一、引言

沿海地區(qū)高速公路橋涵結構在海洋環(huán)境的侵蝕下，面臨著嚴峻的耐久性挑戰(zhàn)。海洋環(huán)境中的氯離子、二氧化碳、鹽分等腐蝕介質，對混凝土結構的鋼筋和混凝土本身造成嚴重破壞。高性能混凝土（HPC）因其優(yōu)異的抗?jié)B性、抗碳化性和抗侵蝕性，成為解決這一問題的關鍵材料。

二、沿海地區(qū)橋梁腐蝕現狀

橋梁腐蝕現狀調研

聞寶聯博士團隊長期追蹤調研沿海橋梁腐蝕現狀，發(fā)現實際上類似的病害幾乎在所有的橋梁上都有發(fā)生，給出的照片只是冰山一角。

在沿海地區(qū)，混凝土結構所處的工作環(huán)境條件變化多樣，影響因素復雜，碳化作用、凍融破壞、鹽侵蝕等不同的環(huán)境條件直接關系著結構，耐久性退化。無論是新建混凝土結構的設計還是在役混凝土結構的評估與加固都應考慮結構所處的環(huán)境，并據此作出相應的構造規(guī)定與材料耐久性的要求。我國地域廣闊，各地區(qū)氣候差異大，使不同地區(qū)的建筑遭受環(huán)境損害的程度與機理不盡相同。如果能夠根據環(huán)境條件和其對混凝土結構耐久性的影響程度將我國劃分為不同的區(qū)域，每個區(qū)域中根據其耐久性損傷特點對混凝土結構進行，耐久性設計，做到因地制宜，就能夠節(jié)約常規(guī)能源，保護生態(tài)。這對于我國的可持續(xù)發(fā)展具有極其重要的意義。

三、南方與北方應用的技術要點

（一）南方地區(qū)

南方沿海地區(qū)氣候溫暖濕潤，海水含鹽量高，腐蝕作用更為顯著。在南方地區(qū)應用高性能混凝土時，需特別注意以下技術要點：

1. 混凝土配合比設計：采用低水灰比（0.35~0.40），并添加適量的粉煤灰和礦渣粉，以提高混凝土的抗碳化性和抗氯離子滲透性。

2. 防腐涂層選擇：優(yōu)先選用耐候性好、附著力強的有機硅防水防腐涂料，以應對高濕度和高鹽分環(huán)境。

3. 鋼筋阻銹劑應用：在混凝土中摻入適量的亞硝酸鈣阻銹劑，以延緩鋼筋銹蝕。

（二）北方地區(qū)

北方沿海地區(qū)冬季寒冷，存在凍融循環(huán)問題，對混凝土的抗凍性提出了更高要求。北方地區(qū)應用高性能混凝土的技術要點如下：

1. 抗凍性能提升：在混凝土中摻入引氣劑，形成微小氣泡，緩解凍融循環(huán)對混凝土的破壞。

2. 表面防護措施：采用具有抗凍融性能的防護涂層，如環(huán)氧樹脂涂層，以增強混凝土的耐久性。

3. 結構設計調整：適當增加混凝土保護層厚度，以抵御冬季低溫和鹽分的雙重侵蝕。

四、施工單位需重視的技術要點

施工單位在實際操作中往往忽視了一些關鍵的耐久性問題，以下是需要特別關注的要點：

1. 施工質量控制：嚴格控制混凝土的攪拌、澆筑和養(yǎng)護過程，確?；炷恋木鶆蛐院兔軐嵍取Ｊ┕ぶ袘苊獬霈F蜂窩、麻面等質量缺陷，防止氯離子和水分的侵入。

2. 原材料檢驗：對水泥、骨料、外加劑等原材料進行嚴格檢驗，確保其質量符合高性能混凝土的要求。特別是骨料的堿活性檢測，避免因堿集料反應導致混凝土膨脹開裂。

3. 防腐涂層施工：防腐涂層的施工質量直接影響混凝土的耐久性。施工單位應嚴格按照涂料說明書進行操作，確保涂層的厚度和均勻性。

4. 鋼筋保護措施：在鋼筋加工和安裝過程中，應避免對鋼筋造成損傷，并確保鋼筋阻銹劑的均勻涂抹。

五、全員重視耐久性，形成系統

高性能混凝土在沿海地區(qū)高速公路橋涵的應用，不僅需要施工單位的嚴格把控，還需要設計單位、材料供應商、監(jiān)理單位以及后期維護部門的協同合作，形成一個完整的耐久性保障系統。

（一）設計單位的責任與作用

設計單位在高性能混凝土的應用中起著關鍵的引領作用。設計人員應充分考慮沿海地區(qū)的腐蝕環(huán)境，結合橋梁的使用功能和預期壽命，進行合理的結構設計。具體措施包括：

1. 優(yōu)化結構設計：合理增加混凝土保護層厚度，特別是在易受海水侵蝕的部位，如橋墩、橋臺和梁端等。同時，優(yōu)化結構的細部設計，減少應力集中和裂縫的產生，降低腐蝕介質侵入的風險。

2. 材料選型與配合比設計：根據沿海地區(qū)的腐蝕特點，選擇合適的高性能混凝土材料和配合比。設計人員應與材料供應商和施工單位密切合作，確保所選用的材料能夠滿足耐久性要求。

3. 防腐設計一體化：將防腐設計貫穿于整個橋梁設計過程中，不僅考慮混凝土本身的耐久性，還要綜合考慮鋼筋保護、表面涂層、排水系統等多方面的防腐措施，形成一個完整的防腐體系。

（二）材料供應商的保障作用

材料供應商是高性能混凝土質量的基礎保障。在沿海地區(qū)應用高性能混凝土時，材料供應商應提供高質量、穩(wěn)定可靠的原材料，并根據沿海環(huán)境的特點進行針對性的材料研發(fā)和改進。

1. 原材料質量控制：嚴格把控水泥、骨料、礦物摻合料、外加劑等原材料的質量。特別是骨料的堿活性和氯離子含量，必須符合相關標準要求，避免因原材料質量問題導致混凝土耐久性下降。

2. 研發(fā)與改進：針對沿海地區(qū)的腐蝕環(huán)境，研發(fā)新型的高性能混凝土材料，如具有更高抗氯離子滲透性和抗碳化性的水泥基材料、耐候性更好的防腐涂料等。同時，不斷優(yōu)化材料的生產工藝，提高材料的穩(wěn)定性和一致性。

3. 技術支持與服務：為施工單位和設計單位提供技術支持，包括材料的性能參數、使用方法、配合比設計建議等。在施工過程中，及時解決材料使用中出現的問題，確保材料的正確應用

（三）監(jiān)理單位的監(jiān)督作用

監(jiān)理單位在高性能混凝土的應用過程中，起著重要的監(jiān)督和管理作用。監(jiān)理人員應嚴格按照相關標準和規(guī)范，對施工過程進行全程監(jiān)督，確保施工質量符合耐久性要求。

1. 施工過程監(jiān)督：對混凝土的攪拌、運輸、澆筑、振搗、養(yǎng)護等施工環(huán)節(jié)進行嚴格監(jiān)督，確保施工操作符合設計要求和施工規(guī)范。特別要關注混凝土的振搗質量，避免出現蜂窩、麻面、漏振等質量問題，影響混凝土的密實性和耐久性。

2. 原材料檢驗監(jiān)督：監(jiān)督施工單位對原材料的檢驗和試驗工作，確保所有進入施工現場的原材料都經過嚴格檢驗，符合設計要求。對于不合格的原材料，堅決要求退場，不得用于施工。

3. 質量驗收與評估：在施工過程中，按照相關標準和規(guī)范對已完成的混凝土結構進行質量驗收和評估。對發(fā)現的質量問題，要求施工單位及時整改，并對整改情況進行復查，確保施工質量符合耐久性要求。

（四）后期維護部門的保障作用

后期維護是確保橋梁耐久性的重要環(huán)節(jié)。維護部門應建立完善的維護管理體系，定期對橋梁進行檢查、評估和維護，及時發(fā)現并處理潛在的腐蝕問題。

1. 定期檢查與評估：制定科學合理的檢查計劃，定期對橋梁的混凝土結構、鋼筋狀況、防腐涂層等進行檢查和評估。通過目測、儀器檢測等手段，及時發(fā)現混凝土裂縫、鋼筋銹蝕、涂層老化等問題，并對橋梁的耐久性狀況進行綜合評估。

2. 維護與修復措施：根據檢查評估結果，及時采取相應的維護和修復措施。對于混凝土裂縫，可采用壓力注漿等方法進行修復；對于鋼筋銹蝕，可采用除銹、涂刷防腐涂層等措施進行處理；對于老化或損壞的防腐涂層，應及時進行修補或重新涂裝。

3. 維護記錄與反饋：建立完善的維護記錄檔案，詳細記錄每次檢查、評估和維護的情況。同時，將維護過程中發(fā)現的問題和處理結果反饋給設計單位和施工單位，為后續(xù)橋梁的設計和施工提供參考依據，進一步完善耐久性保障體系。

六、結論

沿海地區(qū)高速公路橋涵結構面臨著嚴峻的腐蝕挑戰(zhàn)，高性能混凝土的應用是提高其耐久性的關鍵措施。結合南方和北方地區(qū)的應用技術要點，施工單位可以有效提高混凝土的耐久性。然而，要真正實現沿海地區(qū)橋涵結構的長期穩(wěn)定運行，還需要設計單位、材料供應商、監(jiān)理單位和后期維護部門的協同合作，形成一個完整的耐久性保障系統。全員重視耐久性，從設計、施工、材料供應到后期維護的各個環(huán)節(jié)，嚴格把控質量，才能確保高性能混凝土在沿海地區(qū)橋涵中的成功應用，為沿海地區(qū)的交通基礎設施建設提供堅實的保障。

未來，隨著材料科學的不斷進步和施工技術的不斷創(chuàng)新，高性能混凝土在沿海地區(qū)的應用將更加廣泛和深入。同時，隨著對海洋環(huán)境腐蝕機理的進一步研究，將為高性能混凝土的優(yōu)化設計和施工提供更科學的依據，進一步提升沿海地區(qū)高速公路橋涵的耐久性和安全性。