跨海大桥桥墩基础耐久性设计与施工技术

桩基结构耐久性是影响跨海大桥运营安全和使用寿命的决定性因素。通过分析影响跨海大桥桩基耐久性的主要因素，结合东海大桥工程海域水动力及地质环境特征，针对钢管桩、PHC管桩、钻孔桩的工程特点，提出采用高耐久性混凝土、增加保护层厚度、牺牲阳极的阴极保护等系列有效的工程措施。结果表明：该措施满足跨海大桥混凝土耐久性设计使用年限要求。

跨海大桥横跨海峡、海湾，跨度可以达到几十公里，对设计与施工技术要求较高。由于跨海大桥易受海域风、浪、流等自然条件的影响，给海上桩基施工带来较大的困难，施工质量难以保证[1。2]。而桥梁的使用寿命主要取决于管桩的寿命，桥墩基础使用年限主要取决于桩基的抗腐蚀性能。本文基于保障桥梁安全使用年限的需要。以东海大桥项目为例分析桥墩桩基耐久性设计与施工方案，以期为日后类似工程提供有效借鉴。
1桥墩基础耐久性影响因素
1．1地质因素
东海大桥是中国的第一座超长型跨海桥梁，大桥长度为32．7 km，桥梁基础结构复杂，有1个主通航空和3个辅通航空，主墩采用2．5 m大直径灌注桩基，桩基长度约为110 m。东海大桥近海桥区段水深处于一10～一30 m。沿着桥轴线水深呈现减小趋势，桥轴线与岸壁垂直，岩层具有较大的倾斜面，地形条件复杂。桩基附近水域中。淤泥质粉质粘土和淤泥质粘土呈现流塑一软塑状，中间夹杂着粉砂、沙性土以及云母有机质和碎贝壳．含水率约为40％，岩层表层10～30 cm中有风化花岗岩、微风化花岗岩，地质条件较为复杂。
1．2耐久性主要影响因素
东海大桥位于亚热带地区，对钢筋混凝土腐蚀的影响因素主要来源于海水中丰富的氯离子和大气中的C02，使得混凝土中性化．其中氯离子侵蚀是影响桩基耐久性的关键性因素；桥墩基础耐久性设计过程中主要是防止海水中的氯离子在混凝土附近聚集，对钢筋结构产生化学腐蚀。
2桥墩基础设计与施工方法研究
2．1桥墩基础结构形式
跨海大桥桥墩基础类型主要包括桩基础、沉井基础、承台基础、组合基础，其中桩基础是跨海大桥建设过程中广泛采用的结构形式，一般分为单桩和群桩。桩基础是桩与承台联合起来共同支撑上部桥墩的基础，施工过程中采用打入式和钻孑L灌注形式。跨海大桥施工过程中可以充分利用桩基施工设备简单、易于操作的技术特点，同时可有效将桥梁基础的应力传递到地基土层，适应复杂的海洋地质环境。
根据桩基材料不同，分为混凝土桩、钢桩和复合桩。桩的类型和长度由土质条件确定，桩基设计过程中需要考虑当地土质条件、荷载大小和施工的工作环境。桩基一般适用于地质上层土壤强度较小，土层条件能够满足桥梁承受较大的上部压力，尤其适用于水动力比较复杂，冲刷深度较大的海域条件。但是桩基的尺寸应随桩基附近海域局部冲刷深度的增加而增加，也会增加工程建设投资，并且需要重点考虑桥梁的运营安全。同时，桥梁基础施工过程中需要根据工程地质条件，设定合理的最大冲刷设计高程，一旦超过设计冲刷线，应对桥墩进行冲刷防护。

投稿会员：芳华