钢箱梁检查：
跨海大桥主桥为钢箱梁结构，钢箱梁的防腐情况将会影响到箱梁钢结构的疲劳损伤与受力情况.必须定期对钢箱梁内、外部检查。钢箱梁现场检查关键部位钢结构焊缝目测检查无明显缺陷。钢箱梁内部整体结构和附属设施正常，包括高强螺栓、钢箱梁内部涂层都在正常值内。
钢箱梁外部：高强螺栓存在锈蚀现象，如图1所示，局部高强螺栓涂层有起壳脱落现象。正在对钢箱梁外部锈蚀现象进行了常规防腐保养，如图2所示。
3、混凝土箱梁的表观检查：
混凝土箱梁外部：根据对混凝土箱梁外部表观检查，共计发现三级缺陷共12处，二级缺陷共39处，已及时处理并修复，混凝土箱梁外部结构状况正常。
混凝土箱梁内部：根据对箱梁内部检查记录统计，混凝土箱梁内部结构未发现异常情况，大桥混凝土构件处于良好状态，对于三级缺陷及时进行常规修复即可。
4、主塔表观检查：
主塔内部：主塔内部裂缝均已封闭处理，根据历年来的观测结果显示，裂缝未有明显发展。主通航孔主塔外部整体混凝土结构良好。裂缝主要分布在上塔柱和中塔柱部位，主塔四个面都有不同程度的裂缝，主要裂缝都以龟裂为主，靠海侧两个面上存在若干纵向裂缝。主塔目前结构状况良好，检查发现的裂缝或缺陷均已修复。
图5 主桥主塔外部裂缝修复
5、墩台混凝土表观检查：
全桥墩台目前结构状况良好，检查过程中发现部分墩柱联接处有裂缝。防腐涂层有开裂和剥落现象，钢筋保护层良好，无局部碎裂、破损、无露筋现象。保护层表面有细裂缝，但未发现三级以上缺陷。
四、大桥钢结构件防腐蚀体系的现状和评价
4.1、钢管桩的保护电位检测：
在水下区采用牺牲阳极的阴极保护办法，即钢管桩表面焊接高效铝合金牺牲阳极块，确保有效保护35年，水位变动区采用环氧重防腐涂料保护办法。目前环氧重防腐涂料和牺牲阳极块已经在钢管桩上使用已超过10年，钢管桩的防腐体系的保护效果，直接影响到大桥的安全运行和寿命。主桥钢管桩保护电位数据如表1所示。
表1 2006年至2016年主桥钢管桩保护电位数据分布统计表
全桥钢管桩保护电位最正值为－965mV（CSE，下同），最负保护电位－1040 mV，其中保护电位负于－950mV的墩位占100%，保护电位分布比较均匀，符合标准和设计要求，钢管桩的保护电位进一步向负向极化飘移，但仍处于良好的保护电位范围内。
（1）钢管桩全部处于良好的保护状态，随着时间的推移，钢管桩的保护电位仍有进一步负向极化的趋势；
（2）钢管桩潮差段选用的涂料性能良好，现状基本良好；
（3）钢管桩在高效铝合金牺牲阳极和涂层有效保护下，钢管桩可见潮差段未发现一丝锈迹，防蚀效果良好；
（4）受水质影响，该跨海大桥钢管桩外表面长满藤壶等海生物，对钢管桩有一定保护作用；
4.2、大桥钢箱梁的防腐体系的现状和评价：
钢箱梁经受海洋大气环境腐蚀，主要依靠长效涂层体系保护，设计年限为30~35年，大桥处于外海恶劣的环境条件下，有效保护年限可能少于设计年限。随着时间推移，涂层的各种问题也将逐渐增多。从现场调查来看，涂层表面已有粉化、起壳、剥落及局部锈斑等现象出现。
4.2.1主桥钢箱梁的现状调查：
在2010年起选用DSF-22环氧无溶剂涂料进行防腐涂装，经几年的使用，效果良好。钢箱梁底板与高强螺栓接触处末见锈蚀。原有的腐蚀状况已逐歩得到控制，说明所采用的维修措施是可行有效的。对于钢箱梁高强螺栓与底板接触的缝隙处的腐蚀问题到目前还处于控制阶段，还未彻底解决。要继续探索新材料和新技术，彻底解决大桥钢箱梁底板与高强螺栓的腐蚀问题。
4.2.2、主桥的钢面箱梁底板表面：经表观检查钢箱梁底板涂层大部份完好，局部表层面涂有脱落，但内层涂层基本完好。涂层表面裂纹、粉化、起壳及剥落等现象将不断出现。如何进一步加強维护保养，延长涂层的保护年限是以后工作的重点。
4.3钢筋混凝土箱梁现状调查
大桥非通航孔60m、70m预应力混凝土箱梁采用单幅单孔整跨预制简支变连续的施工工艺。混凝土箱梁内部结构的检查未发现异常情况。检查中发现在混凝土箱梁底部有混凝土保护层剥落钢筋裸露锈蚀情况，经封闭处理后情况良好。大桥主体结构及混凝土箱梁混凝土构件处于良好状态。
4.4、桥墩、承台防腐涂层的现状：
混凝土桥墩和承台表面的防腐蚀涂层表面有剥落和粉化等现象。局部地方存在或出现一些缺陷和隐患。塔座及墩身裂缝均无明显继续扩展迹象，封闭完成后未发现明显裂缝未见混凝土层起沙、疏松等腐蚀现象。建议按《JTJ275-2000海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》的要求选择混凝土立柱、承台上的涂料进行涂层与混凝土的残余粘结力的检测。根据腐蚀调查的情况以及残余粘结力等进行评判。
结语和建议：
大桥投入运行至今已有十年。大桥的各项防腐蚀措施能正常发挥作用，使大桥处于良好保护状态，满足正常使用功能。
1、大桥钢结构件的防腐体系
大桥钢结构件的防腐体系以涂料防腐为主要措施, 根据《JTJ275-2000海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》, 涂料的保护年限最长为10～15年，在海洋环境中, 由于腐蚀速率比大气中要高出一个数量级, 有效保护年限可能会减少,大桥钢结构件的主要防腐材料涂料的保护年限己经接近或超过保护年限。对因涂层出观裂纹、粉化、起壳及剥落等现象而引起锈蚀的钢结构件及时进行重新涂装。对于钢管的牺牲阳极块和环氧重防腐涂料应继续检测，确保钢管桩的防腐措施继续发挥作用。
2、钢筋混凝土结构的防腐体系
该跨海大桥位处海洋性气候之中，而海面上有着较强的盐雾，长年累月必定对跨海大桥混凝土结构有负面影响。由于毛细管作用，海水涨落以及水分的蒸发，使此处的混凝土表面存有大量的盐分，在海水和空气的共同作用下，这个部位的钢筋腐蚀最严重。防止受到氯离子的侵入是钢筋混凝土维护保养的主要內容。对大桥而言，应继续坚持重视钢筋混凝土结构的监测、保护和维修。
钢筋混凝土结构是大桥的主体，经过13年的使用，防腐措施经受了考验。但仍应继续坚持重视钢筋混凝土结构等主要受力构件的监测和保护。做好相关数据的长期采集、汇总及分析工作。对发现的钢筋混凝土结构表面的缺陷或裂缝及时进行维修和封闭处理防止氯离子对结构钢筋的直接侵入。
参考文献：
[1]基础设施腐蚀研究及防护技术.化学工业出版社
[2]防腐蚀涂装工程手册.化学工业出版社
[3]阴极保护工程手册.化学工业出版社
[4]大型桥梁和水工结构防腐蚀技术.中国腐蚀与防护学会主编
作者简介：焦孟军（1981-06-13），男，汉族，籍贯：河南省孟州市，当前职务：高级主管，当前职称：中级工程师，学历：硕士研究生，研究方向：超大型桥梁管养与专项维修
论文作者:焦孟军
论文发表刊物:《防护工程》2018年第9期
论文发表时间:2018/9/6
标签：大桥论文; 涂层论文; 钢管论文; 混凝土论文; 裂缝论文; 钢筋论文; 电位论文; 《防护工程》2018年第9期论文;