高速公路橋梁在鹽池環境中的防腐設計策略

丁建龍

（大慶油田路橋工程有限責任公司，黑龍江 大慶 163400）

0 引言

鹽池環境下的高速公路橋梁施工建設工作所涉及到的流程內容相對繁瑣，在施工操作期間，要求現場施工人員應該嚴格遵循高速公路橋梁施工方案部署要求，尤其是防腐設計與施工問題。結合以往的施工經驗來看，處于鹽池環境下的高速公路橋梁施工建設工作所面臨的腐蝕隱患問題相對較多[1]。如部分場地地表水會對鋼筋混凝土結構造成嚴重腐蝕以及破壞影響。再加上部分場地建設區域氣候相對寒冷，可能會受到鹽池環境影響而產生凍融蝕問題。一旦出現凍融腐蝕問題，主體結構中的樁基、承臺以及立柱等所涉及到的腐蝕嚴重程度將會明顯加劇。為加強對腐蝕問題的預防處理，在前期規劃設計工作中，設計人員必須嚴格按照高速公路橋梁防腐設計要求以及場地環境情況，從原材料、結構設計以及防腐涂裝等方面增強防腐設計效能。

1 工程概況分析

某高速公路橋梁工程項目全長約為59.0km，設計車速100km/h。其中，橋面寬度為雙向6車道。在結構形式上分兩幅橋，單橋寬度為17m。為保障行車安全，施工單位在兩幅橋之間設置了中央分隔帶，寬度為1.5m，斷面全寬35.5m。

本工程項目部分區域的橋梁構筑物處于鹽場腐蝕環境當中。其中，鹽場范圍內多為鹽池，地勢相對平坦且地形簡單。結合現場勘察分析來看，鹽池水深介于0.20～0.9cm之間。從分析特征表現上來看，主體結構腐蝕問題通常表現為化學腐蝕與凍融腐蝕兩種形式。

從腐蝕問題嚴重程度上來看，該地區腐蝕問題相對嚴重，化學腐蝕主要表現為結晶類中度腐蝕及重度腐蝕。結合《公路工程地質勘察規范》內容來看，現場需要采取特種防護手段增強防腐設計效能。除此之外，結合防腐蝕技術規范來看，該地區化學腐蝕作用等級已經高達F級。再加上延長段構筑物處于鹽場鹽池環境當中，樁基結構、承臺結構以及墩柱底部結構長時間處于高度水飽和狀態。最重要的是，工程項目建設區域屬于受凍地區，很容易在凍融腐蝕問題的影響下引發一系列安全問題[2]。

2 鹽池環境下高速公路橋梁防腐設計以及耐久性設計技術標準

結合該高速公路橋梁工程項目實際情況來看，該高速公路橋梁工程設計基準期為100a；在環境類別上，屬于鹽田段。受結晶類嚴重腐蝕部分可以界定為Ⅳ類，其余為Ⅱ類；關于環境作用等級的研究與分析，具體如下：

（1）凍融腐蝕作用。該施工建設區域屬于寒冷地區的凍融環境，其中，鹽池內的承臺結構以及墩臺結構等長期處于高度水飽和環境狀態當中。按照相關規范來劃分，其凍融腐蝕作用等級為E級；

（2）化學腐蝕作用。結合工程地質詳勘報告顯示，本場地地表水以及地下水對鋼筋混凝土結晶類腐蝕問題在等級劃分上，均已經達到嚴重腐蝕。且結合綜合評定結果來看，本場地腐蝕性等級為嚴重腐蝕。因此在防護等級的制定上，應該采取特種防護手段進行處理。

3 鹽池環境下高速公路橋梁防腐設計策略分析

3.1 原材料

關于原材料的選擇與配置應用，設計人員應該嚴格按照混凝土耐久性設計要求對原材料進行合理選擇與配置應用。其中，在水泥材料的選擇上，應該優先選擇C2S含量較高且水化熱程度較低的水泥品種進行施工應用，如比較常見的硅酸鹽類水泥品種。需要注意的是，在配置應用過程中，應盡量避免單獨使用硅酸鹽或者普通硅酸鹽水泥作為膠凝材料進行配置應用。而是應該在配置過程中適量加入礦物摻合料或者加入少量硅灰，進一步增強水泥材料應用效果。

與此同時，設計人員應該對混凝土氯離子擴散系數問題予以高度關注。最好可以結合鹽池環境特點表現以及結構腐蝕程度，合理設置氯離子擴散系數值。在此過程中，可在混凝土內加入適量的阻銹劑。其中，阻銹劑可以采用粉劑型。在阻銹劑使用方法以及技術要求方面，應該嚴格按照鋼筋混凝土阻劑要求以及相關技術規程進行合理使用。除此之外，因施工場地地區屬于寒冷地區，建議設計人員應該對混凝土結構抗耐久性指數進行合理設置，必須不小于70%。

3.2 結構設計

3.2.1 樁頂段擴徑措施

為優化樁頂段擴徑設計效果，設計人員需要提前明確鹽池腐蝕介質種類以及作用范圍。經過調查分析顯示，鹽池內的腐蝕介質隨濃度的增加而不斷減小。針對這一特點，設計人員可通過增大樁頂段范圍以及樁柱變化段直徑，確保混凝土保護層厚度滿足局部增加效果。在施工作業期間，施工人員可利用粗鉆頭對樁基頂部進行擴頭鉆孔處理。完成這一步操作之后，換用正常鉆頭，再次對樁基下部進行鉆孔施工操作。

3.2.2 增加系梁、承臺結構保護層厚度

橋墩系梁四周面與橋臺臺頂面、側面可通過增加保護層厚度的方式，達到良好的防腐設計效果。在具體施工建設過程中，可采取每面增加10cm保護層厚度的方式，達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計圖紙要求以及技術方案部署要求對范圍內的立柱以及橋臺混凝土表面實行涂裝操作。

3.2.4 混凝土保護層要求

普通鋼筋與預應力鋼筋最小保護層厚度的設置需要嚴格按照相關設計規范以及技術規程要求進行嚴格貫徹與落實。結合本場地環境情況來看，應該按照Ⅳ類環境進行防護設計。

3.3 防腐涂裝設計與施工

防腐涂裝所選用的涂料應該具備良好的耐堿性能以及附著性能，同時在耐蝕性能方面必須滿足計標準要求。除此之外，表層涂料應該具有良好的耐老化性能。需要注意的是，施工現場所使用的涂料必須滿足性能目標檢算需求，始終保持彈性工作狀態。在防腐涂料施工作業期間，施工人員應該按照規范操作要求以及既定施工順序進行合理操作。對于防腐涂料施工期間所存在的質量缺陷問題，必須加以及時修復處理，以防止對主體結構防腐蝕性能帶來不利影響。結合現場施工反饋情況來看，施工單位通過嚴格按照防腐涂裝設計方案要求進行施工操作，基本上可以達到良好的防腐效果，具有重要的可行性價值[3]。

4 結語

總而言之，為保障鹽池環境下高速公路橋梁結構的防腐設計效果，建議設計人員應該主動結合場地環境條件以及腐蝕因素，從多個方面對防腐設計方案進行科學部署，以期可以有效規避鹽池環境所帶來的負面影響。