盐沼泽腐蚀区桥梁桩基竖向承载特性分析及其防腐技术研究

摘要

盐沼泽是地表过湿或季节性积水、土壤盐渍化并长有盐生植物的地段。盐沼泽地表呈碱性、土壤中盐分含量较高，表层积累有可溶性盐。位于盐沼泽区内土体或水体中的盐类对桩身混凝土的化学、物理作用，使桥梁桩基础出现混凝土溶蚀、剥落等腐蚀损伤现象，腐蚀损伤的发生，影响桥梁的正常承载性能且极易诱发工程病害。
　　公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004）规定公路桥涵结构的设计基准期是100年。然而受工程服役环境作用的影响，盐沼泽区内的公路桥梁结构物的服务年限很难达到设计要求。
　　本文依托青海在建德香高速公路盐沼泽区的桥梁工程项目，针对盐沼泽区复合盐类对桥梁下部结构腐蚀问题开展研究。主要研究工作如下：
　　（1）对工程沿线盐沼泽区域气候特点、地貌特征、地表水文条件和水文地质条件等环境进行调查与分析；总结提出了盐沼泽区内引起桥梁桩基础腐蚀的岩土体及水体类型。并对相似工程环境中已发生腐蚀病害的桥涵相关结构进行调查分析，为数值模拟的计算工况设计提供参考。
　　（2）采用室内试验手段分析了盐类腐蚀发生与作用的机理；以依托工程现场土体与水体中所含单盐类型与离子浓度为参考，配制腐蚀溶液，开展腐蚀试验，对试验成果进行分析。
　　（3）基于有限元仿真方法对腐蚀前、后桥梁桩基础进行建模，分析相关盐类腐蚀桩身混凝土，剥落厚度与桩身受腐深度的变化情况下，桥梁桩基础的竖向承载力特性及其变化规律。
　　（4）从隔离、抗裂、密实及钢筋阻锈等技术层面提出了针对性强的腐蚀防治措施，并对每种防腐技术的防腐机理进行阐述，总结提出了防腐的关键技术手段。

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第一章 绪论

1.1 研究目的与意义

1.2 国内外研究现状及评述

1.3 研究方法与内容

第二章 依托工程概况

2.1 概述

2.2 依托工程自然环境资料调查与分析

2.3 德香高速公路盐沼泽区桥梁结构技术信息调查与分析

2.4 沿线腐蚀病害调查

2.5 小结

第三章 德香高速公路盐沼泽区桥梁桩基材料的腐蚀试验研究

3.1 目的与意义

3.2 试验方案设计

3.3 试验结果

3.4 腐蚀机理分析

3.5 小结

第四章 盐沼泽区桥梁桩基腐蚀前后竖向承载特性数值模拟分析

4.1 目的与意义

4.2 竖向荷载下的有限元计算模型

4.3 计算参数的选取

4.4 有限元计算方案

4.5 计算成果与分析

4.6 小结

第五章 盐沼泽区桥梁桩基础腐蚀防治技术研究

5.1 概述

5.2 隔离防腐技术

5.3 抗裂防腐技术

5.4 密实防腐技术

5.5 钢筋阻锈技术

5.6 小结

第六章 主要结论与建议

6.1 主要结论

6.2 进一步研究建议

参考文献

致谢