杭州湾大桥混凝土结构耐久性方案介绍
海工耐久混凝土及施工技术要点

海工耐久砼及施工技术要点一、海工耐久砼及其特点:海工耐久砼属于高性能砼(HPC)中的一种,它在世界上的应用只有20~30年,在我国十几年前就有研究,但真正应用时间并不长。
所谓海工耐久砼是用常规原材料,常规(拌制、浇筑)工艺加矿物掺和料及化学外加剂,经配比优化而制作的,在海洋环境中具有高耐久性,高尺寸稳定性和良好的工作性的高性能砼。
而砼的耐久性直接关系到结构的使用寿命,如杭州湾跨海大桥结构的设计使用寿命为一百年。
所谓结构使用寿命即结构建造完成后,在预定的使用、维护和修理条件下,所有功能均能满足原有安全性和适用性要求的期限。
杭州湾跨海大桥之所以采用海工耐久砼,是其根据特殊的地理环境防腐的需要和设计使用寿命所决定的。
我们作为承包商毫无疑问要满足业主及合同的要求,满足《杭州湾跨海大桥专用施工技术规范》等的要求。
海工耐久砼的设计,包括砼原材料的选用和配比优化设计原则,除满足强度等级、水胶比、水泥用量、含气量、工作度等普通砼的要求外,还应满足砼抗裂性和抗氯离子渗透性能的要求。
为提高砼结构耐久性,应遵循的一般原则如下:①、选用质量稳定、并有利于改善砼抗裂性能的水泥和集料等原材料。
②、在砼组成中掺入矿物掺和料。
③、适当降低砼的水胶比,在砼中添加引气剂。
④、确保钢筋砼保护层厚度和使用定制保护层定位块。
⑤、施工时保证新拌砼能及时养护并有较长的养护时间。
特别要强调的是:砼养护和保护层厚度的质量控制和质量保证措施。
提高砼耐久性有很多方法,其主要是增加砼的密实度以提高抗各种腐蚀的离子侵入的时间;还有如加厚钢筋的保护层厚度,采取各种措施防止裂纹的产生及钢筋本身的防腐,如采用环氧深层钢筋、或掺入钢筋阻锈剂、水溶性聚合材料等。
(所谓钢筋阻锈剂即能抑制或延缓钢筋电化学腐蚀的砼化学外加剂)为(提高)增加砼的密实度有许多方法。
其一是降低水胶比;其二是提高胶凝材料的比表面积;其三是采用较好的外加剂,具体控制指标是cl-的渗透系数和电通量,本桥是控制cl-的渗透系数,84天小于1.5×10-12m2/s。
高性能混凝土在杭州湾跨海大桥试验的应用

孔灌注桩利现浇钢筋混凝土承台。
2 影响混凝 土配合 比耐久性的 因素分析
2 1 海水中 C 一 . L 的浸蚀 海水 中的 C 一 L 离子对混凝土具有很强 的渗透扩
大桥试验段在进行混凝 土配合 比设计时 , 为防止 发生碱集料反应采 取以下措施 : ①选用宁国海螺 PI I 5 . 低碱水 泥( 25 碱含量小于 0 6 , . %) 控制水 泥 、 外加 剂、 掺料和骨料中的碱总含量; ②混凝土中掺人大量的
( 2 6 、 2 9 、 2 2 、 2+35 桥 墩 钻 K8 +25 K8 +2 5 K8 +3 5 K8 5)
提高混凝 土的密实性, 使离子渗透性指标达到规定要
求, 从而控 制 C 一 L 离子 在混 凝 土 中扩散 , 因此 降低 C一 L 离子扩散系数成为杭州湾大桥项 目的主要控制指
维普资讯
内 蒙 古 水 利
20 年第 1 总第 15 06 期( 0 期)
【 利 施工 】 水
高性能混凝土在 杭州湾跨 海大桥试 验的应用
赵蔚 东
( 门路桥 咨询 监理公 司, 厦 福建省 厦 门 310 ) 600
[ 要 ] 桥 梁的使用环境是无法改变的, 摘 但可改变混凝土的性能来增加桥梁耐久性 , 以适应恶劣环境。 杭州湾跨海大桥试验段的高性能混凝土耐久性的偿试就是其 中之一。通过对大桥的配合比设计及应用
水泥, 该水泥除具有强度高 、 流变性能好 , 并与缓凝高
效减水剂具有 良好 的相容性 , 可以满 足混凝土低水胶
比时的工作性能要求。 3 32 粗集料 的选择 ..
考虑当地集料的实际生产水平 , 大桥桩基和承台
杭州湾跨海大桥混凝土结构耐久性解决方案

杭州湾跨海大桥混凝土结构耐久性解决方案张宝胜;干伟忠;陈涛【期刊名称】《土木工程学报》【年(卷),期】2006(039)006【摘要】为了确保杭州湾跨海大桥混凝土工程达到100年设计使用年限,根据特殊腐蚀环境进行相应的混凝土结构耐久性研究和设计.结合当前现有研究成果,对海洋环境下钢筋混凝土结构的腐蚀破化特征和防护技术进行介绍.针对本工程混凝土结构的不同部位,提出混凝土结构耐久性多层次综合方案体系、海工耐久混凝土设计原则、耐久性关键指标与评估试验方法、施工及质量验收标准、混凝土结构基本防腐蚀措施和附加防腐蚀措施及其基于耐久性的相互协同解决方案,并通过建立耐久性无损监测系统和暴露试验站对混凝土结构的预期寿命进行预测评估.分析结果表明,对混凝土结构的特定腐蚀环境,提出耐久性解决方案是经济可行的.本研究对同类跨海大桥的耐久性设计与施工具有一定的参考价值.【总页数】6页(P72-77)【作者】张宝胜;干伟忠;陈涛【作者单位】杭州湾大桥工程指挥部,浙江,宁波,315327;宁波工程学院,浙江,宁波,315016;杭州湾大桥工程指挥部,浙江,宁波,315327【正文语种】中文【中图分类】TU375;TU503;U441【相关文献】1.混凝土结构耐久性关键技术——腐蚀环境调研及结构耐久性评估 [J], 鲜荣;李彦兵;代希华2.杭州湾跨海大桥混凝土结构耐久性解决方案 [J], 陈涛3.浙江宁波杭州湾跨海大桥TD-SCDMA覆盖解决方案 [J], 万欣;吴恒4.杭州湾跨海大桥混凝土结构耐久性解决方案 [J], 陈涛5.不断完善标准体系推动混凝土结构耐久性设计的技术进步——中国工程建设标准化协会标准《海港工程混凝土材料与结构耐久性定量设计标准》编制组成立暨第一次工作会议召开 [J],因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
杭州湾大桥施工方案

杭州湾大桥施工方案一、项目概述杭州湾大桥是连接浙江省杭州市和宁波市的一座大型跨海大桥,全长约35.66公里。
该大桥是中国沿海轮渡线路的重要补充,也是促进杭州市和宁波市经济发展,提高交通运输效率的重要项目。
本文档旨在就杭州湾大桥的施工方案进行详细介绍。
二、施工时间安排杭州湾大桥的施工时间主要分为两个阶段:主体结构施工阶段和桥面铺装阶段。
1. 主体结构施工阶段主体结构施工阶段计划于2023年开始,预计施工时间为10年。
具体的施工时间安排是根据天气条件和施工进度进行调整的。
此阶段的主要工作包括基础施工、支撑结构建设、拱桥施工等。
2. 桥面铺装阶段桥面铺装阶段将在主体结构施工完成后进行,预计施工时间为1年。
此阶段的主要工作包括铺设桥面铺装材料、进行道路标线划设等。
三、施工方案杭州湾大桥的施工方案是经过多次专家评审和论证的成果,力求在施工过程中保证安全、高效、质量可控。
1. 施工人员和设备配置为确保施工进度和施工质量,我们将配备合适的施工人员和设备。
施工人员将包括工程师、技术人员、施工管理人员等。
设备方面,我们将配备起重机、桩机、挖掘机等适合大桥施工的设备。
2. 施工过程管理为保证施工过程的顺利进行,我们将制定详细的施工计划,并对每个施工环节进行严格的管理。
具体的施工过程管理措施包括:做好安全防护工作、进行现场巡查和质量把关、定期组织施工进展会议等。
3. 施工质量控制施工质量是大桥建设的核心问题,我们将采取一系列措施来控制施工质量。
具体措施包括:严格按照工程图纸施工,确保尺寸和位置的准确性;使用高质量的建材和施工材料;进行各项质量检测。
四、施工风险处理在大型工程施工中,难免会遇到一些风险和问题。
为了及时有效地应对这些问题,我们将建立健全的施工风险管理体系,包括:1. 预先制定风险处理方案我们将对可能发生的施工风险进行全面评估并制定相应的风险处理方案。
这些方案将包括应急预案、安全管理措施等。
2. 进行风险监测和控制我们将建立风险监测系统,及时了解施工中可能存在的问题和风险。
杭州湾跨海大桥施工质量简介

三、工程质量情况
质量是杭州跨海大桥建设的根本,针对大桥工程技术要求高、施工难度大、施工作业面分散、 自然条件差、有效作业天数少、海上施工风险大等特点,我们在建设之初,确立了“优良工程、国 家优质工程鲁班奖”的质量总目标,使大桥质量创优工作制度化、规范化、长效化。依靠科技创新、 管理创新和完善的质量管理体系,精细管理,精细施工,各施工单位抽调管理精英和技术骨干组成 了强有力的项目班子,投入了设施先进的打桩船、运架一体船等,研发了当今独一无二的1600吨梁 上运梁成套设备,精心组织,科学管理,勇于创新、攻坚克难,先后攻克了大吨位50m预应力混凝土 箱梁整体预制和梁上运架技术,大吨位70m预应力混凝土箱梁整体预制和强潮海域海上运输架设技术, 大直径超长钢管桩设计、制造、防腐和沉桩成套技术、高性能海工耐久混凝土性能研究,大体积混 凝土构件裂缝防治技术,大直径超长钻孔桩施工技术,急弯大纵坡钢桥面沥青面层铺装等施工技术 难题。面对恶劣的施工环境,制定了各种详细的施工预案,加大安全设施的投入,加强施工现场全 过程的安全管理,经受了强潮、台风、紊流、深冲、富淤、浅层气等各种不利自然条件的考验,创 造了建设施工无重伤及以上事故的奇迹。
6、跨海长桥全天候运行测量控制 杭州湾跨海大桥跨海面宽约32公里,大多数施工区域远离海岸,中间没有岛屿可以 利用,海上影响测量成果的外界因素复杂,为解决跨海长桥特有的施工测量控制问题, 建立了连续运行的GPS工程参考站系统,实现了实时平面定位精度3~5cm,实时高程定位 精度5~10cm,满足了海上钢管桩和钢护筒施工实时定位的精度要求,不仅解决了本桥海 上的施工测量控制问题,而且对于跨海长桥具有普遍意义。同时对于几十千米乃至更宽 阔范围的海上精密工程测量控制具有重要的借鉴意义。
杭州湾跨海大桥海中除南 北航道外,全部采用70米预应 力混凝土箱梁整体预制、海上 运输和架设的方案,箱梁共540 片,架设分布长度达18.27km, 最高架设高度达53米。
海洋环境下混凝土耐久性

3 . 海 水 的化 学 腐 蚀
I Ke y wo r d s 】 t h e o c e a n e n g i n e e r i n g c o n c r e t e d u r a b i l i t y , Ha n g -
【 关键词】海洋 工程 混凝土耐久性
杭州湾跨海大桥
抗海水化学腐蚀和防渗两方面 因素来考虑 。 ( 1 )钢筋锈蚀 由于氯离子渗透作用 的影响 从混凝土表 面到 内部 ,氯化物含量 逐渐减少,
氯化物渗透 比碳 化的侵入深度和速度要大得 多。c 1 离子渗透主要受孔隙率和孔结构 的影 响。 ( 2 )钢筋腐蚀 由于混凝土抗渗的影响
城 市 建筑 l 建 筑论 坛 I U R B A N I S M A N D AR C H I T E C T U R E I A R C H I T E C T U R A L F O R U M
海 洋环 境下 混凝土耐久性
Th e Dur a b i l i t y o f Co n c r e t e u n d e r Ma r i n e En v i r on me n t
降 低 水 灰 比 、优 化 水 泥 石 的 孔 径 分 布 、增 加 凝
【 Ab s t r a c t ] T h e d u r a b i l i t y o f C R O S S s e a p a s s a g e c o n c r e t e wi l l b c
■ 王 凯 ■ Wa n g K a i
【 摘 要】跨海 通道混凝 土的耐久 性会受到 多方面因素 的影
硅烷涂装重大混凝土工程实例集景

硅烷涂装重大混凝土工程实例集景1.杭州湾大桥2.确保具有百年使用寿命阳逻长江大桥500万“护肤”【2007-10-31】发布时间:2007-10-17 04:04来源: 荆楚网荆楚网消息(楚天金报) 记者戴辉通讯员周桥桥报道:昨日,武汉阳逻长江大桥主塔进行防腐防护,这项投资达500万元,也是武汉桥梁中首次进行混凝土主结构“护肤”。
大桥的混凝土在恶劣的气候下,容易发生破坏,影响桥梁寿命。
阳逻大桥的主塔、锚碇等关键混凝土结构,采用硅烷防腐涂装。
在我国仅香港的青马大桥采用过这种材料。
阳逻大桥将于年内通车。
有关专家昨日说,大桥“护肤”后,可以确保结构质量安全,保证大桥具有百年以上的使用寿命。
1.香港最长吊桥-青马大桥,亚洲最大的清水混凝土保护工程香港青马大桥是连接大屿山香港国际机场及市区的干线公路,她不仅是香港一个主要的建筑标志,更是全球最长的行车及铁路吊桥。
青马大桥除创造世界最长同类型吊桥纪录外,包括青马大桥在內的「机场核心计划」,还于1999年荣获美国建筑界权威及编辑选为「二十世纪十大建筑成就奖」得主之一,与巴拿马运河、英法海峡隧道及三藩市金门大桥等其他九項工程同享殊荣。
青马大桥自1992年5月起开始兴建,历时五年竣工,桥身长度为2.2公里,主跨长度1,377米,离海面高62米。
其混凝土桥塔高206米,桥墩全部采用美国联合涂料公司的Canyon Tone进行处理,不仅保持原来设计外观,更为其提供防水防腐多重保护!该产品优点如下:· 一道施工。
· 超高固体含量,80%的活性硅烷成分。
· 不流挂,高触变性配方,即使是在垂直或顶面的底材上、按推荐的覆盖率施工时也不会流淌或滴落。
· 单包装,施工非常简易,可刷涂、滚涂或喷涂。
· 水性配方环保型,无溶剂也无溶剂气味。
容易用肥皂和水进行清洗。
达到所有低挥发物含量要求。
· 耐紫外线,不会变色或泛黄。
· 保持自然外观,处理过的表面上无釉面、无光泽。
海洋环境下混凝土耐久性

海洋环境下混凝土耐久性摘要:由于海洋环境的复杂性,跨海通道混凝土的耐久性也受到多方面因素的影响和机理作用。
在总结海洋环境下混凝土的耐久性影响因素和作用机理的同时,结合杭州湾跨海大桥工程实际应用,提出了混凝土耐久性的有效技术措施。
关键词:海洋混凝土耐久性杭州湾跨海大桥改革开放以来,东部沿海城市的经济迅速发展,高层结构、跨海大桥、海港码头、海底隧道乃至海上采油平台等重要工程迅速涌现。
通常认为混凝土建筑物的无修补安全使用期可达100年,然而,海洋环境下混凝土由于受到海洋环境的冻融破坏、海水侵蚀、钢筋锈蚀、冰浪撞击、磨损等各种因素的影响使其过早被破坏,实际使用年限远远低于设计要求,使用寿命最短的不到10 年,因此,海洋环境下混凝土服役寿命的过早衰减和失效已成为当今面临的世界性难题,引起国内外混凝土科学与工程界的密切关注。
海洋环境下耐久性的影响因素和作用机理1.1 冻融作用海工混凝土抗冻耐久性方面存在的问题,一部分是混凝土材料共同的问题(如引气、孔结构和强度等),另一些则是海洋环境中产生的特殊问题如盐结晶和海水化学腐蚀等。
试验表明,在有盐溶液存在的情况下混凝土的饱水程度很高,因此,海工混凝土的冻融破坏更为严重,应从抗裂防渗和耐海水化学腐蚀两方面来保证海工混凝土抗海水冻融耐久性。
1.2 钢筋锈蚀破坏钢筋的锈蚀在混凝土耐久性问题中的地位日益突出。
钢筋锈蚀破坏最严重是潮汐区中部上部位,我国南方海洋环境下混凝土破坏以钢筋锈蚀为主。
钢筋锈蚀属电化学反应,其产生和发展必须同时满足(1)钝化膜破坏(2)足够量的氧(3)足够量的水分,三者缺一不可。
1.2.1混凝土抗渗性对钢筋锈蚀的影响抗渗性是影响混凝土耐久性的关键。
提高混凝土的抗渗性是在一定范围内减小水灰比、增加养护期及掺砂渣、粉煤灰、硅灰等火山灰质材料,改善水泥石的孔径分布和孔结构,增加凝胶孔,使抗渗性提高,1.2.2 混凝土碳化作用对钢筋锈蚀的影响混凝土碳化是指混凝土中的碱性物质Ca(oH)2 与空气中CO2 作用生成CaCO3。
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(3)应用阻锈剂
阻锈剂能有效阻止或延缓氯离子对钢筋钝
化膜的破坏。阻锈剂的掺量应综合氯化物的预
期含量、生产厂家的建议等多方面的因素确定。
(4)钢筋表面用致密材料涂覆
钢筋表面外涂环氧树脂。环氧涂层钢筋是一种在 普通钢筋表面静电喷涂一层环氧树脂薄膜的钢筋,涂层 厚度一般在 0.15 ~ 0.30 mm 。其作用就是通过涂层隔 离钢筋与腐蚀介质的接触来达到防腐的目的。在钢筋
(1)钻孔灌注桩 由于钻孔灌注桩的混凝土靠自重压密,因 此其密实性难以与经过振捣密实的混凝土相 比 , 为增加钻孔灌注桩的防腐性能 , 可适当增 大钢筋保护层的厚度 , 采用高性能混凝土 , 并 保留施工用钢护筒。
表1 钻孔灌注桩具体方案
在桩基施工过程中须避免海水中氯离子 的引入 , 使得水位变化区的桩身混凝土初始 氯离子浓度小于 0 .06 %, 否则应在此部位 的混凝土中掺加钢筋阻锈剂 。
目前较为成熟的提高海洋钢筋ห้องสมุดไป่ตู้凝土工程的主要措 施如下:
(1)提高混凝土中钢筋的保护层厚度
提高钢筋的保护层厚度是提高混凝土使用
寿命的最为直接、简单而且经济有效的办法。 但保护层厚度不能不受限制地增加 , 当保护层 过厚时 , 会导致混凝土出现裂缝反而降低其对 钢筋的保护。
(2)混凝土表面涂层
混凝土表面涂层具有阻绝腐蚀性介质与混 凝土接触的特点 , 是降低氯离子渗透速率和降 低混凝土碳化速率的有效辅助措施。但表面涂 层会在环境的作用下逐渐劣化而失去其功效。
环境腐蚀因素
混凝土中氯离子含量较大 , 有些部位 已超过了氯离子临界浓度 , 因此氯离 子的侵入是导致钢筋锈蚀的主要原因。 混凝土保护层不足 , 锈蚀严重的纵梁 底等均为严重偏筋的部位 , 如果混凝 土保护层厚度能保证达到设计厚度 70 mm,根据实测氯离子渗透深度和含量 ,
构件腐蚀就不会如此严重。
混凝土结构耐久性
在海洋环境钢筋锈蚀往往是引起混凝土破坏最早和 最严重的因素 ,钢筋混凝土结构使用寿命一般被定 义为钢筋锈蚀开始的时间 , 如何延缓混凝土中钢筋
锈蚀是提高混凝土结构耐久性的关键。杭州湾大桥
耐久性方案从材质本身的性能出发 , 以提高混凝土 材料抗氯离子渗透为根本 , 并辅以外加涂层等补充 措施。
杭州湾大桥混凝土结构耐久性 方案介绍
Content
杭州湾大桥概况及环境腐蚀因素
杭州湾大桥工程概况 杭州湾跨海大桥是我国“五纵七横”国道主干
线中同江~三亚沿海大通道(简称同三线)跨越 杭州湾的便捷通道。它加强了上海与浙江沿海 深水良港的联系,支持了上海国际航运中心的 建设,项目建成后,是具有重要战略意义的国
表面涂层控制良好的情况下,涂层钢筋能有效地延缓钢
筋锈蚀的开始。涂层钢筋在美国已有较多应用,在英国 也被接受和采用。但环氧涂层钢筋对施工的要求相对 较高,同时价格也较贵。
(5)阴极保护
阴极保护方法是通过电化学方法强迫保护 钢筋。混凝土阴极保护系统技术方法要求较为 复杂 , 制造、安装和维护费用昂贵且稳定性不 高,一般不推荐使用该项措施。
(6)高性能混凝土
所谓高性能混凝土 (HPC) 与长期以来使用
的普通混凝土并没有本质的差别。它与普通混
凝土的差别在于通过掺入粉煤灰、高炉矿渣、
微硅粉等掺料 , 来提高混凝土在特定条件下所
需要的特定性能 , 如高弹性模量、低渗透性以
及抵抗某些类型破坏的性能。
杭州湾大桥混凝土结构耐久性方案构思
杭州湾大桥耐久性方案从材质本身的性 能出发 , 以提高混凝土材料抗氯离子渗透为 根本 , 并辅以外加涂层等补充措施。不同结 构的初步防腐方案如下。
(2)承台的防腐蚀措施 海上承台主要位于水位变化区和浪溅区 , 而陆地上承台按大气区的要求考虑其耐久性 , 具体方案见表2。
表2 承台防腐方案方案
承台体积较大 , 混凝土等级相对较低 , 处 在腐蚀环境恶劣的水位变化区和浪溅区,因此 需较大的保护层厚度才能满足混凝土耐久性 要求 , 初步选用的保护层厚度为 90 mm 。较大 的保护层易使混凝土表面开裂,如承台侧面无 围堰防护,则可采用纤维混凝土或增设防裂钢 丝网。 (3)桥墩的防腐措施 桥墩的大部分位于浪溅区 , 一部分位于 大气区,其防腐蚀措施见表3。
(4)混凝土箱梁的防腐措施 箱梁分为现场浇筑,预制整孔架设和预制 节段拼装 , 箱梁均位于大气区 , 采用的防腐措 施见表 4 。箱梁为薄壁结构 , 混凝土保护层较 薄 , 为减缓氯离子渗透 , 箱梁表面采用硅烷类 涂层。
结语
杭州湾大桥桥址地区既有混凝土结构腐 蚀状况的调查结果显示 ,环境条件恶劣、保护 层不足、氯离子渗透导致的钢筋锈蚀是混凝 土结构破坏的最主要原因 ,而碳化、硫酸盐、 镁盐等并不是混凝土劣化的主要原因。 随着工程的逐步深入,采用高新技术, 在业主、生产单位、施工方、监理部门通力 合作下,精心施工的杭州湾跨海大桥必将成 为世界桥梁史上璀璨的明珠。
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道主干线的重要组成部分。
环境腐蚀因素
杭州湾地区码头和港区附近无掩护,水域
宽广,风大、浪高、流急,潮差大,腐蚀环 境相对恶劣。 从调查结果看 , 混凝土碳化深度较浅 , 尚 未达到钢筋表面,钢筋锈蚀不是由碳化引 起的。 调查中,未发现因碱骨料反应、硫酸盐腐 蚀等引起的混凝土破坏。
表3 桥墩防腐方案
墩柱外部均采用硅烷类涂层 , 其老化年限 为 15年,并且在10 年内海水中的氯离子不会 向混凝土中渗透,而混凝土的氯离子扩散系数 在 10 年后将再变小 1 个~ 2 个数量级 , 为 安全起见按氯离子扩散系数≤1.0×1012m2/s计算,则混凝土的使用寿命可达100 年 以上。浪溅区范围内墩身钢筋应力较大处 ,裂 缝宽度不易控制,可考虑采用环氧树脂钢筋。
Thank you!