蘇埃通道海底隧道結構高耐久性能混凝土試驗研究

劉慶方 范國剛 況聯飛

(1.中鐵隧道勘測設計院有限公司,天津 300133;2.中國礦業大學 深部巖土力學與地下工程國家重點實驗室,徐州 221116)

0 引 言

隨著我國沿海城市發展規模的不斷擴大,城市交通通行壓力與日俱增,建設海底隧道成為沿海城市生態環境與城市景觀要求及降低惡劣極端天氣影響的優選舉措之一[1]。由于靠近海邊,隧道結構不同部位干濕循環嚴重,加之海水中氯鹽腐蝕,以及通車后汽車尾氣中CO2影響,混凝土碳化速度快。海洋大氣環境和水環境將引起海底隧道襯砌鋼筋混凝土一系列的耐久性問題[2]。

由于對鋼筋混凝土結構耐久性重視不足,造成嚴重的后果在西方發達國家比比皆是,且由此產生的修補費用甚至遠高于其當初的修建費。如1991年美國僅修復壞損的橋梁就耗費910億美元。英國每年用于修復英格蘭島的中環線快車道高架橋鋼筋混凝土結構的費用高達200億英鎊。日本引以為豪的新干線則開通不到10年,混凝土也發現有大面積的開裂、剝落現象。同樣的問題在我國也沒能避免,特別是近些年來,我國基礎設施的大量興建,混凝土耐久性,尤其是在海底環境腐蝕劣化問題逐漸表現出來,甚至更為嚴重[3-6]。

海底隧道大跨偏壓襯砌屬大偏壓構件,在已有初始裂紋并長期受圍壓作用和海水中氯離子持續浸泡滲透及碳化下將引起鋼筋銹蝕,是海工鋼筋混凝土構件的主要破壞因素[7-9]。因此,進行高性能海工混凝土材料的優化配制試驗研究,是當前提高混凝土耐久性的熱點之一[10-13]。……