大桥桩基防腐措施与施工探讨
胡建国 柴春鹂
（1. 大庆油田路桥工程有限责任公司，黑龙江 大庆 163411）
某桥梁工程设计基准期为100年，桥梁长度2528.2m，宽度32m，横向分为左右幅，双向共6车道，其中桩基为钻孔灌注桩，混凝土为C35混凝土，桩基数量为328个，桩径为Φ1.2～Φ2.0m。因为该桥梁工程地处亚热带海洋性气候区域，所以钢筋混凝土结构易出现腐蚀情况，若不能及时应用合理的防护措施，将可能导致桥梁使用寿命受到影响，并且从整体上来看，各个构件之中，处境最为恶劣的即为桩基，桩基顶部处于水位变动区域以及浪溅区域，其余部分则完全处于水下，能够受到的腐蚀破坏较为严重，所以针对其应用科学合理的大桥桩基防腐措施十分重要。
1.1 混凝土基本防腐措施
将提升混凝土保护层厚度作为该桥梁工程中的主要防腐蚀措施之一，同时，对于钢筋混凝土结构来说，也是延长期寿命的最简单有效且最经济实用的一种方式，但是其厚度并非可以任意增加，如果出现厚度过大的情况，混凝土自身的收缩性以及脆性则可能导致该保护层出现裂缝情况，进而则能够导致其对于钢筋起到的保护作用被削减。在本次桥梁工程之中，将混凝土保护层厚度提高至100mm，不仅与该工程的实际情况相符合，也能够满足相关规定中有关于混凝土保护层厚度的基本要求[1]。
第二个应用频率较高的防腐措施，即为应用高性能的混凝土。高性能混凝土有利于提升其中的密实性，且可促使其中对于氯离子进行抵抗的性能增强，也就能够实现其中耐久性能的提升。从整体上来看，高性能混凝土自身具有良好的强度、稳定性、耐久性、工作性以及密实性等，特别是抗氯离子渗透性较高，可以对侵蚀介质向钢筋中渗入的时间延长，也就可以提升桩基的耐久性。对具有加高防腐性能的混凝土进行配置，需要使用高标号的优质水泥、高活性的掺和料、性能良好的骨料以及高效的减水剂，在本次桥梁工程中，混凝土耐久性指标为抗离子渗透性在1100C以下，同时要求氯离子的扩散系数为在3.0×10-12m2/s以下。
1.2 附加防腐措施
在对基本防腐措施进行应用的过程中，还应根据实际情况合理应用附加防腐措施，也就是保留施工钢护筒，以能够对海水或是其他水溶性的腐蚀介质向混凝土中的侵入起到控制作用，且其中的施工成本不会显著提升。在本次桥梁工程之中，钢护筒的底部应该位于冲刷线之下1.5m的位置，顶部则应进入到承台混凝土内5～10m，同时控制壁厚度为12mm。一般情况下，钢护筒的锈蚀速度应为0.2mm/年，对附加防腐措施进行应用之后，混凝土中出现氯离子渗透情况的时间则可延后约60年，且钻孔灌注桩自身具有一定的耐久性，所以可以认为，该桩基能够具有100年以上的使用寿命。
2.1 混凝土原材料要求
在本次桥梁工程之中使用的混凝土原材料为普通硅酸盐水泥，各项技术性能指标均与国家相关规定相符合，特别是铝酸三钙占比处于6～12%之间，氯离子占比在0.03%以下，完全与高性能混凝土配置标准相符合。并且，在粗骨料之中，碎石粒径最小为5mm，最大为25mm，同时级配优良，压碎指标是7.7%，含泥料是0.2%，另外，使用普通中砂作为细骨料，普通中砂的模数是2.6，同时级配优良，含泥量是1.2%，水溶性氯化物折合氯离子的含量在细骨料中的占比不大于0.02%。桩基部分所用的矿物掺和料包含磨细高炉矿渣以及粉煤灰，有利于促使混凝土之中的抗氯离子渗透性得到提升，要求粉煤灰的品质为II级以上，磨细高炉矿渣应该能够实现 440m2/kg，且在施工过程中，各项技术应用条件均用于《高强度高性能混凝土用矿物外加剂》相关要求相符合，且为了促使混凝土的耐久性以及工作性得到提升，还需合理使用高效减水剂[2]。
2.2 桩基混凝土配合比设计
在本次桥梁工程之中，针对桩基部分使用海工耐久混凝土，应该保障其中的配合比与设计强度要求以及耐久性要求相符合，且因为桩基部分完全处于水下以及水位变动的区域，所以要求将其中的混凝土水胶比控制在0.4以下，配置方法则与常规形式的混凝土相同。需要注意的是，为了保障海工耐久混凝土的质量能够切实满足耐久性要求，还需适当降低其中的水胶比，并对掺和料的使用量进行调整，以能够使抗氯离子渗透性指标与相关要求相符合，也就更有利于优化桩基配合比。
2.3 混凝土施工控制
对混凝土进行拌和时，应注意对各项原材料的质量进行合理控制，适当提升抽样频率，且在开展搅拌工作时，应对投料的顺序以及进行搅拌的时间进行严格控制，首先对掺和料以及细骨料进行干拌，之后加入部分拌和用水以及水泥，最后加入外加剂、骨料以及其余的拌和用水，且拌和时间相对于常规混凝土来说，应该延长至少140s。
进行混凝土施工过程中，针对水下部分进行灌注混凝土所应用的导管，应该相对于普通导管的直径更大，增加幅度应为50mm，且进行提管应注意反复数次抽插，最后则应使超灌量处于设计桩顶标高以上1m的位置，以保障桩顶混凝土以及桩芯的密实程度，同时避免护筒壁相关位置出现夹泥夹渣情况等情况，另外，在进行浇筑操作时，还应注意对混凝土强度、扩散系数、渗透性等进行实时检测。
在针对保护层进行施工的过程中，垫块的原材料应为水灰比在0.40以下的砂浆，或是可以采用细石混凝土进行制作，且垫块的密实程度以及强度均优于桩基混凝土，另外，在进行清孔操作时，应该反复开展刮孔工作，以对孔径进行确认，同时也可以避免护壁泥皮厚度过大导致保护层厚度与相关要求不符的情况出现[3]。
根据上文，针对桥梁施工桩基防腐工作，一般应采用混凝土基本防腐施以及附加防护措施，且需注意优化混凝土的原材料、配合比，并针对施工过程进行严格控制，以保障各方面指标水平均能够与相关标准相符合，也就有利于提升桥梁工程整体的质量，同时延长其使用寿命。但是，因为海洋属于腐蚀性较强的环境，所以为了对混凝土结构腐蚀相关问题进行更加有效的解决，还需要积极对新技术和新材料进行开发，以促使混凝土结构具有更加优良的耐久性。
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