08桥梁公路隧道防腐蚀2006~2007年大事记

桥梁、公路、隧道防腐蚀 2006~2007 年大事记
青藏铁路桥梁环氧防腐技术
2007 年 2 月,应用环氧防腐新技术的“青藏铁路桥面系钢结构防腐涂装体系试验研究” 科技成果评审会在青海省格尔木召开。 与会专家认为该成果解决了高原恶劣环境中铁路桥面 系钢结构防腐涂装施工技术难题,施工工艺先进合理,关键技术具有独创性属国内首创,为 今后同类桥梁施工提供了参考借鉴,推广应用前景广阔。 青藏铁路海拔大多在 3000 米以上,桥梁钢结构防腐涂装施工是一个技术难题,中铁 18 局集团金属结构公司采用蓝星新材料无锡树脂厂等企业生产的国内外质量优良的环氧重防 腐蚀涂料进行涂装体系的试验匹配, 通过综合防腐效果和应用现场环境检验, 选出了一整套 适合高原特殊环境的最优防腐涂装体系。

防止混凝土腐蚀的长寿管片
2007 年 3 月 26 日,由武汉市政集团、武汉城投公司、武汉理工大学、中隧集团 4 家联 手承担的 《高抗渗长寿命大管径隧道管片材料结构设计与工程应用》 课题获得国家专家组通 过,该项目是国家“863”高技术研究计划的课题。 武汉长江隧道江中段,从长江水面到隧道底部是 60 米,水深是长江上海隧道的 1.6 倍。 这种“高压富水”环境下隧道管片的高抗渗和高耐久性,是一道世界难题。据介绍,水中的 混凝土遭遇腐蚀,多是因为防渗层保护不力造成。长江第一隧的管片,外壁有 5cm 厚保护 层。课题组将这 5cm 外侧的 2cm 做成新技术的保渗层,使管片的防渗等级提高,管片的使 用寿命由 100 年增加到 150 年。 这项成果将成功开启地下工程材料应用的新领域, 为大型跨 江海隧道提供关键材料和技术支持。

混凝土基层表面研磨钢化处理
由天津某公司研发的混凝土基层表面研磨钢化处理的新工艺正式获得国家发明专利。 现有钢筋混凝土地面的传统做法是,在钢筋混凝土底板上再次施工 5cm~10cm 含钢筋 或不含钢筋的细石混凝土,经振捣超平后,随打随抹成形。钢筋混凝土底板与后浇层细石混 凝土结合,极易出现空鼓、贯通性裂缝等现象。另外,混凝土本身的透气特性,决定混凝土 表面分散着大小不均、疏密不匀的微细气孔。当混凝土表面受到强大外力挤压擦拭,水泥和 砂子会向四周空隙移动,导致水泥和砂子脱落或起皮。工程质量因此大打折扣。 混凝土基层表面研磨钢化处理工艺,通过采用高分子钢化聚酯液对混凝土表层进行处 理,使混凝土地面表层气孔得到充分填充,增加了同等级混凝土地面的表面强度、耐磨度、 平整度和密实度,提高了混凝土表面的抗渗、耐油污和耐酸碱腐蚀性能,解决了混凝土地面

的起砂问题,有效地延长了地面使用寿命。

混凝土抗硫酸盐侵蚀技术
混凝土的侵蚀病害问题,近年在我国呈现多发和日益严重的趋势。2007 年 8 月,新疆 图木舒克市城建主管部门科技人员称, 采用新疆地区自产的锂硅粉研制成功粉型高性能混凝 土防盐蚀剂,初步找到了缓解混凝土硫酸盐侵蚀病害的办法。 新疆图木舒克市近年为硫酸盐侵蚀混凝土构筑物所困扰, 道路完工不久, 路面即出现硫 酸盐胀裂损害,一座医院楼建造完工使用不足三年,即出现基础硫酸盐严重腐蚀,多处裂纹 贯穿楼层,不得不搬空停用。图木舒克市政府专门制定了“关于防止混凝土硫酸盐侵蚀病害 的技术规定”的文件。指示市区内各有关单位采用粉型高性能混凝土防盐蚀剂并认真施行, 在总结新的实践经验前提下不断修订完善这一规定,促进建设工程的良性发展。 我国西部不少地区属于富盐渍区, 土壤和水体中硫酸盐含量超过千分之一以上, 树木及 农作物生长缓慢,同时对桥闸、轨枕以及房屋基础等混凝土构筑物也造成严重侵蚀,有的混 凝土构筑物完工投入使用一两年内即显现胀裂或蜂窝状酥化,三五年之后有的强度几乎尽 失,不得不被迫拆除重建,损失巨大。还由于近年我国的煤燃烧量迅速增长,窑炉排放的二 氧化硫造成的酸雨严重。 在我国东部沿海地区, 个别区域海水的硫酸盐含量高达千分之二点 五以上,重庆地区降雨的 pH 值大多数时间在 4.1~4.5 间,属于酸雨区。新疆图木舒克市科 技人员开发的这一技术是缓解混凝土硫酸盐侵蚀病害的新途径。

辽宁滨海公路的防腐“衣”
一面是海洋,一面是内陆,作为国内最长的滨海公路,辽宁滨海公路在建设工程中采取 了一些防腐蚀措施,具体有: 1、滨海公路的防护栏与高速公路上的防护栏基本相同,但由于沿海地区空气中的盐离 子浓度过高,易腐蚀防护栏,因此将在防护栏外层先喷塑,再涂一层锌来防止腐蚀,保证护 栏坚固。 2、在路基建造上主要采用冲击压石技术,用多边形的压路机取代传统的圆形压路机, 巩固石块沙石间的吻合力度,保证路面抗压能力。同时,受滨海环境影响,在水泥中混入了 微硅粉,以防止潮水对路面的腐蚀。

网架结构腐蚀承载能力研究
2007 年 5 月 30 日,山西省科技厅组织有关专家对中国铁建十二局集团建安公司与太原 理工大学合作完成的 “螺栓球节点网架结构施工跟踪测试与腐蚀承载能力研究” 项目进行了 成果鉴定。 该项目首次提出了螺栓球节点网架结构挠度应针对不同影响因素区别对待, 考虑杆件连

接的非线性、 几何加工误差及误差的累计形成的网架非载荷挠度。 根据杆件与螺栓球加工精 度和测试结果,计算确定非载荷挠度值,得出设计和施工中非载荷挠度值的控制范围。经测 试与分析得出实体网架杆件中普遍存在弯矩, 提出设计时应考虑弯曲应力对杆件的影响。 测 试与计算发现网架整体变形和杆件内力及其性质(拉、压)随施工过程变化,提出了应根据 不同施工方法进行网架结构施工过程验算, 以解决杆件轴向拉压在施工过程中变化的隐患问 题。进行了相应环境下网架结构金属腐蚀速率的测试。调查相应的防腐蚀措施效果,确定相 应环境下的防腐措施失效速率。根据二者结果,确定了该网架结构平均的年腐蚀速率公式, 对同类环境下网架设计具有指导意义。

新型桥梁防水涂料
随着我国建设事业的蓬勃发展,将不断修建大量跨海、跨江大桥、立交桥、高架桥。其 中很大一部分采用叠合梁结构, 采用这种方法虽有很多优点, 但往往由于未对桥梁面板中的 钢筋作防锈蚀、防水处理,当桥面经受反复动荷载压力情况下,极有可能造成桥面漏水会使 钢筋锈蚀,影响桥梁的安全耐久性。 青岛某公司成功研制出一种水性环保型桥梁防水涂料。 该产品采用优质石油沥青为基料, 以 橡胶高分子材料为改性剂,以水作为介质,经催化、交链、交联、乳化等科学工艺生产而成。 其主要的优点是: 改性沥青中的橡胶所形成的高分子聚合物形成连续网络, 而互相贯穿交联, 使改性沥青呈现高聚物性能,涂膜干后保持橡胶的弹性、低温柔性、耐老化性;并具有抗剪 切力强、耐温、抗冻、抗化学腐蚀、抗裂、冷施工、防火、无毒无味、无环境污染等优点, 能适应桥面长期动荷载而抗压的要求,对温差的适用性尤为宽广,低温可达-30℃,可承受 沥青砼 160℃以上的温度。

针对桥梁腐蚀的涂料
美国 Xiom 公司是一家位于纽约长岛的粉末涂料喷涂系统和聚合物涂料产品的特种化学 品公司,2007 年 10 月,该公司宣布,已成功开发一种新型防腐蚀涂料产品,可以有效减少 桥梁建筑的腐蚀危险,同时降低涂装成本。 美国明尼阿波利斯 35 号大桥的倒塌,在美国国内引起了极大的恐慌,美国人开始担心 国内近 60 万座桥梁的安全问题, 因为其中约 10 座桥梁经过检测存在建筑隐患。 腐蚀是桥梁 安全的最大危险,而 Xiom 的粉末涂料体系则能为桥梁结构提供超强的耐腐蚀性能,确保桥 梁使用安全,延长桥梁使用寿命。 Xiom 的这种含锌 85%, 含铝 15%的复合型涂料产品, 采用硬度较高的塑料作为其有效 载体进行混合,制成成品后该产品的耐候性和耐用性较目前市场主流产品有较大的提高。 另外这种复合金属型涂料产品,也可以加入混凝土中,直接进行钢筋混凝土的浇注。 Xiom 涂料不会产生流挂、过喷等现象,同时绝对不含 VOC;较传统粉末涂料相比,Xiom 涂料固化时间更短,有效的缩短了施工时间,短时间内即可恢复桥梁交通。

防桥梁腐蚀的非异氰酸酯聚氨酯涂料
2007 年 10 月,纽约城市运输管理局(MTA)管辖的三区桥(Triborough Bridge)和纽 约运河管理局选用 Global Matrechs Inc 公司的混合型非异氰酸酯(HNIPU)Phazerthane 涂料 用以桥梁的防腐蚀。自 1997 年, MTA 即开始修复三区桥的长期工程,工程耗资 5.5 亿美元。 该公司宣称,HNIPU 是一种表现出卓越的抗化学品腐蚀能力的材料。在抗化学品腐蚀方面, HNIPU 比传统聚氨酯的防腐蚀能力高 30%~50%,渗透率则降低了 3-4 倍。传统聚氨酯涂料 带有气孔,而 HNIPU 产品则没有。因为涂料中去除了异氰酸酯,HNIPU 粘合料可接受未经 特别干燥处理的填料。此外,不含异氰酸酯的 HNIPU 还具有毒性小的特点。

青岛海湾大桥防腐蚀投入将上亿
青岛海上春夏多雾多雨,秋冬浪高寒冷,并且海水咸度较高,对海湾大桥而言处于一个 腐蚀较重的区域。 而大桥设计使用期限是 100 年, 因此如何防腐蚀是它 “延年益寿” 的关键。 6 月 15 日,青岛海湾大桥防腐蚀技术研讨会暨中国工程院工程科技论坛在青岛举行, 200 名来自国内外的专家献计献策,初步敲定了海湾大桥防腐蚀方案,预计工程投入达 1 亿 多元。 海湾大桥项目法人、 山东高速集团青岛高速公路有限公司董事长周勇称, 青岛海湾大桥 是我国在北方冰冻海域建设的首座特大型桥梁,对桥梁专家而言是一次挑战。一方面,海湾 大桥受海水腐蚀的机会较多,大桥全长 28.047 公里,其中跨海大桥就有 25.171 公里。同时, 海湾大桥属于重防腐蚀区,他们对比研究发现,杭州湾跨海大桥海水含盐度为 10‰~15‰, 东海大桥为 10‰~25‰,而海湾大桥则高达 29.4‰~32.9‰,防腐蚀难度更大。另一方面, 大桥暴露在外的钢箱梁、缆索、护栏和其他钢结构,处在严重的腐蚀环境中,青岛独特的潮 湿气候、海洋大气、工业大气、气象因素形成了复杂的腐蚀环境。 来自工程建设防腐蚀领域的国内外专家学者约 200 人, 就海湾大桥防腐蚀工程发表了自 己的意见。在混凝土防腐蚀方面,专家建议,可按照大气区、浪溅区、水下区等不同区域的 不同腐蚀程度设计方案。在钢结构防腐蚀方面,有专家建议,采用长效保护的重防腐蚀涂料 组合体系比较可靠,简单说来,就是刷三层漆:防锈底漆、中间封闭层、耐紫外线老化为主 要功能的面漆,但对这些漆的附着力、湿润性、厚度、屏蔽阻挡作用、防腐蚀功能等,要求

非常严格。 海湾大桥防腐蚀方案初步敲定为, 采用海工高性能混凝土及主桥外加电流阴极保护和混 凝土表面涂装防护的组合型防护方式, 确保混凝土使用寿命 100 年。 同时, 对钢结构采用 “金 属表面热喷涂+重防腐蚀组合体系” 。大桥不同部位、不同结构会采用不同的重防腐蚀组合 体系。 有关人士透露,海湾大桥防腐蚀工程预计投资 1 亿多元。

永定河特大桥召开阴极保护论证会
9 月 21 日,河北省廊涿高速公路筹建处邀请国内外知名专家,在河北省廊坊固安召开 “河北廊涿高速公路永定河特大桥桥面阴极保护系统”工程设计和施工方案专家评审会。 电化学阴极保护是目前国际上防止高速公路桥面板结构表层钢筋发生腐蚀的先进的防 护技术措施。 为避免永定河特大桥桥面钢筋出现除冰盐腐蚀, 廊涿高速公路永定河特大桥利 用国际先进阴极保护技术对桥面钢筋进行防护。 此项技术的实施, 对新建和正在使用中的桥 梁的保护均具有重要意义。

武汉长江大桥铁路桥开始养护
2008 年初,武汉长江大桥通车 50 年后,铁路桥将首次蒙上一层特殊“防污罩”。2007 年 10 月,全桥百万颗铆钉中,首次更换 5742 颗已烂头的铆钉。 在大桥的先期维护中,首先铲掉 5742 颗已烂头的铆钉,更换高强度螺栓。同时,对铁 路盖板、铁轨进行喷砂除锈,然后重新喷漆,就连 0.5 毫米宽的缝隙,也要用油漆填满,以 防止雨水渗入。从而形成一层特殊的“防污罩” 。

耐腐蚀混凝土技术获全国铁路重大科技成果奖
2007 年 10 月,由兰州交通大学参加研究的“青藏铁路低温早强耐腐蚀高性能混凝土应 用技术”获得 2007 年全国铁路重大科技成果二等奖。

工程院院士林元培指出修建台湾海峡大桥的三个难题

腐蚀位列其中

在武汉长江大桥建成 50 周年之时,中国工程院院士、桥梁专家林元培力主台湾海峡建 桥梁。 林元培青睐台湾海峡北线方案,该方案设计宽 125 公里,水深 40 米到 60 米,但不超过 80 米,桥梁隧道方案未定。 “做隧道的海峡水都很深, 台湾海峡北线地区属于浅海地区, 主张建造台湾海峡大桥” , 林元培说。他还表示,以中国桥梁现有技术水平,可轻易攻克台湾海峡大桥难关。对于主桥 桥型,林元培建议比照墨西拿海峡,选择悬索桥。

大桥现有的几大技术难题主要是: 我国台湾地区地震频繁,如何保证大桥经过大震还不倒、可修复? 台湾海峡台风频繁,如何采用措施进行改进,使得绝大多数情况下,车辆能高速行驶? 主桥长 100 公里左右,钢束长期处于海上,如何保养钢束、更换钢束,保证桥梁长寿? 林元培表示,如果在小范围内钢束由于腐蚀,将可能导致 100 公里桥全部倒塌。

西樵大桥更换斜拉索
2007 年 10 月, 更换的 116 根新钢索全部采用了全球领先的水密性封闭技术, 提高防水、 防酸、防晒等抗腐蚀能力。新拉索外部采用 2 层以上 PE 管包裹,消除内层结构与外层之间 的空隙,对拉索的保护更严密。内部结构完全由钢丝构成,平均承重能力在 200 吨以上。拉 索直径由原来的 13cm 降到 10cm,将使修复后的西樵大桥看起来更加轻灵美观,呈现天蓝 色,与天空浑然一体。

青岛市海底隧道防护技术研究获国家自然科学基金重点项目资助
2007 年 10 月,青岛市“海底隧道工程劣化机理与防护技术研究”项目获国家自然科学 基金重点项目资助,经费 190 万元。 青岛市科技局根据该市海底隧道建设的技术需求, 组织青岛理工大学申报了 “海底隧道 工程劣化机理与防护技术研究” ,该项目将对海底隧道的环境和作用进行合理的分区,并针 对各分区的特点研究多系列耐腐蚀高性能衬砌混凝土材料的优化配制技术和质量保证措施, 对衬砌混凝土结构建立起完善的长期监测系统和完善的耐久性评估体系。

北京复兴门桥大修完工
11 月 3 日,北京复兴门立交桥完成 9 天 10 夜的大修。 历经 33 年风雨,这座于 1974 年建成的立交桥桥梁结构已严重老化。经检测,立交桥主 梁混凝土局部强度偏低, 主梁铰接钢板腐蚀, 混凝土腐蚀, 桥面铺装纵向开裂, 防水层损坏, 综合承载能力与设计要求差距较大,评定为 D 级桥梁,需限制重车通行。为了确保市民出 行安全,经市政府批准,决定对复兴门桥进行大修加固。大修加固主要包括拆除旧桥面铺装 层、新浇注桥面混凝土整体化层、加铺防水层和沥青混凝土、伸缩缝更新等。

青岛海湾大桥打桩已近 700 根 年内打桩量将完成一半
山东高速青岛海湾大桥建设指挥部有关负责人说, 目前 13 个合同段 24 小时施工, 包括 沧口航道桥、大沽河航道桥在内,所有的工程都已经开工。截至 2007 年 11 月,工程已完成 钻孔灌注桩 689 根,搭设栈桥 10033 米、码头 11000 平方米。 工作人员说,现在基本上以每天 30 根灌注桩的进度进行,预计年前可完成大桥 5227

根灌注桩的一半,实现总投资 20 亿元。这些灌注桩直径为 1.5 米,最深处达 80 米,确保大 桥可以抵抗 13 级飓风和 6 级地震。按计划,年内将完成大桥连接线路基和桥墩墩深下部结 构的 20%。 作为我国在北方冰冻海域建设的首座特大型桥梁,海湾大桥将采用组合式的防腐蚀技 术, 即采用海工高性能混凝土及主桥外加电流阴极保护、 混凝土表面涂装防护的组合型防护 方式。

福建平潭跨海大桥开工
12 月 1 日,福建平潭大桥正式开工。平潭海峡大桥及接线公路工程,起自福清小山东, 接省道 305 线,跨海坛海峡,止于平潭娘宫,接省道 305 线,全长 4976 米,总投资达 11 亿多元。其中跨海峡大桥长 3510 米,两岸接线长 1466 米。建设工期 3.5 年。 此外,大桥通往台湾新竹县的北线二期工程正在进一步的论证中。 福州平潭大桥建设公司工程部陈主任他表示, 平潭大桥在防腐蚀技术方面借鉴了国内已 建或在建的跨海大桥的技术,比如东海大桥、杭州湾大桥等。 首先对桥墩里的钢筋做防腐蚀处理, 可以钢筋镀锌和外表喷涂等, 还有就是运用海工混 凝土进行浇筑,并在混凝土外表面涂一层防护层或贴上保护模板。

国内首个使用聚硅氧烷面漆大桥通车
重庆菜园坝大桥于 2003 年 12 月 28 日动工开建, 工程总投资逾 20 亿元。 连接重庆渝中 与南岸两地,北端起于渝中区两路口中山三路,南端直接抵达南岸区大石路立交。线路全长 为 4 公里。 大桥的表面喷涂防腐工程工期长达 3 年, 2007 年 10 月完工。 于 钢拱梁采用电弧喷涂技 术以及铝镁合金的基层喷涂材料,是目前重庆市已建成桥梁中首次使用的防腐蚀工艺。 该桥在我国桥梁中首次采用聚硅氧烷涂料作为面漆。这种面漆每升售价高达 100 多元, 一套漆就高达 2000 多元,防腐效果更胜以前所用面漆,保守估计可达 10 年以上。整个桥面 的喷涂总面积达 20 多万平方米,耗资高达 5000 多万元

美 Cortec 公司迁移型阻锈剂进入巴哈马市场
2007 年 10 月, 美国 Cortec 公司宣布其用于延长金属结构建筑使用寿命的迁移型阻锈剂 正式进入巴哈马群岛建筑市场。 Cortec 公司 MCI 产品的代理商 Don Demeritte 公司称, 巴哈马地区目前有很多建筑需要 进行防腐蚀处理,MCI 是一种对环境友好的环保型化学产品,可以为汽车整车结构、跨海 大钱、宾馆建筑和家庭住宅提供完善的防腐蚀保护。 根据 Cortec 的介绍,MCI 将能够有效帮助钢铁结构的建筑抵御腐蚀的侵蚀,作用时间

会长达 20 年甚至更久,是目前防锈剂行业突破性的科技产品,而且环保无害。

日本研发出耐腐蚀混凝土 寿命可达一万年
日本鹿岛公司等 3 家企业联合开发出使用寿命可达 1 万年的新型混凝土。 据日本《产经新闻》报道,目前广泛利用的混凝土,使用寿命一般只有 100 年左右,而 这种名为“EIEN”的新型混凝土使用寿命可长达 1 万年。 这种不易腐蚀的新型混凝土可广泛用于堤防、桥墩、隧道等工程。据报道,开发新型混 凝土的灵感来自 5000 多年前的中国遗址。现代混凝土的历史最多只有 200 年,但在位于中 国甘肃省秦安县的大地湾遗址中, 考古学家发现了类似混凝土的新石器时代人类遗存, 其耐 久性令建筑专家称奇。 报道说,研究显示,大地湾的古代“混凝土”因为化学反应,表面的缝隙被填实,有效阻止 了水和盐分向内部渗透,从而延缓了腐蚀作用。EIEN正是利用这一原理,在材料中加入 特殊矿物质,使混凝土表面产生同样的化学反应。


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