作者：容国开
1 概况
琼州大桥是跨越南渡江上的一座特大型桥梁, 全长1396.98m, 其中主桥长480m, 东引桥长452.74m,西引桥长464.24m。主桥为5 跨( 188m+98m+108m+98m+88m) 下承式钢管混凝土系杆拱桥, 拱肋为钢管混凝土哑铃断面, 下部结构为整体式钢筋混凝土薄壁空心墩, 基础为钻孔灌注桩。引桥为连续箱梁和T 形梁。
琼州大桥于2000 年12 月开工, 2003 年5 月建成通车。
2 琼州大桥混凝土防腐设计
琼州大桥桥址位于南渡江下游段, 距入海口约7km, 属海洋环境影响区域, 河水水质受涨落潮的影响较大。勘察期间, 对桥址处的环境水进行水质分析, 每升水中含有CO2 侵蚀性物质20.5～29.1mg, 依据《公路工程地质勘察规范》( JTJ064- 98) 附录D 环境介质对混凝土腐蚀的评价标准, 根据水质分析结果判定, 环境水对混凝土具有分解类碳酸型弱腐蚀。
为延长混凝土的使用年限, 保证桥梁的正常使用,须采用耐腐蚀混凝土。设计中环境水腐蚀等级按中等腐蚀考虑。
2.1 琼州大桥混凝土防腐设计的依据
在2000 年琼州大桥设计时, 交通部新桥规涉及桥梁耐久性的具体要求尚未出台, 在防腐设计时, 主要依据为《铁路混凝土与砌体工程施工及验收规范》( TB10210- 97) 。
2.2 耐腐蚀混凝土使用部位
根据国内外海工混凝土结构的使用经验, 混凝土结构中钢筋腐蚀最严重的是浪溅区, 依次是水位变动区、大气区。长期处于水下的混凝土结构由于缺乏供氧条件, 钢筋腐蚀较为缓慢。琼州大桥耐腐蚀混凝土使用部位为桩、柱、承台。
2.3 耐腐蚀混凝土施工要求
2.3.1 工程措施
(1) 混凝土外露面的边缘、棱角、沟槽均应呈圆孤形, 尽量减少棱角或突变, 避免应力集中。
(2) 钢筋混凝土外露不得裸露钢筋头, 混凝土必须密实, 不得有空洞。
(3) 混凝土采用机械拌制和机械振捣。
(4) 混凝土拌和物中氯离子含量最高限值按水泥重量的0.10%计。
(5) 良好的混凝土保护层是防止钢筋腐蚀的最重要的屏障, 应保证它具有足够的厚度而且密实。主筋净保护层厚度不得小于5cm, 其垫块强度、密实度应高于构件本体混凝土。
2.3.2 材料
(1) 水泥品种: 宜选用普通硅酸盐水泥( C3A<8%)并掺加粉煤灰。
(2) 最大水灰比不应大于0.5, 最小水泥用量不小于330kg/m3。
(3) 掺加2%的GF- 01 型阻锈剂。
(4) 混凝土抗渗级应达到S12。
3 琼州大桥混凝土防腐施工质量控制
3.1 桩基
(1) 提高混凝土标号, 采用双掺技术确保混凝土达到S12 以上, 以增加桩基耐久性, 保护钢筋。
(2) 按设计掺阻锈剂提高碱浓度, 保护钢筋并注意到减水剂与阻锈剂的相容性, 确定掺同一厂家的减小剂和阻锈剂。
(3) 确保钻孔水头高潮水位1.5m 以上和泥浆质量(掺聚丙烯铣铵或纯碱) 。
(4) 用!14cm 混凝土圆块, 每断面4 块, 来保证钢筋保护层。
3.2 承台
承台属大体积混凝土, 采取如下温控措施:
(1) 在保证强度的前提下, 控制水泥用量小于350kg/m3, 采用双掺技术减小水灰比, 延长凝结时间到20h, 碎石用量大于1150kg/m3。
(2) 拌和水加冰, 将碎石冲水降温, 设双层冷却管, 间距0.9m, 掺入适量片石, 选择下午5 时后浇注混凝土。
(3) 用冷却管循环水养护, 推迟拆摸时间。
