防腐技術在新疆地區橋梁施工中的應用

林 濤

（新疆交通建設管理局項目執行二處，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。在新疆地區鹽漬土路段，橋梁構建物不僅經常受到化學作用的腐蝕，同時因受新疆地區特殊的氣候條件的影響，其還會受到凍融循環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 鹽漬土地區橋梁構造物的腐蝕和危害

1.1 鹽漬土地區橋梁構造物的腐蝕機理

1.1.1 水泥腐蝕機理

水泥腐蝕作用主要表現在以下兩方面：

（1）化學腐蝕：鹽漬土中的易容鹽與水泥發生化學反應，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晶，從而產生較大的結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，會產生沉淀，從而產生鐵銹；

（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構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。銹蝕的鋼筋會出現體積膨脹現象，由此產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，減低結構物的安全性。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，所處地區為北溫帶、亞歐大陸腹地，該區域氣候較為干旱，全年雨水較少，地下水位較高，且含鹽量較大。當地下水位接近地面時，由于氣候的原因，水分蒸發后，往往會在地表留下鹽分，經過長期的作用之后，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，在該地區修建公路較易出現翻漿等病害問題。

通過對該地區的鹽漬土取樣并進行易溶鹽試驗，得出在工程所在地，土壤鹽漬化現象普遍。該地區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 提高混凝土質量

（1）采用符合設計要求的高質量水泥，本工程橋梁基礎和墩柱水泥采用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，應確保模板的質量；支模時，應做好支撐的固定作業；澆筑混凝土時，應保證不出現跑漿的問題；在進行混凝土振搗時，應確保充足的振搗，防止出現蜂窩、孔洞等問題。另外，在混凝土中摻入適量的優質粉煤灰，以改變混凝土的空隙結構，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，同時混凝土養護時不得采用蒸汽養護。

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，鋼筋發生腐蝕的主要原因為：混凝土保護層發生碳化、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，應做好橋梁結構的防腐措施，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構中混凝土保護層的過早碳化，并且加快了混凝土內部鋼筋的腐蝕作用。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部，水在混凝土內部中的長期作用，造成混凝土和鋼筋的腐蝕。因此在橋梁的封頭處，應確保混凝土的施工質量，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裂縫。鉸縫處鏈接較為薄弱以及施工中無法保證施工質量是出現開裂的主要原因。在鉸縫開裂處會引發嚴重滲水的問題，從而引起板翼緣處發生嚴重碳化，同時引起鋼筋的銹蝕。因此，在橋梁設計中，應采取措施加強鉸縫的連接，避免出現單板受力的現象，從而從整體上提高橋面防水層的質量。

3 結語

本文通過分析新疆地區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。通過結合新疆地區橋梁施工實例，系統地總結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。

[1] 周真敏. 新疆高寒地區橋梁混凝土耐久性探析[J]. 黑龍江交通科技，2013（4）：30-31.

[2] 馬愛華，李牧堯，康福信.新疆高寒地區橋梁混凝土抗裂性研究[J].交通標準化，2010（7）：28-34.

[3] 王立臨，鄧紅英，陳敏. 新疆地區橋梁防腐設計體會[J].交通世界：建養·機械，2011（3）：28-34.