大橋樁基防腐措施與施工探討

胡建國 柴春鸝

（1. 大慶油田路橋工程有限責任公司，黑龍江 大慶 163411）

0 引言

某橋梁工程設計基準期為100年，橋梁長度2528.2m，寬度32m，橫向分為左右幅，雙向共6車道，其中樁基為鉆孔灌注樁，混凝土為C35混凝土，樁基數量為328個，樁徑為Φ1.2～Φ2.0m。因為該橋梁工程地處亞熱帶海洋性氣候區域，所以鋼筋混凝土結構易出現腐蝕情況，若不能及時應用合理的防護措施，將可能導致橋梁使用壽命受到影響，并且從整體上來看，各個構件之中，處境最為惡劣的即為樁基，樁基頂部處于水位變動區域以及浪濺區域，其余部分則完全處于水下，能夠受到的腐蝕破壞較為嚴重，所以針對其應用科學合理的大橋樁基防腐措施十分重要。

1 樁基防腐措施的選擇

1.1 混凝土基本防腐措施

將提升混凝土保護層厚度作為該橋梁工程中的主要防腐蝕措施之一，同時，對于鋼筋混凝土結構來說，也是延長期壽命的最簡單有效且最經濟實用的一種方式，但是其厚度并非可以任意增加，如果出現厚度過大的情況，混凝土自身的收縮性以及脆性則可能導致該保護層出現裂縫情況，進而則能夠導致其對于鋼筋起到的保護作用被削減。在本次橋梁工程之中，將混凝土保護層厚度提高至100mm，不僅與該工程的實際情況相符合，也能夠滿足相關規定中有關于混凝土保護層厚度的基本要求[1]。

第二個應用頻率較高的防腐措施，即為應用高性能的混凝土。高性能混凝土有利于提升其中的密實性，且可促使其中對于氯離子進行抵抗的性能增強，也就能夠實現其中耐久性能的提升。從整體上來看，高性能混凝土自身具有良好的強度、穩定性、耐久性、工作性以及密實性等，特別是抗氯離子滲透性較高，可以對侵蝕介質向鋼筋中滲入的時間延長，也就可以提升樁基的耐久性。對具有加高防腐性能的混凝土進行配置，需要使用高標號的優質水泥、高活性的摻和料、性能良好的骨料以及高效的減水劑，在本次橋梁工程中，混凝土耐久性指標為抗離子滲透性在1100C以下，同時要求氯離子的擴散系數為在3.0×10-12m2/s以下。

1.2 附加防腐措施

在對基本防腐措施進行應用的過程中，還應根據實際情況合理應用附加防腐措施，也就是保留施工鋼護筒，以能夠對海水或是其他水溶性的腐蝕介質向混凝土中的侵入起到控制作用，且其中的施工成本不會顯著提升。在本次橋梁工程之中，鋼護筒的底部應該位于沖刷線之下1.5m的位置，頂部則應進入到承臺混凝土內5～10m，同時控制壁厚度為12mm。一般情況下，鋼護筒的銹蝕速度應為0.2mm/年，對附加防腐措施進行應用之后，混凝土中出現氯離子滲透情況的時間則可延后約60年，且鉆孔灌注樁自身具有一定的耐久性，所以可以認為，該樁基能夠具有100年以上的使用壽命。

2 基防腐施工

2.1 混凝土原材料要求

在本次橋梁工程之中使用的混凝土原材料為普通硅酸鹽水泥，各項技術性能指標均與國家相關規定相符合，特別是鋁酸三鈣占比處于6～12%之間，氯離子占比在0.03%以下，完全與高性能混凝土配置標準相符合。并且，在粗骨料之中，碎石粒徑最小為5mm，最大為25mm，同時級配優良，壓碎指標是7.7%，含泥料是0.2%，另外，使用普通中砂作為細骨料，普通中砂的模數是2.6，同時級配優良，含泥量是1.2%，水溶性氯化物折合氯離子的含量在細骨料中的占比不大于0.02%。樁基部分所用的礦物摻和料包含磨細高爐礦渣以及粉煤灰，有利于促使混凝土之中的抗氯離子滲透性得到提升，要求粉煤灰的品質為II級以上，磨細高爐礦渣應該能夠實現 440m2/kg，且在施工過程中，各項技術應用條件均用于《高強度高性能混凝土用礦物外加劑》相關要求相符合，且為了促使混凝土的耐久性以及工作性得到提升，還需合理使用高效減水劑[2]。

2.2 樁基混凝土配合比設計

在本次橋梁工程之中，針對樁基部分使用海工耐久混凝土，應該保障其中的配合比與設計強度要求以及耐久性要求相符合，且因為樁基部分完全處于水下以及水位變動的區域，所以要求將其中的混凝土水膠比控制在0.4以下，配置方法則與常規形式的混凝土相同。需要注意的是，為了保障海工耐久混凝土的質量能夠切實滿足耐久性要求，還需適當降低其中的水膠比，并對摻和料的使用量進行調整，以能夠使抗氯離子滲透性指標與相關要求相符合，也就更有利于優化樁基配合比。

2.3 混凝土施工控制

對混凝土進行拌和時，應注意對各項原材料的質量進行合理控制，適當提升抽樣頻率，且在開展攪拌工作時，應對投料的順序以及進行攪拌的時間進行嚴格控制，首先對摻和料以及細骨料進行干拌，之后加入部分拌和用水以及水泥，最后加入外加劑、骨料以及其余的拌和用水，且拌和時間相對于常規混凝土來說，應該延長至少140s。

進行混凝土施工過程中，針對水下部分進行灌注混凝土所應用的導管，應該相對于普通導管的直徑更大，增加幅度應為50mm，且進行提管應注意反復數次抽插，最后則應使超灌量處于設計樁頂標高以上1m的位置，以保障樁頂混凝土以及樁芯的密實程度，同時避免護筒壁相關位置出現夾泥夾渣情況等情況，另外，在進行澆筑操作時，還應注意對混凝土強度、擴散系數、滲透性等進行實時檢測。

在針對保護層進行施工的過程中，墊塊的原材料應為水灰比在0.40以下的砂漿，或是可以采用細石混凝土進行制作，且墊塊的密實程度以及強度均優于樁基混凝土，另外，在進行清孔操作時，應該反復開展刮孔工作，以對孔徑進行確認，同時也可以避免護壁泥皮厚度過大導致保護層厚度與相關要求不符的情況出現[3]。

3 結語

根據上文，針對橋梁施工樁基防腐工作，一般應采用混凝土基本防腐施以及附加防護措施，且需注意優化混凝土的原材料、配合比，并針對施工過程進行嚴格控制，以保障各方面指標水平均能夠與相關標準相符合，也就有利于提升橋梁工程整體的質量，同時延長其使用壽命。但是，因為海洋屬于腐蝕性較強的環境，所以為了對混凝土結構腐蝕相關問題進行更加有效的解決，還需要積極對新技術和新材料進行開發，以促使混凝土結構具有更加優良的耐久性。