跨海大橋總體設(shè)計(jì)及進(jìn)度安排匯報(bào)（詳細(xì)）

1、2020/9/17,跨海大橋總體設(shè)計(jì)及進(jìn)度安排匯報(bào),匯報(bào)人： 中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院 XXX,2020/9/17,匯報(bào)內(nèi)容,1.項(xiàng)目概況 2.主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 3.自然條件 4.總體設(shè)計(jì) 5.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6.全橋進(jìn)度安排 7.海中平臺(tái) 8. 其他,2020/9/17,1. 項(xiàng)目概況,1.1 地理位置,2020/9/17,1.2 項(xiàng)目功能,杭州灣大橋是國(guó)道主干線同三線跨越杭州灣最便捷的通道,它的建設(shè)有利于長(zhǎng)江三角洲區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化發(fā)展需要,有利于長(zhǎng)江三角洲區(qū)域經(jīng)濟(jì)的整體發(fā)展.同時(shí)交通量的迅速發(fā)展也要求加快完善跨杭州灣的同江至三亞的國(guó)道主干線建設(shè).為解決滬杭甬高速公路的緊張狀態(tài),建設(shè)杭州灣跨海大橋也具有很大的

2、現(xiàn)實(shí)意義. 根據(jù)2000年10月進(jìn)行的環(huán)杭州灣24小時(shí)OD調(diào)查,杭州灣南北來(lái)往自然車交通量已達(dá)23000輛/日,其中上海及蘇南地區(qū)往返寧波及浙東南地區(qū)的車輛已達(dá)萬(wàn)輛,且大部分需繞行杭州,使滬杭甬高速公路交通量日趨飽和,無(wú)法滿足日益增長(zhǎng)的交通需求.本項(xiàng)目的建設(shè)將使上海至寧波陸路距離縮短100多公里,大大降低運(yùn)輸成本和節(jié)省旅客在途時(shí)間,社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益極為顯著.,1. 項(xiàng)目概況,北岸：同三線、滬杭、乍嘉蘇、北岸連接線、東西大道、320國(guó)道、07省道. 南岸：甬臺(tái)溫、杭甬、上三線、南岸連接線、329國(guó)道、61省道、七塘公路.,2020/9/17,1. 項(xiàng)目概況,1.2 項(xiàng)目功能,2020/9/17,1.

3、 項(xiàng)目概況,1.3 工程規(guī)模與組成,北航道橋,南航道橋,北引橋,中引橋,南引橋,嘉興,寧波,杭州灣大橋,滬杭高速公路,杭甬高速公路,鄭家埭,水路灣,工程規(guī)模: 起點(diǎn)樁號(hào) K49+000；終點(diǎn)樁號(hào) K85+000,全長(zhǎng)36km.北引線長(zhǎng)15.5m,北引橋長(zhǎng)3053.5m,北航道橋長(zhǎng)908m,中引橋長(zhǎng)11060m,南航道橋長(zhǎng)578m,南引橋長(zhǎng)20073.5m,南引線長(zhǎng)311.5m. 海中平臺(tái)中心樁號(hào)K66+120,總面積12000m2.,2020/9/17,北 引 橋：3.5+1530+1050+360+50+50+80+50+2450+ 770=3053.5m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋； 北航道橋：7

4、0+160+448+160+70=908m五跨連續(xù)雙塔雙索面鋼箱 梁斜拉橋； 中 引 橋：1470+13470+1070=11060m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù) 梁橋； 南航道橋：100+160+318=578m三跨連續(xù)獨(dú)塔雙索面鋼箱梁斜 拉橋； 南 引 橋：1070+8670+20350+80+550+6030+50+34 30+3.5=20073.5m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋.,1. 項(xiàng)目概況,1.4 橋跨布置,2020/9/17,1. 項(xiàng)目概況,1.4 橋跨布置,2020/9/17,混凝土總量達(dá)250萬(wàn)方,鋼材60多萬(wàn)噸. 預(yù)制50m箱梁404片,預(yù)制70m箱梁540片. 橋墩總數(shù)630個(gè). 樁基總數(shù)

5、8000多根,鉆孔樁3472根,鋼管樁5000多根.,工程量,工程造價(jià),1. 項(xiàng)目概況,1.5 主要工程量及造價(jià),2020/9/17,2. 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),道路等級(jí)：六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn); 最大縱坡3%,橫坡2%; 設(shè)計(jì)時(shí)速100(橋)、120(線)km/h; 地震基本烈度：度; 設(shè)計(jì)荷載:汽車-超20級(jí),掛車-120; 路基寬度：大橋33m,引線35m; 通航標(biāo)準(zhǔn):按交通部交水發(fā)2001692號(hào)文采用如下：,其他技術(shù)指標(biāo)按交通部公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行.,根據(jù)計(jì)委工可批復(fù)和交通部批復(fù),大橋主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為：,2020/9/17,110m,28m,110m,28m,325m,47m,50m,20m,12

6、5m,31m,50m,20m,北航道橋,南航道橋,2. 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),2020/9/17,路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面布置與車道劃分,2. 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),2020/9/17,航道橋箱梁標(biāo)準(zhǔn)橫斷面布置與車道劃分,2. 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),2020/9/17,引橋箱梁標(biāo)準(zhǔn)橫斷面布置與車道劃分,2. 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),2020/9/17, 工程規(guī)模大,橋梁長(zhǎng)達(dá)36km 水文、氣象條件復(fù)雜,有效作業(yè)時(shí)間短 工程地質(zhì)條件差 海域地形復(fù)雜,灘涂長(zhǎng)達(dá)10km 海洋環(huán)境,結(jié)構(gòu)耐久性要求高,杭州灣跨海大橋總體上具有以下五大特點(diǎn)：,3. 自然條件,2020/9/17,氣象特征溫和、濕潤(rùn)、多雨、季風(fēng)明顯. 杭州灣南北兩岸地處我國(guó)東部沿海地

7、區(qū),屬典型的亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū),季風(fēng)顯著,四季分明. 常年平均氣溫16左右,七月份最高,平均約28；一月份最低,平均約4. 年平均降水量為12001300毫米,多集中在5月10月. 該地區(qū)季風(fēng)特征明顯,冬季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)镹W風(fēng),夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)镾E風(fēng),全年平均風(fēng)速3米/秒左右. 杭州灣南北兩岸災(zāi)害性天氣主要有臺(tái)風(fēng)（2 3次/年）、龍卷風(fēng)（較少出現(xiàn)）、霧（兩小時(shí)以上大霧2 4次/年）、雷暴（多發(fā)生于7 8月份）等.,3.1 氣象,3. 自然條件,2020/9/17,3. 自然條件,3.1 氣象,橋區(qū)短期測(cè)站位置示意圖,2020/9/17,各季代表月及全年各風(fēng)向出現(xiàn)頻率（19542000年 每格=6%

8、）,3. 自然條件,3.1 氣象,2020/9/17,3. 自然條件,3.1 氣象,臺(tái)風(fēng)期風(fēng)向頻率玫瑰圖,2020/9/17,影響臺(tái)風(fēng)路徑圖,基本設(shè)計(jì)風(fēng)速： 39m/s,北航道橋主梁 檢驗(yàn)風(fēng)速為: 77.7m/s； 南航道橋主梁 檢驗(yàn)風(fēng)速為: 75.3m/s.,3. 自然條件,3.1 氣象,2020/9/17,沖淤演變 冬沖夏淤 北沖南淤 床面沖淤幅度整體比較穩(wěn)定,錢塘江口杭州灣古海岸變遷圖,3. 自然條件,3.2 水文,2020/9/17,橋位附近河床面近40年沖淤變化,3. 自然條件,3.2 水文,2020/9/17,杭州灣海域總體沖淤分布,3. 自然條件,3.2 水文,2020/9/17

9、,杭州灣表流跡線,潮汐、泥沙、鹽度 設(shè)計(jì)高潮位：6.15m（1/300） 平均最大流速：2.93m/s 實(shí)測(cè)最大流速： 4m/s 1/300最大潮差：8.4m 最大流量:81.5萬(wàn)m3/s 潮流量:97.3億m3 實(shí)測(cè)含沙量：0.041-9.605kg/m3 平均含沙量： 1.25kg/m3 含鹽度： 8.982-12.394 平均含鹽度： 10.787 g/kg,3. 自然條件,3.2 水文,2020/9/17,鄭家埭站大潮潮位、I2003測(cè)點(diǎn)垂線平均流速及橫斷面流量,3. 自然條件,3.2 水文,2020/9/17,鄭家埭站中潮潮位、I2003測(cè)點(diǎn)垂線平均流速及橫斷面流量,3. 自然條件,

10、3.2 水文,2020/9/17,橋位潮汐特征值,潮汐,3. 自然條件,3.2 水文,2020/9/17,橋位處不同重現(xiàn)期年極值高水位,橋位處不同重現(xiàn)期年極值低水位(m),設(shè)計(jì)潮位,3. 自然條件,3.2 水文,2020/9/17,波浪,乍浦波浪測(cè)站情況: 常浪向?yàn)镋和NW,強(qiáng)浪向?yàn)镋和ESE. 春、夏季的常浪向?yàn)镋,秋、冬兩季為NW. 年平均波高0.2m,年平均周期1.2s.全年 1.5m以上波高僅占0.6%.多年最大波高大 于2.5m出現(xiàn)的方位分別在EESE,出現(xiàn)在 夏季,而WN向的浪較小.9711號(hào)臺(tái)風(fēng)過(guò) 程中實(shí)測(cè)最大波高3.5m,對(duì)應(yīng)周期7.2s,波 向ESE,相應(yīng)風(fēng)速26m/s. 橋

11、區(qū)水域的波浪基本上為風(fēng)浪,涌浪比例 僅占1.4%.,乍浦水文站波浪頻率、平均波高 和最大波高玫瑰圖,3. 自然條件,3.2 水文,2020/9/17,乍浦站波玫瑰圖,2020/9/17,3. 自然條件,3.2 水文,2020/9/17,3. 自然條件,3.2 水文,2020/9/17,工況及位置 試驗(yàn)結(jié)果 公規(guī)計(jì)算 NHI手冊(cè) 運(yùn)營(yíng)期間 位置 沖刷深度 沖刷底高程 沖刷深度 沖刷深度 北航道橋：主塔： 14.8m -33.4m 15.27m 13.70m 邊墩： 12.0m -30.6m 12.89m 10.10m 南航道橋：主塔： 16.6m -31.5m 13.45m 13.71m 邊墩：

12、 14.5m -29.4m 12.65m 13.84m 引橋南岸深槽處： 16.4m -34.7m 施工期間 北航道橋：主塔： 14.0m -27.2m 14.53m 13.40m 邊墩： 11.3m -24.5m 12.26m 9.70m 南航道橋：主塔： 14.3m -26.0m 12.61m 12.99m 邊墩： 12.6m -24.3m 11.85m 13.19m 引橋南岸深槽處： 15.5m -28.2m,3. 自然條件,3.2 水文,2020/9/17,橋前壅水,橋墩最大壅水高度出現(xiàn)在漲落急時(shí)段,但其時(shí)正值中水位時(shí),從防洪和橋梁建設(shè)的角度來(lái)看,影響不大.高潮位時(shí)流速較小,因此,其相

13、應(yīng)的壅水高度也較?。?00年一遇最大僅9cm）,其對(duì)防洪和橋梁建設(shè)影響是極為有限的.,3. 自然條件,3.2 水文,2020/9/17,航道航跡線,乍浦,金山石化,秦山核電站,3. 自然條件,3.3 航運(yùn),2020/9/17,通航凈空,3. 自然條件,3.3 航運(yùn),根據(jù)交公路發(fā)2001692號(hào)文采用如下：,2020/9/17,主要斷裂有: 北東、北北東、近東西和北西向四組,主要斷裂有: 蕭山球川斷裂閘口海鹽斷裂江山紹興斷裂嘉善余姚斷裂桐鄉(xiāng)黃姑斷裂昌化普陀斷裂,杭州灣近場(chǎng)區(qū)地震構(gòu)造,3. 自然條件,3.4 地震地質(zhì)構(gòu)造及地震危險(xiǎn)性分析,2020/9/17,近場(chǎng)區(qū)的地震活動(dòng)性: 杭州灣大橋場(chǎng)址區(qū)位

14、于地震活動(dòng)相對(duì)較弱的地段內(nèi).但近場(chǎng)區(qū)存在發(fā)生5級(jí)左右地震的活動(dòng)背景,最大影響烈度為度.,近場(chǎng)區(qū)地震地質(zhì)穩(wěn)定性評(píng)價(jià): 近場(chǎng)區(qū)無(wú)強(qiáng)震記載,近場(chǎng)區(qū)不具備發(fā)生6級(jí)以上地震構(gòu)造條件.杭州灣大橋處于地震地質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定性較好的地段.,3. 自然條件,3.4 地震地質(zhì)構(gòu)造及地震危險(xiǎn)性分析,2020/9/17,抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),3. 自然條件,3.4 地震地質(zhì)構(gòu)造及地震危險(xiǎn)性分析,2020/9/17,橋位處無(wú)斷裂、有淺層沼氣和軟土層分布,熔結(jié)凝灰?guī)r,泥巖,220m,3. 自然條件,3.5 工程地質(zhì),130m,2020/9/17,南岸10公里淺層氣分布及氣藏圖,3. 自然條件,3.5 工程地質(zhì),2020/9/17,淺層

15、氣燃燒景觀,淺層氣噴發(fā)情景,3. 自然條件,3.5 工程地質(zhì),2020/9/17,潛水：分布于海底表層亞砂土中. 第一層承壓水：埋深50m左右,含水介質(zhì)為亞砂土、粉細(xì)砂. 第二層承壓水：埋深80m左右,含水介質(zhì)為中粗砂. 地下水及海水對(duì)結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性.,3. 自然條件,3.6 水文地質(zhì),橋位區(qū)地下水主要為第四系松散巖類孔隙水,為潛水、微承壓水及承壓水.,2020/9/17,3. 自然條件,橋位處最大實(shí)測(cè)流速：4m/s,水文條件,氣象條件,橋位處最大潮差：7.57m,橋位處設(shè)計(jì)波浪高度達(dá)6.3m,橋位處8級(jí)以上風(fēng)年均16天,有效作業(yè)時(shí)間僅180天,自然條件,建設(shè)條件復(fù)雜,施工決定設(shè)計(jì),地質(zhì)條件

16、,覆蓋層厚達(dá)220m、軟土層厚,南岸10km淺灘存在淺層氣,2020/9/17,4. 總體設(shè)計(jì),4.1 總體設(shè)計(jì)原則,全面貫徹“實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀”的技術(shù)方針,充分吸取世界范圍內(nèi)建橋的新理論、新材料、新工藝和先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),做到因地制宜. 將大型化、工廠化的預(yù)制裝配方案作為研究、確定杭州灣大橋橋型方案的指導(dǎo)思想,有針對(duì)性地開(kāi)發(fā)或引進(jìn)海上作業(yè)的大型起吊及安裝設(shè)備. 重視結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)和橋梁景觀設(shè)計(jì),力求造型美觀,總體上與周圍環(huán)境協(xié)調(diào).同時(shí)應(yīng)充分重視水環(huán)境和自然景觀的保護(hù). 針對(duì)杭州灣的特點(diǎn),充分重視施工方案研究和施工組織設(shè)計(jì),即貫徹“施工決定設(shè)計(jì)”原則. 針對(duì)杭州灣特定的建設(shè)條件,采取相應(yīng)的結(jié)構(gòu)安

17、全措施和施工安全對(duì)策,確保大橋建設(shè)安全和橋梁使用安全.,2020/9/17,混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)使用壽命與維護(hù)周期表,4. 總體設(shè)計(jì),4.2 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,2020/9/17,鋼構(gòu)件設(shè)計(jì)壽命期和維護(hù)周期表,4. 總體設(shè)計(jì),4.2 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,2020/9/17,4. 總體設(shè)計(jì),4.3 平、縱面線形設(shè)計(jì),北航道橋,南航道橋,南引橋,南引線,北引橋,中引橋,平面主要控制因素：,接線、01省道、海 塘、航道、表流跡 線、南岸圍涂、曲 線長(zhǎng)度、偏角等.,2020/9/17,4. 總體設(shè)計(jì),4.3 平、縱面線形設(shè)計(jì),縱面主要控制因素：,路基、01省道、海 塘、航道、潮位、 波浪、排水等.,2020/9/17,4.

18、總體設(shè)計(jì),4.3 平、縱面線形設(shè)計(jì),平面線形生動(dòng)活潑、立面線形起伏跌宕 南航道橋穩(wěn)重挺拔、氣勢(shì)恢弘 北航道橋若隱若現(xiàn)、遙相呼應(yīng),南航道橋318m獨(dú)塔斜拉橋 海中平臺(tái)高視點(diǎn)效果圖,2020/9/17,4. 總體設(shè)計(jì),4.4 工程方案擬定,水文條件,氣象條件,工程方案,建設(shè)條件適應(yīng)性,地質(zhì)條件,功能要求,設(shè)備能力,施工條件,實(shí)施的難易程度,工程風(fēng)險(xiǎn)與進(jìn)度,經(jīng)濟(jì)合理性,景觀協(xié)調(diào)性,推薦方案,控制地物,2020/9/17,4. 總體設(shè)計(jì),4.4 工程方案擬定,橋型方案概略總體布置,2020/9/17,4. 總體設(shè)計(jì),2020/9/17,4. 總體設(shè)計(jì),2020/9/17,采用半漂浮體系,鉆石型塔,索塔

19、處設(shè)置豎向支座、橫向限位支座和縱向阻尼限位裝置,邊跨設(shè)置輔助墩,五跨連續(xù)結(jié)構(gòu).有利于提高斜拉橋的總體剛度,減少塔根彎矩和中跨跨中撓度,同時(shí)改善主梁應(yīng)力分布和減小尾索的應(yīng)力幅度.,5.1 北航道橋,5. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),2020/9/17,塔身(鉆石型),5.1 北航道橋,5. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),2020/9/17,索塔基礎(chǔ)（鉆石型）,5.1 北航道橋,5. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),2020/9/17,主梁,5.1 北航道橋,5. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),2020/9/17,斜拉索,5.1 北航道橋,平行鋼絲斜拉索,5. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),2020/9/17, 建 成 預(yù) 想 圖,5.1 北航道橋,5. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),2020/9/17,上部施工流

20、程,5.1 北航道橋,5. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),2020/9/17,5.1 北航道橋,上部施工流程,5. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),2020/9/17,5.2 南航道橋,采用半飄浮體系,索塔處設(shè)置豎向支座、橫向限位支座和縱向阻尼限位裝置,邊跨 設(shè)置輔助墩,三跨連續(xù)體系.A型塔,密索扇形布置.,5. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),2020/9/17,塔身（A型）,5.2 南航道橋,5. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),2020/9/17,索塔基礎(chǔ)（A型）,5.2 南航道橋,5. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),2020/9/17,主梁,5.2 南航道橋,5. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),2020/9/17,5.2 南航道橋,5. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),2020/9/17,5.3 引橋,水中區(qū)引橋包括高墩區(qū)引橋、中

21、引橋低墩區(qū)和南引橋水中區(qū)三部分,區(qū)段全長(zhǎng) 26170+750m,為70m和50m跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,下部結(jié)構(gòu)采用鉆孔樁和鋼管樁基礎(chǔ).采用整孔預(yù)制吊裝的施工方案. 陸地區(qū)引橋和灘涂區(qū)引橋根據(jù)建設(shè)條件,采用30m、50m、60m、80m跨徑連續(xù)箱梁方案.,5. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),2020/9/17,5.3 引橋,5. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),2020/9/17,5.3 引橋,5. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),2020/9/17,5.3 引橋,5. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),2020/9/17,引 橋 建 成 預(yù) 想 圖,5.3 引橋,5. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),2020/9/17,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 材料性能 施工質(zhì)量 構(gòu)件養(yǎng)護(hù) 運(yùn)營(yíng)維護(hù),鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性,混凝土

22、 鋼材（鋼筋）,結(jié)構(gòu)受力 結(jié)構(gòu)構(gòu)造,施工工藝 施工質(zhì)量,濕度控制 溫度控制,日常檢測(cè) 維修加固 超載控制,孔隙種類 孔隙分布,鋼筋劣化 混凝土劣化,物理破壞,化學(xué)破壞,鋼筋銹蝕,結(jié)構(gòu)性能降低,結(jié)構(gòu)抗力降低 安全性能降低,結(jié)構(gòu)剛度降低 工作性能降低,表面缺陷 外觀性能降低,規(guī)范使用 設(shè)計(jì)條件 參數(shù)使用,施工技術(shù) 操作規(guī)程 環(huán)境條件,可檢查、可更換 可維修、可補(bǔ)強(qiáng) 可控制、可持續(xù),5.4 結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì),2020/9/17,氯離子滲入引發(fā)鋼筋腐蝕破壞,氯離子的主要來(lái)源：海水、原材料、海洋鹽霧、化冰鹽 陽(yáng)極與陰極反應(yīng)：FeFe+2e-；O2+2H2O+4E-4OH- 鈍化狀態(tài)：鐵的陽(yáng)極氧化反應(yīng)產(chǎn)生不

23、溶性氧化鐵,有助于建立和保持鈍化層.但混凝土中鋼筋鈍化層不僅僅是Fe2O3,而是Fe2O3、Fe3O4以及水泥水化產(chǎn)物的混合物. Fe3O4不是惰性氧化物,其孔隙率比Fe2O3高很多. 4Fe+4Fe3+4e-,3O2+12e-6O2-,4Fe3+6O2-2Fe2O3 2O2+8e-4O2-,2Fe3+Fe+4O2-Fe3O4 活化狀態(tài)：銹蝕一旦引發(fā),Fe3O4和其它高空隙率產(chǎn)物的產(chǎn)生加速,生成比Fe3O4膨脹性更大的鐵銹,包括Fe(OH)2、Fe(OH)3和Fe2O3H2O,導(dǎo)致混凝土保護(hù)層開(kāi)列和剝落.Fe+2(OH)-Fe(OH)2; 4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3; 2

24、Fe(OH)3Fe2O3H2O+2H2O,二氧化碳,氯離子,5.4 結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì),2020/9/17,氯離子的催化作用： Cl-引發(fā)和加速鈍化氧化鐵層的分解. Fe2+H2OFeOH+H+ (銹蝕點(diǎn)內(nèi)部酸性化) 4FeCl2(aq)+O2+6H2O4FeOOH+8HCl(aq) (Cl-絡(luò)合物分解和銹蝕點(diǎn)酸性化),碳化 空氣中CO2滲入混凝土與Ca(OH)2反應(yīng),產(chǎn)生碳酸鹽和水,使混凝土堿度降低到PH值8.59,低于保持鈍化膜所需要的堿度環(huán)境,暴露于大氣的混凝土結(jié)構(gòu)物會(huì)受碳化影響,但較緩慢.,混凝土中鋼筋銹蝕機(jī)理,混凝土保護(hù)層,5.4 結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì),2020/9/17,堿骨料反應(yīng) 當(dāng)使用的

25、骨料具有堿活性,單位體積混凝土含堿量（K2O與Na2O）又較高時(shí),可能發(fā)生膨脹性堿骨料反應(yīng).,硫酸鹽侵蝕 硫酸鹽侵蝕主要是地下混凝土受水中或土中硫酸鹽的化學(xué)和物理腐蝕,荷載和高濃度硫酸鹽聯(lián)合作用時(shí),會(huì)加速混凝土的硫酸鹽侵蝕破壞.,5.4 結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì),2020/9/17,結(jié)構(gòu)施工結(jié)構(gòu)耐久性的基礎(chǔ),從結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)角度出發(fā),施工對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性影響是致命的,具體為： 混凝土的原材料：水、水泥、砂、骨料及外摻劑等. 混凝土的配合比. 混凝土澆筑工藝（模板、是否泵送、振搗情況、養(yǎng)生情況等）. 大體積混凝土或超長(zhǎng)構(gòu)件澆筑的措施及溫度、濕度控制情況. 環(huán)境條件（季節(jié)、天氣、室內(nèi)外等）. 鋼筋保護(hù)層厚度及結(jié)

26、構(gòu)尺寸. 混凝土的養(yǎng)生（保持水份）. 加強(qiáng)施工控制,確保線形滿足設(shè)計(jì)要求.,2020/9/17,運(yùn)營(yíng)管理結(jié)構(gòu)耐久性的保障,結(jié)構(gòu)耐久性并非在法定設(shè)計(jì)壽命期內(nèi)一勞永逸,而是需要定期檢測(cè)、評(píng)價(jià)、 鑒定、養(yǎng)護(hù)、修理、更換、加固等運(yùn)營(yíng)期間的管理才能保證. 按設(shè)計(jì)荷載嚴(yán)格控制. 建立日常檢測(cè)和健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng),并進(jìn)行健康診斷,采取有效措施. 進(jìn)行必要的維護(hù)和修理（清掃、排水、除銹、修補(bǔ)等）. 按規(guī)定進(jìn)行大修、加固或修復(fù). 預(yù)防突發(fā)事件發(fā)生（船舶撞擊、危險(xiǎn)品車輛爆炸、臺(tái)風(fēng)、地震等）.,2020/9/17,鋼筋防銹技術(shù)措施：,膠乳改性混凝土：成本高、施工困難,目前基本不再采用. 混凝土表面涂層：涂層本身的壽命只有1015年. 環(huán)氧涂層鋼筋：成本較高、質(zhì)量控制較難；質(zhì)量良好則能夠推遲銹蝕開(kāi)始時(shí)間,現(xiàn)在常與高性能混凝土一起使用. 阻銹劑：能夠阻止或延緩氯離子對(duì)鋼筋鈍化膜的破壞,與低滲透性混凝土一起使用效果較好. 陰極保護(hù)：降低鋼筋銹蝕開(kāi)始以后的銹蝕速率. 高性能混凝土：成本低,綜合提高混凝土多方面物理力學(xué)性能,目前在歐美正大力推廣應(yīng)用.預(yù)計(jì)可使混凝土在惡劣環(huán)境中達(dá)到75120年壽命.,提高結(jié)構(gòu)耐久性的主要途徑,2020/9/17,5.4 結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì),5.4.1 層層設(shè)防措施 混凝土表面涂裝 加大保護(hù)層厚