1991年通車的廈門大橋,是我國第一座跨海公路大橋,2021年,這座服役滿30年的跨海大橋完成全國首例、規模最大的跨海大橋全橋綜合改造加固工程,這座常年受極端腐蝕的跨海特大橋,全橋八十于個橋墩常年浸泡在海水之中。潮汐干濕交替、氯離子腐蝕等導致墩身出現混凝土剝落、樁基外露等各類病害。那么,這場標桿級改造究竟是采用了什么方案,讓水中墩柱實現修復與耐久性防護的呢?
一、海洋環境服役30年:跨海橋梁的共性病害
廈門大橋主橋全長2070米,地處典型的海洋腐蝕環境(海洋Ⅲ-F級—極端腐蝕環境),海水氯離子含量高、潮汐干濕交替頻繁。全橋總體技術狀況評定為3類,根據檢測結果顯示,出現了以下主要病害特征,也是國內眾多跨海橋梁共同面臨的問題:

1.身氯離子深度侵蝕,銹脹開裂病害普遍
橋墩混凝土氯離子含量評定標度達3級(有可能誘發鋼筋銹蝕),部分墩位鋼筋銹蝕電位達4~5級,墩身普遍出現銹脹開裂、混凝土剝落、網狀裂縫等表觀病害。不及時治理將逐步導致承載不足等安全隱患。
2、水下承臺樁基破損,基礎穩定性削弱
經水下專業探摸檢測,全橋共16座承臺存在混凝土破損問題,7處承臺底部受常年水流沖刷出現基底掏空,8 根樁基因沖刷導致結構外露。海水腐蝕與水力沖刷的雙重作用,削弱了橋梁基礎的結構穩定性。
二、水下玻纖套筒工藝,超30年的耐久性防護
針對廈門大橋的樁基病害特征,本次改造采用水下玻纖套筒修復工藝修復樁基的方案,直擊海洋環境橋梁修復與養護難題。本次改造采用了水下玻纖套筒+增大截面/外包RPC的復合加固方案。全橋幾十個水中墩根據受力需求分為兩類,分別采用不同的加固修復方式:
1.固定墩方案:玻纖套筒+增大截面,兼顧提載與長久防護

構造設計:
在原墩身四周新增20cm厚海工混凝土,通過植筋與原墩身、承臺牢固連接;以5mm厚玻纖套筒作為澆筑外模板,混凝土澆筑完成后模板不拆除,為墩柱提供長久的耐久性防護。
核心功能:
新增海工混凝土層補足墩身結構安全儲備,外層利用水下玻纖套筒的耐腐蝕、耐老化、耐沖刷的特性形成物理屏障,從根源阻斷氯離子腐蝕、水流沖刷、紫外線老化等問題,為樁基穿上一層“夾克”,提供耐久性防護。
2.非固定墩方案:玻纖套筒+外包 RPC,輕量化耐久性升級

構造設計:
采用5mm厚定制玻纖套筒套設于原墩身外側,配套RPC混凝土,完成墩身表層病害修復與耐久性防護。
核心功能:
該方案無需大幅增加墩身自重,通過水下玻纖套筒耐久性防護體系,修復墩身銹脹剝落、網狀裂縫等表觀病害,同時構建長效防腐屏障,大幅延長海洋環境下墩身的使用壽命。

本次項目中,水下玻纖套筒作為永久性防護構造留存,材料通過1000小時耐 UV 老化測試,老化后強度下降率≤10%,完全適配海洋高鹽霧、強紫外線、潮汐沖刷的惡劣環境,滿足30年以上耐久性設計要求。同時產品支持定制化生產,可適配方形、圓形等不同截面形式的墩柱與樁基,覆蓋各類橋梁下部結構的修復需求。
三、5年實景見證:穩定可靠的長效防護表現

改造完成至今已經5年,途經現場拍攝的畫面直觀印證了這套防護體系的耐用性。歷經5年潮汐往復沖刷、高鹽霧持續侵蝕與沿海強紫外線常年照射的多重極端考驗,水中墩的玻纖套筒外觀完整光潔,無開裂、破損、明顯老化變色等問題,整體防護形態保持完好,肉眼未見腐蝕滲漏跡象,在海洋極端環境下依然維持著穩定的防護狀態。

轉自:北青網
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