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海洋橋梁上使用的鋼結構有鋼管樁、鋼箱梁和鋼製拉索等主要承重結構,以及鋼圍堰、承台底板以及螺栓緊固件、焊接結構等附加物。
其中,鋼箱梁、鋼製拉索所處的腐蝕環境主要是海洋大氣區,腐蝕因素主要是汽車尾氣和海水蒸汽,在這一環境中鋼箱梁和鋼製拉索的腐蝕形式以均勻腐蝕和點蝕為主。由於海洋大氣環境非常潮濕、鋼結構表麵的電解質溶液充足,當異種金屬結構相連時鋼結構還較容易發生電偶腐蝕。
另外,鋼箱梁和鋼製拉索處於大氣環境中,防護措施一般是塗覆防護塗層,vci熱鍍鋅不能采用電化學防護。鋼管樁需要塗覆防腐塗層,但海水以及紫外線等會嚴重影響塗層的耐久性,必須配合電化學保護、外包其他防護材料等方法才能獲得良好的防護效果。
海洋環境下鋼筋混凝土的結構腐蝕主要體現在混凝土結構性能退化和鋼筋腐蝕兩方麵。混凝土本身腐蝕破壞機理包括混凝土碳化以及混凝土凍融循環等破壞等。由於混凝土本身性能退化以及氯離子的侵蝕,破壞了鋼筋表麵的保護性環境使鋼筋所處環境滿足腐蝕發生的條件,從而導致鋼筋發生腐蝕。
因此,鋼筋混凝土的防腐蝕原理主要是通過物理或化學手段,提高混凝土的防護性能,具體措施主要有使用高質量混凝土、適當提高混凝土保護層厚度、在混凝土或鋼筋表麵塗覆防腐塗層、向混凝土中添加緩蝕劑以及采用電化學保護等。
在選擇防護技術、製定防腐方案時,要按照不同的環境區域、不同材料有針對性地選擇腐蝕防護方法。不同區域海洋大橋腐蝕環境多有不同,選擇的防護方法存在較大區別。對於某一特定橋梁,可將劃分成不同區域,對各區域進行有針對性地設計。劃分各區域時要考慮環境特點、材料特點以及防腐方法的經濟性等。比如,杭州灣海域的泥沙含量、水流速較大,而港珠澳大橋海域則存在較多微生物,這些環境特點在防腐設計時必須予以考慮。