博研联盟_天津市钢筋混凝土桥梁耐久性设计规程（审批稿）.doc

天津市钢筋混凝土桥梁耐久性设计规程（审批稿）Code for Durability Design of Reinforced Concrete Bridge in Tianjin天津市建设管理委员会前 言 钢筋混凝土桥梁耐久性不足是一个世界性的问题，已经严重制约了各国经济的健康发展。在我国，尤其是三北地区，这个问题更为突出，一则是以前对混凝土耐久性问题认识不足，一直未采取相应的措施；二则是由于环境、气候的因素，加速了钢筋混凝土的劣化。国内外经验表明：从设计之初，采取预防性的保护措施，是提高钢筋混凝土桥梁耐久性的有效手段，可取得事半功倍的效果，随着天津城市建设的迅猛发展和滨海新区纳入国家总体发展战略，急需制定相应的规程，供桥梁设计、施工和监理人员参考执行。为适应天津市政公路建设发展需要，由天津市市政工程局组织，天津市市政工程设计研究院、天津市市政工程研究院、天津市公路管理局、天津市道路桥梁管理处、天津市高速公路投资发展有限公司、天津市滨海市政建设发展有限公司、天津市汇聚慎实混凝土维护工程技术有限公司等多家单位共同编制了天津市钢筋混凝土桥梁耐久性设计规程。在编制过程中，编制组进行了广泛调研，吸取了国内外的经验，总结了我市桥梁设计、维修、养护实践，参照国家现行标准的编制要求，编制了这部规程。在本规程中，突出了预防性保护的理念，从原材料的选择、结构设计、裂缝控制措施以及预防性保护措施等方面都做了相关要求。各有关单位在执行过程中注意积累资料、不断总结经验。如有修改意见和建议，请及时反馈给天津市市政工程设计研究院及规程编制组（地址：天津市和平区营口道239号；邮编:300051邮箱：j2_），以供今后修订时参考。本规程主编单位、参编单位和主要起草人：主编单位：天津市政工程局参编单位：天津市市政工程设计研究院天津市市政工程研究院天津市公路管理局天津市道路桥梁管理处天津市高速公路投资建设发展公司天津市滨海市政建设发展有限公司天津市汇聚慎实混凝土维护工程技术有限公司主要起草人： 刘旭锴闻宝联刘凯利支家强曹 景都锡龄刘真岩赵凤华张永明高伯翔杨 渡黄宪文目 次1 总则52术语53 基本规定73.1 设计基准期73.2耐久性设计的主要内容73.3桥梁环境类别及等级74 材料要求94.1钢材94.2胶凝材料104.3骨料124.4 外加剂124.5 拌和水125. 配合比设计126 构造措施和裂缝控制156.1一般规定156.1.1 构造要求156.1.2预应力混凝土桥梁耐久性设计要求166.2 下部结构和基础176.3上部结构与桥面系186.4 张拉桥186.4.1一般规定186.4.2 斜拉桥196.4.3悬索桥197 特殊防腐蚀措施207.1 一般规定207.2憎水处理207.3水泥基渗透结晶处理207.4 防腐处理207.5钢筋阻锈处理217.6 电化学保护21条文说明221 总则223 基本规定223.1 设计基准期223.2耐久性设计的主要内容223.3桥梁环境类别及等级224材料要求234.2胶凝材料234.2.1水泥234.2.2 掺和料245配合比设计246 构造措施和裂缝控制266.1一般规定266.1.1 构造要求266.1.2预应力混凝土桥梁耐久性要求266.2 下部结构与基础266.3 上部结构与桥面系276.4 张拉桥277 特殊防腐蚀措施277.1 一般规定277.2憎水处理287.5钢筋阻锈处理287.6 电化学保护291 总则1.0.1 为保证桥梁具有经济合理的使用年限，贯彻可持续发展和节约资源的方针政策，依据城市桥梁、公路桥梁有关设计规范，结合天津地区桥梁实际，制定本规程。1.0.2本规程适用于天津地区新建混凝土城市桥梁和公路桥梁及某些特殊桥梁的耐久性设计，养护、维修加固的桥梁可参照执行。1.0.3 混凝土桥梁的耐久性设计，应贯彻“先进、安全、适用、经济、美观”的原则。应对混凝土原材料的选用与主要配合比参数提出具体要求；还应该对构造措施提出明确要求。1.0.4 结构的耐久性与许多因素有关，设计应结合工程和所处环境的具体特点加强调查研究，采取更为合理的耐久性设计。1.0.5 实施过程中除执行本规程外，尚应符合国家现行有关标准的要求。2术语2.0.1 环境作用 (environmental action) 能引起桥梁材料性能劣化或腐蚀的环境因素，如温度、湿度以及各种有害物质等施加于桥梁上的作用。2.0.2 结构耐久性 (structure durability) 在预定作用和预期的维修与使用条件下，桥梁及其构件能在规定期限内维持其安全性和适用性的能力。2.0.3耐久性设计（durability design）在设计中融入使用时间的观念，采取克服桥梁材料随时间推移而发生的一系列物理化学作用变化带来不利影响的措施，以使桥梁功能满足设计基准期内各个阶段的要求。2.0.4桥梁使用年限(bridge service life) 桥梁建成后，在预定的正常使用与正常维修条件下，桥梁的安全性和适用性均能满足原定要求的实际年限。2.0.5设计使用年限(design life or design service life) 设计用以作为桥梁耐久性设计的依据并具有规定安全度或保证率的目标使用年限。2.0.6耐久性指数DF(durability factor) 反映混凝土抗冻性能的一个指标，为混凝土经规定次数快速冻融循环试验后的动弹性模量与初始动弹性模量的比值。2.0.7 可修复性(restorability，or repair ability) 桥梁或其构件受到损伤后能够经济合理地进行修复的能力。2.0.8防腐蚀附加措施 (additional protective measures)在改善密实性和增加保护层厚度等常规手段来提高桥梁耐久性的基础上，所采取的其他特殊措施，如混凝土表面涂层和防腐蚀面层、环氧涂层钢筋、钢筋阻锈剂、阴极保护等。2.0.9 钢筋保护层(concrete cover to reinforcement) 从结构物表面到钢筋最外缘之间的距离，对后张预应力筋，为套管或孔道管外缘到表面的距离。最小保护层厚度(minimum cover)为耐久性设计中为控制钢筋锈蚀所必须的保护层厚度；保护层名义厚度(nominal cover)为保护层最小厚度与施工允差之和，用于桥梁设计计算并标注于施工图上。2.0.10胶凝材料(cementitious material，or binder) 用于配制混凝土的水泥与粉煤灰、磨细矿渣和硅灰等火山灰质或潜在水硬性矿物掺和料的总称。矿物掺和料在配比中的用量，以其占胶凝材料总量的百分比(重量比)表示。2.0.11水胶比(water to binder ratio) 混凝土的用水量与限定范围的胶凝材料(水泥加矿物掺和料)总量之比。在耐久混凝土的配合比中，常以胶凝材料用量的概念取代传统的水泥用量，以水胶比取代传统的水灰比，作为判断密实性或耐久性的一个宏观指标。2.0.12高性能混凝土(high performance concrete)以耐久性为基本要求并满足工程其他特殊性能和匀质性要求、用常规材料和常规工艺制造的水泥混凝土。这种混凝土在配比上的特点是掺加合格的矿物掺和料和高效减水剂，取用较低的水胶比和较少的水泥用量，并在制作上通过严格的质量控制，使其达到良好的工作性、均匀性、密实性和体积稳定性。2.0.13含气量(entrained air content) 混凝土中掺入引气剂后，在混凝土内形成大量的球形微细气泡的体积与总体积的比值。气泡相邻边缘之间距离的平均值称为气泡间距系数(air bubble spacing)。2.0.14透水衬里模板(controlled permeability formwork) 混凝土浇筑时采用的模板，内侧置有一层专用的织物，可以排出新拌混凝土表面的多余水分和裹入的气泡并保湿，能有效提高表层或保护层的密实性和抗渗性。2.0.15钢筋阻锈剂(corrosion inhibitor) 能抑制混凝土中钢筋电化学腐蚀的化学物质。掺入型阻锈剂为掺加到新拌混凝土中的化学外加剂，主要用于新建工程；渗透型阻锈剂涂于表面并渗透到混凝土中，主要用于既有工程的修复。3 基本规定3.1 设计基准期本规程采用的桥梁设计基准期为100年。3.2耐久性设计的主要内容混凝土桥梁在设计之初必须依据桥梁的重要性、使用期限、所处工作环境等因素考虑耐久性问题；不同部位处于不同工作环境时应区别对待；整体设计应充分考虑桥梁最大限度地减少环境作用的影响并便于维修保护。耐久性设计的主要内容包括：1. 根据桥梁所处的环境类别、环境作用等级，确定材料耐久性的主要技术要求。2.桥梁的布置和选型，应考虑桥梁的环境作用等级，构造上应有利于减轻环境因素对结构的作用。3.应对桥梁承载能力极限状态和正常使用极限状态进行全面地设计与计算，并应同时满足构造和工艺方面的要求。4. 根据桥梁的类别和重要性，各部件设计中应有必要的构造措施，并提出保护层厚度以及裂缝控制的技术措施。5. 提出防排水措施，尽可能避免表面受到水的作用。特殊重要桥梁和处于腐蚀性环境的桥梁，应采取相应的防护措施与防腐蚀措施。6. 对混凝土工程的施工质量控制和质量保证提出的具体措施。 7. 桥梁使用过程中进行维修与检测的要求。8. 对特殊桥梁要进行结构耐久性专项研究和设计。3.3桥梁环境类别及等级3.3.1 桥梁所处的环境按其对钢筋和材料的不同腐蚀作用机理分为4类，见表3.3.1。 表3.3.1环境类别类别名 称对材料的腐蚀作用一般环境碳化引起钢筋的锈蚀一般冻融环境，使用除冰盐环境，滨海环境反复冻融引起冻蚀，氯盐引起钢筋锈蚀海水环境氯盐引起钢筋锈蚀受侵蚀性物质影响的环境其他化学物质引起腐蚀的环境:土中和地下水中的化学腐蚀环境硫酸盐、酸等化学物质引起的腐蚀大气污染环境（汽车尾气严重，酸雨频繁）盐结晶环境3.3.2环境作用对桥梁的侵蚀程度分为6级，见表3.3.2。表3.3.2 环境作用等级级别侵蚀程度级别侵蚀程度A可忽略D严重B轻度E非常严重C中度F极端严重3.3.3 桥梁环境类别及环境作用等级相互关系，见表3.3.3表3.3.3环境类别及作用等级相互关系环境类别环境条件等级示例I一般环境（无冻融、盐，酸等作用）不受雨淋、非干湿交替的环境A长期潮湿环境B长期与水或湿润土体接触的桥梁下部结构II一般冻融环境中度饱水C受雨淋构件，如防护栏杆高度饱水D水位变动区的桥梁下部结构，受雨淋构件的表面除冰盐环境高氯离子浓度E桥面砼、防护栏杆内侧人行道板滨海环境E桥梁下部结构III海水环境 轻度盐雾区：距平均水位15m以上的海上大气区，离涨潮岸线100m外至300m内的陆上D沿海桥梁上部结构重度盐雾区：距平均水位上方15m以内的海上大气区，离涨潮岸线100m内的滩涂E桥梁上部结构水位变动区、浪溅区E桥墩水下区（水位变动区以下）D长期浸没在海水中的桥墩土中区E桩基IV受侵蚀性物质影响的环境土中、地表、地下水中的化学腐蚀环境（见表3.3.4）与含有腐蚀性化学介质接触的桥梁结构汽车尾气、油污作用E防撞墙内侧、隔离墩酸雨（酸雨值小于4时按E级）D遭酸雨频繁作用的构件盐碱地区盐分的大气和雨水作用一般D盐碱地区构件，尤其是受淋雨作用的构件盐度较轻C盐度很高E重度盐结晶F与含盐土壤接触的桥台、墩柱注：1高度饱水指冰冻前长期或频繁接触水或湿润土体，混凝土内高度水饱和；中度饱和指冰冻前偶受雨水或潮湿，混凝土内饱水程度不高。2.海洋环境中的水下区，水位变动区，浪溅区和大气区的划分，按海港工程桥梁防腐蚀规程JTJ275-2000的规定。3.3.4含有侵蚀性介质的土体、水环境作用等级见表3.3.4表3.3.4 侵蚀性土体、水环境作用等级 作用等级侵蚀性介质CDEF水中SO42-(mg/L)200,10001000,40004000,1000010000土中SO42-总量（mg/）强透水层300,15001500,60006000,1500015000弱透水层1500,50005000,1500015000,5000050000水中mg2+(mg/L)300,10001000,30003000水的pH值 5.5,6.54.5,5.54.0,4.54.0水中CO2(mg/L) 15,3030,6060,100100氯离子浓度 (mg/L) 水中干湿交替100,500500,50005000,1000010000长期浸水500,50005000,2000020000,4000040000土中 潮湿150,750750,75007500,0.55的构件，不宜采用SP,FP,CP水泥II一般冻融环境，除冰盐环境或滨海环境CDEPO, PI, PII一般冻融下如不引气，矿物掺和料量不超过20%III海水环境DEPO, PI, PII如同时处于冻融环境，掺和料用量的上限尚应满足II类环境要求IV受侵蚀性物质影响的环境土、地表、底下水中的化学腐蚀环境CDEFPI, PII, PO,SR, HSR如同时处于冻融环境，掺和料用量的上限尚应满足II类环境要求大气污染环境CDEPI, PII, PO盐结晶环境FPI, PII, PO,SR, HSR注：1.表中水泥符号：PI-硅酸盐水泥，PII-掺混合材料5%的硅酸盐水泥，PO-掺混合材料615%的普通硅酸盐水泥，SP-矿渣硅酸盐水泥，FP-粉煤灰硅酸盐水泥，PP-火山灰质硅酸盐水泥，CP-复合硅酸盐水泥，SR-抗硫酸盐硅酸盐水泥，HSR-高抗硫酸盐水泥。2.硫酸盐等化学腐蚀环境下的混凝土不宜单独使用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥作为胶凝材料。当环境作用等级为C和D时，水泥中的C3A含量应分别低于8%和5%，否则应外加矿物掺和料(但此时的水泥C3A含量仍分别不宜大于10%和8%)；当环境作用等级为E及以上时，水泥中的C3 A含量应低于5%，并应同时外掺矿物掺和料。4.2.2掺和料1粉煤灰 粉煤灰应符合天津市混凝土用矿物掺和料应用技术规程（J10527）要求，粉煤灰作为掺和料用于引气混凝土时，烧失量不应超过2%。2磨细矿渣磨细高炉水淬矿渣的比表面积不宜小于350m2/kg，但也不宜大于600m2/kg。磨细矿渣的需水量比不宜大于105%，烧失量不大于1%。3硅灰 硅灰应符合天津市混凝土用矿物掺和料应用技术规程（J10527）要求，其中的二氧化硅含量不应小于85%，宜与其他矿物掺和料复合使用。4复合矿物粉复合矿物粉应符合天津市混凝土用矿物掺和料应用技术规程（J10527）要求。4.3骨料粗、细骨料指标应符合天津市市政工程施工技术规范（桥梁工程部分）（DB29-75 J10406）有关要求，预应力混凝土结构及重要的钢筋混凝土结构不得使用海砂；普通钢筋混凝土结构不宜使用海砂。4.4 外加剂外加剂指标应符合天津市市政工程施工技术规范（桥梁工程部分）（DB29-75 J10406）要求。各种外加剂中的氯离子含量不得大于胶凝材料总重的0.02%，高效减水剂中的硫酸钠含量不宜大于减水剂干重的15%。4.5 拌和水应符合天津市市政工程施工技术规范（桥梁工程部分）（DB29-75）要求。5. 配合比设计5.1 混凝土中的水溶氯离子量在混凝土硬化后进行检测： 1.对于钢筋混凝土，应不超过胶凝材料重的0.1%；2.对于预应力混凝土，不超过胶凝材料重的0.06%。如已检测各种原材料(水泥、矿物掺和料、砂石骨料、外加剂与拌和用水)中的氯离子含量，且其总和不超过上述数值的1.2倍时，则可不再检测混凝土中的氯离子量。 5.2 不同环境下混凝土配合比的参数应满足表5.2的要求。表5.2 混凝土配合比的参数要求环境类别环境条件等级最低强度等级最大水胶比最小胶凝材料（/m3）最大胶凝材料（/m3）I一般无冻融、盐、酸作用的环境AC300.55280400BC35C400.50.45300350425450II一般冻融环境，滨海环境或除冰盐环境CCa35C45C500.50.400.36300350360425450450DC400.45350450EC50Ca550.360.33360380450475III海水环境DC50C550.360.33360380450475EC50Ca550.360.33360380450475IV化学腐蚀环境CC40Ca450.450.4350350450DC45Ca 500.40.36350360450EC50Ca550.360.33360380450475FCa550.33380475 注： Ca35表示强度等级为C35的引气混凝土。5.3混凝土的抗冻性（抗冻耐久性指数）应不低于表5.3.1的要求，对于类、类环境中有抗冻要求的部位，宜采用引气混凝土，引气混凝土的含气量及气泡间隔系数满足表5.3.2的要求。表5.3.1 抗冻耐久性指数环境条件中度饱水高度饱水盐或化学腐蚀下冻融抗冻耐久性指数607080表5.3.2 引气混凝土平均含气量和平均气泡间隔系数环境条件骨料最大粒径（mm）中度饱水高度饱水盐或化学腐蚀下冻融105.57.07.0155.06.56.5254.56.06.0404.05.55.5平均气泡间隔系数（m）300250200注：l、气泡间隔系数为从现场或模拟现场的硬化混凝土中取样或取芯测得的数值。测定方法参照有关标准。 2、表中含气量为从现场新拌混凝土中取样用含气量测定仪测得的平均值。允许绝对误差为1.5%，但不得小于4%。 3、在实验室检测新拌混凝土试样的含气量时不论混凝土的坍落度大小，测试前均应在标准振动台上振动，时间不少于15-30秒(坍落度大的取低值)。对于现场泵送和高频振捣的，应检测泵送和振捣过程造成的含气量损失，以判断所用引气剂品种的适用性。5.4 D级以上的钢筋混凝土桥梁，应在设计中提出抗氯离子侵入性的指标，作为耐久性质量的一种控制标准。这一指标可用非稳态氯离子快速电迁移试验方法测得的氯离子扩散系数DRCM值表示，或用ASTM-1202快速试验方法测得的电量表示，并宜符合表5.4的要求表 5.4 耐久性指标抗侵入指标 环境作用等级DEF抗氯离子侵入（56d龄期） 库仑1200800800氯离子扩散系数DRCM（28d龄期） 10-12m2/s744注：表中的DRCM，仅适用于较大掺量矿物掺和料，对于胶凝材料中主要成分为硅酸盐水泥熟料的混凝土则需更低的数值。5.5有抗渗要求的桥梁部件混凝土，其抗渗等级应符合表5.5的要求表5.5 桥梁混凝土抗渗等级 最大作用水头与混凝土壁厚之比抗渗等级最大作用水头与混凝土壁厚之比抗渗等级20W121l15W8注：桥梁铺装防水混凝土的抗渗等级不应小于W65.6抗冻混凝土应掺入适量引气剂，其含气量由抗冻性要求决定，并应满足表5.6的要求。表5.6 抗冻混凝土拌合物含气量控制范围骨料最大粒径(mm)含气量范围(%)骨料最大粒径(mm)含气量范围(%)10.05.0-8.040.03.0-6.020.04.0-7.063.03.0-5.031.53.5-6.55.7抗冻混凝土使用的水泥必须是硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。6 构造措施和裂缝控制6.1一般规定6.1.1 构造要求1保证桥梁耐久性的必要构造措施：1）.隔绝或减轻环境因素对混凝土的作用；2）.控制混凝土的裂缝产生；3）.为钢筋提供足够厚度的保护层。2 桥梁的形状、布置和构造应简捷，尽量减少暴露的表面积和棱角，从整体上减轻环境因素的作用，施工时混凝土便于振捣和养护，并减轻荷载作用(或强制变形)下产生的应力集中与约束应力。3施工缝与各种连接缝的位置必须有利于裂缝控制和防止水、盐等有害物质的渗入，避开可能遭受最不利局部环境作用下的部位(如桥墩中的浪溅区和水位变动区，墩柱靠近地表的干湿交替区等)，必要时采取特殊防腐蚀措施。4桥面系应设置完善的排水系统：横向坡度不应小于1.5；泄水孔的内径不宜小于150 mm，并利用落水管引到地面，收水口的高程应低于该处水泥铺装层的高程；其出口应离开墩(柱)或其他构件表面至少300 mm；不用落水管排水时，出水口应探出桥梁表面300 mm；梁体翼缘板端点下方应预设集水沟；桥面铺装层顶面应设置高性能的防水层。 5桥梁伸缩装置，应尽量减少其道数，其结构应采用密封式。氯盐环境下的伸缩部位及其附近(不少于500mm)混凝土宜采用C40以上的钢纤维抗腐蚀混凝土，其抗渗等级不宜小于W8。6 处于III类或类环境的部位，在混凝土中应加入阻锈剂，必要时，其主要受拉钢筋可采用环氧树脂涂层钢筋，锚具及连接应采取专门防护措施。7钢筋混凝土结构（主筋、分布筋、箍筋、温度筋等）的钢筋净保护层厚度 C不小于公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62）中的保护层最小值Cmin与保护层厚度施工允许误差之和，即式中的施工误差对现浇钢筋混凝土构件取5-10，对于工厂生产的预制构件取0-5；钢筋的保护层最小厚度C，尚应满足不同环境作用等级下与骨料最大粒径相匹配的最低要求。8钢筋混凝土桥梁在荷载作用下，其计算的最大裂缝宽度不应超过表的限值。表 表面裂缝计算宽度的允许值（） 环境作用等级钢筋混凝土预应力混凝土A0.200.10B0.200.10C0.200.10D0.20一级裂缝控制或全预应力类构件控制E0.15一级裂缝控制或全预应力类构件控制F0.10一级裂缝控制或全预应力类构件控制9受力钢筋最小直径不小于12mm；当构件处于D级以上环境时，受力钢筋的最小直径应不小于16mm。6.1.2预应力混凝土桥梁耐久性设计要求先张预应力混凝土保护层厚度，一般不小于非预应力钢筋保护层厚度最小值厚度cmin与施工负误差之和。对于直线段后张预应力混凝土或具有防腐连续密封护套的预应力钢筋，净保护层厚度cmin为护套或孔道管外缘至钢筋表面的距离，其值cmin不应小于护套或孔道管的1/2，对于对于曲线段预应力混凝土构件的净保护层，按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62）9.4. 8办理。当环境作用等级为C或C级以上(对无粘结预应力钢筋为B或B级以上)时，应采用有防腐连续密封护套(或孔道管)的后张预应力体系。置有预应力筋的孔道管或护套应灌注水泥浆体，其28天抗压强度不应低于于梁体强度的80，且不应低于40MP a ，其水灰比宜为0.40.45。孔道管与端部防腐连接套管之间的连接也应保持密封。对于 D级或D级以上环境下的后张预应力体系，宜采用多道防护措施。预应力筋的锚具，应采用无收缩高性能细石混凝土封端，其强度等级在各种环境条件下均应高于构件本体的强度等级，水胶比也不高于本体混凝土并不大于0.4，并需对新老混凝土的连接界面进行防水处理。在类环境下，封端混凝土中应外加阻锈剂。混凝土封端的保护层厚度一般不小于50mm，在盐类腐蚀环境下不小于80mm。同时应采取构造措施，防止雨水或渗漏水直接作用或流过锚固封堵端的外表面。后张法预应力混凝土构件，直线管道的净距不应小于40 mm，且不宜小于管道直径的0.6倍；对于预埋的金属或塑料波纹管，在竖直方向可将两管道叠置。后张预应力筋的张拉控制强度不应超过：钢铰线设计标准强度的75；精轧螺纹钢筋设计标准的90。预应力混凝土桥梁体系应在桥梁选型和构造上采取措施，保证桥梁在整体牢固性上有足够的安全度。预应力筋、锚具、夹具和连接器性能指标应符合预应力筋锚具、夹具和连接器GB/T14370要求。环境作用D级以上时，宜采用有防腐连续密封护套（或防腐密封孔道管）的预应力钢筋。在先张预应力混凝土桥梁中，应采用钢绞线作预应力钢筋，钢绞线端头应做阻锈处理。后张预应力混凝土桥梁，应采取密封和防腐性能良好的管道（如高密度聚乙烯或聚丙烯波纹管），不应采用抽孔法形成预应力孔道，并采用真空压浆灌浆工艺，灌浆材料中掺加阻锈剂。0预应力管道水泥浆中可掺入适量膨胀剂，其性能与使用方法应符合混凝土外加剂应用技术规范(GB 50119)的规定，严禁掺入铝粉等致预应力钢筋锈蚀的膨胀剂。 6.2 下部结构和基础6.2.1处于IV类环境下的钻孔灌注桩基础，腐蚀性等级为D级（含D级）以上情况下，应采用防腐蚀混凝土。6.2.2当作用等级为D级或以上时，扩大基础、承台宜做水泥基渗透结晶类材料表面防护。6.2.3腐蚀作用等级为D级（含D级）以上时，普通钢筋混凝土预制桩需要采取表面防护措施。桩表面可采用水泥基渗透结晶类料进行防护。在有氯离子腐蚀条件下，必须加入钢筋阻锈剂。6.2.4设计大体积墩台身和承台时，对如何降低其内部的水化热，防止由于内部水化热引起结构发生裂缝应提出技术要求。6.2.5墩台顶面要预留千斤顶顶梁的位置，除支座部分除外，应做成向边缘倾斜不小于5%的斜坡，且应按重度盐结晶腐蚀设计。6.3上部结构与桥面系6.3.1主梁的构造力求简捷、统一，不宜采用线条凹凸复杂的截面，任何部位都能让检查人员容易接近、进行检查；边梁、边板及梁端除满足桥梁设计要求外，必须进行表面涂层防护处理。6.3.2 桥面系必须设置防水层。6.3.3 桥面排水设施应满足桥面不积水的要求，在有沥青混凝土铺装时，必须考虑排除层间水的措施。6.3.4 对于可能遭受化冰盐侵蚀的钢筋混凝土桥面，应加大排水坡度（以2%为宜），并应考虑桥梁发生挠度或施加预应力引起反拱对桥面排水的影响，防止桥面积水。6.3.5水泥混凝土铺装层必须满足一定的厚度，最薄处不得低于80mm，与主梁之间须设置牢固的连接，混凝土配合比要有保证不产生收缩裂缝的措施，表面必须保证坚实平整而粗糙，并且不得带有浮浆，任何情况不得设砂浆找平层。简支预制拼装结构的桥面铺装，应设置两层钢筋网，下层网横向设置受力钢筋，直径不宜小于12mm。6.3.6主梁结构应尽量采用现浇形式或先简支后连续型式，湿接头部位应使用微膨胀混凝土，其强度等级不低于主梁强度等级。6.3.7 防撞护栏应采用整体现浇。6.4 张拉桥6.4.1一般规定1大体积承台、锚碇、索塔，应根据环境作用等级进行相应的材料和构造设计。2 在III类环境作用下的索塔，在索塔施工完毕达到设计强度后，应立即进行表面保护处理。3在D级及其以上环境作用下，需对预应力体系（预应力索、锚具等）的使用年限作出专门评估，要求生产厂家提供相关的资料和说明，同时，应对材料、构造、施工工艺及施工质量检验标准提出具体要求。4 需对大体积混凝土使用的材料、构造、施工工艺以及降温防裂等问题提出要求。6.4.2 斜拉桥1设计应考虑到布置在梁底预应力索锚头区周围在索张拉时所受的拉应力，在受拉区布置抗裂钢筋。2斜拉索应采用表面涂层钢绞线或镀锌钢绞线，斜拉索应采用PE套管等保护措施。3斜拉索索端与锚具的连接处必须有可靠的密封措施。在斜拉索锚具与索套管的间隙内，应填充密封材料。对两端锚具外露部分的内、外壁应涂刷锚具专用防护油脂，并加设不锈钢防水护罩。6.4.3悬索桥1悬索主缆应采用高强镀锌钢丝成索，其四周涂以防腐剂，再用镀锌钢丝等缠绕，然后于表面再涂以外涂装，以形成多层保护。2 对吊索和索夹要选好型式和材质，并对其做好防腐设计。3散索鞍与主索鞍要做好防腐设计。4对锚墩大体积混凝土使用的材料、配合比、施工工艺以及主要防腐蚀、降温、防裂措施等提出明确要求。5对混凝土索塔，除应满足混凝土结构一般耐久性设计外，根据工程重要性和环境作用等级尚应采用表面防腐涂装，防腐涂装应专门研究决定。7 特殊防腐蚀措施7.1 一般规定7.1.1 凡是存在冻融环境或环境作用等级为D级及以上的桥梁，必须采取预防性的保护措施。7.1.2 预防性保护措施包括憎水处理、水泥基渗透结晶处理、防腐涂层、环氧涂层钢筋、钢筋阻锈剂、透水衬里模板、电化学保护等。7.2憎水处理7.2.1在环境作用等级D级和以上地区的地表附近的墩台，应通过论证在全断面采用掺加适当的硅烷乳液和优质矿物掺和料、高效减水剂的低水胶比混凝土。7.2.2 III、IV类环境下的桥梁表面宜采用无溶剂的辛基三乙氧基硅烷膏体或含有MCI阻锈成分的硅烷浸渍材料进行保护。7.3水泥基渗透结晶处理7.3.1水位变动区的桥梁墩台应进行表层水泥基渗透结晶处理。7.3.2 III、 IV类环境下的混凝土结构，可采用掺入水泥基渗透结晶掺和料、矿物掺和料、高效减水剂等增强抗腐蚀性材料。7.4 防腐处理7.4.1当环境作用等级为D级及以上时，混凝土中应掺入混凝土防腐外加剂。7.4.2涂层涂装的范围应按表7.4.2划分为表湿区和表干区。表7.4.2 涂层涂装范围的划分名称 范围表湿区近海或海水环境中平均潮位以上的水位变化区的E、F级；一般冻融环境中的中度饱水（B、C级）；使用除冰盐环境中的E级；盐类结晶侵蚀环境中的F级表干区近海或海水环境中的大气区与浪溅区的E、F极7.4.3防腐涂层可选用成膜类涂料、涂层系统。7.4.4涂料品质与涂层性能应满足下列要求。1.防腐蚀涂料应具有良好的耐碱性、附着性和耐蚀性，底层涂料应具有良好的渗透能力；表层涂料应具有抗老化性。2.表湿区防腐蚀性应具有湿固化、耐磨损、耐冲击和抗老化的性能。7.5钢筋阻锈处理7.5.1下列情况应掺加钢筋阻锈剂：1.氯离子含量超过本规程的规定。2.III、IV类环境下的构件。7.5.2阻锈剂可与高性能混凝土、环氧涂层钢筋、表面涂层、硅烷浸渍等联合使用。7.6 电化学保护7.6.1 对于可能遭受氯盐锈蚀的部位，在其他措施不能长期有效阻止钢筋锈蚀时，可采用阴极保护措施。7.6.2 以环氧涂层钢筋拼装的构件，不能采用阴极保护。 条文说明1 总则1.0.1天津地处寒冷地区，除碳化外，桥梁还要受到化冰盐侵蚀和冻融破坏，沿海还有广阔的盐渍土地带，情况复杂，为此，结合天津地区实际情况（气候、地理环境等），编制本规程，供桥梁设计、施工、监理、维护人员参考。1.0.2 本条规定了本规程的适用范围1.0.3桥梁所处不同的环境与不同的结构部位，劣化模式各异，因此强调在设计时，除了进行承载力计算、变形和裂缝验算外，还必须进行耐久性设计，对材料与构造措施提出相应的要求。1.0.4 规程不可能包罗所有桥梁遭受的腐蚀环境，所作的规定为保障桥梁耐久性的基本要求，除了共性要求以外，应针对不同功能，不同使用环境区别对待，采取不同的措施。随着材料科学和工艺技术的日趋发展，设计应积极采取新的材料与工艺。3 基本规定3.1 设计基准期本规程作为现有桥梁设计规范的补充与细化，设计基准期与现有规范保持一致，取为100年。3.2耐久性设计的主要内容明确提出了耐久性设计的主要内容。长期以来，对耐久性的关注主要停留在概念上，具体有哪些因素要考虑并不十分明晰，本条提出具体要求，供设计、施工、监理、维护工作使用。3.3桥梁环境类别及等级3.3.1-3.3.4考虑设计与维护的方便，遵照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D622004），并参照混凝土结构耐久性设计与施工指南（CES-012005）等进行环境类别和腐蚀等级划分。对于每一类别的不同环境条件，按其侵蚀的程度，分别纳入6个不同的等级，这样避免了因桥型的不同，而采用的设计、防护手段的复杂性，各种桥梁在设计与维护中都可以参考。腐蚀性等级的概念可理解为：等级为严重及以上时，材料腐蚀速度较快，构件必须采取表面隔离性防护及其他防护；等级为中时，材料有一定的腐蚀，可采用提高构配件自身质量措施(如提高密实性，钢筋加厚保护层，石砌体提高砂浆强度等级等)或采用简单的表面防护；等级为弱时，材料腐蚀较慢，但还需采取一些措施，一般采用提高自身质量即可。3.3.4 本条参考了桥梁耐久性设计与施工指南（CCES01-2005）及相关文献的内容。3.3.5同一钢筋混凝土和预应力混凝土构件很可能还会受到多类环境的作用。当构件受到多类环境作用时，每种环境类别下的作用都需满足，一般情况下，如能满足其中最高作用等级的环境类别，其他较低作用等级类别下的要求也就自然满足。4材料要求4.2胶凝材料4.2.1水泥水泥材料的好坏直接影响工程质量高低，进而影响工程的耐久性。工作环境恶劣条件下的桥梁，还要承受动、静载荷，其材料要求必须严格。不同环境下，引起钢筋的劣化的主要因素不同，所要求的水泥也不同，本条参考桥梁耐久性设计与施工指南（CCES01-2005）及相关文献，对胶凝材料进行限定，与指南相比，本规程中未作掺和料用量限定，主要是考虑掺和料品种多样和品质各异，同时，本着建设节约型社会的要求，工程技术人员应通过实验，在满足强度和耐久性要求的前提下，应多用矿物掺和料。4.2.2 掺和料使用矿物掺和料可以提高的耐久性，这已被国内外的工程实例所证实，同时也降低成本。但不同的矿物掺和料回收工艺不同、来源不同、产地不同，导致有效率波动很大，本条对掺和料的成分、指标进行统一规定。5配合比设计5.1 混凝土内氯离子的存在型态可以分成固结型和游离型两大类。氯离子可与水泥的熟料矿物C3A结合成稳定型的化合物，氯铝酸钙化合物(C3A.CaCl2.10H2O)。理论上，这一类型的氯离子不易溶于游离水中，安定性高，不易产生对混凝土的危害性。 另一类的氯离子是以游离型态，对钢筋的危害是直接的，也是规范所限制的对象。来自水泥以外的氯离子，在水泥水化过程中，一部分会成为固结状态，因此规定各种原材料中的氯离子含量，其总和不超过硬化水泥水溶性氯离子规定值的1.2倍时，则可不再检测混凝土中的氯离子量。 5.2提出最低强度等级与最大水胶比的限制，是设计施工标准中为保证耐久性的常用做法。按耐久性要求的设计方法中，首先要根据环境作用等级选择水胶比。对于环境严重作用下的构件和一般环境下的受弯构件，如能满足本条最大水胶比要求，则其强度对于构件的承载力设计来说一般都是足够而且有余的。强度等级与耐久性之间并不一定存在相关性，但在原材料保持不变的前提下，强度的高低也能在一定程度上反映水胶比的大小与密实性。由于强度仍是工程现场检验质量的最简便方法，而且对水胶比与密实性的测定相当复杂，不可能列为常规的检验项目，所以将强度作为耐久性质量控制的内容之一仍然有其需要。如果浆体用量不足，不能充分填充骨料问的间隙，也会影响密实性，所以需有最小用量的限制。混凝土中浆体的密实性通常要低于粗骨料，因而减少单方混凝土中胶凝材料用量有利于降低的渗透性并能减少的收缩量，所以必须有胶凝材料最高用量的限制。5.3非引气的混凝土抗冻性能主要与强度和水胶比有关，浆体含量对抗冻性也有一定影响，但即使是C60级那样的高强混凝土，在严重的冻融条件下也难免冻蚀，只有水胶比非常低、强度高达C80那样的超高强混凝土才是例外。所以，混凝土只有引气才是提高抗冻能力的最有效手段。如果冻融作用不很严重，也可采用不引气的一般混凝土，这时的强度等级不应低于C40。矿物掺和料对抗冻性也有影响，宜通过试验确定。通常情况下，掺加硅粉有利于抗冻；在低水胶比前提下，适量掺加粉煤灰时抗冻能力影响不大，但应严格控制粉煤灰的品质，特别要尽量降低粉煤灰的烧失量。混凝土中掺入引气剂后，在内形成大量封闭的、直径在微米数量级的均布微细球形气泡，可切断连通毛细孔，能缓冲中的水冻结或化学腐蚀而产生的膨胀压力。气泡间隔系数是引气后形成的各个气泡边缘之间的距离平均值，反映气泡的数量。引气混凝土的抗冻要求常以其含气量表示。冻融越严重，要求的含气量也越大，但含气量应控制在所需量值的一定误差范围内。所需的含气量也与骨料的最大粒径有关。现场的含气量受输送、振捣和施工环境条件等影响，为了保证引气质量，必须要从现场取样测试而不能单纯依靠实验室内制作的试件。我国现行规范用抗冻等级作为抗冻性能指标。在水工、公路等规范中，定义快速冻融试验动弹模降到初始值60或质量损失到5(两个条件中只要有一个先达到时)的循环次数作为抗冻等级。所以水工和公路规范中的F300就表示300次循环后动弹模降到初始值60，相当于抗冻耐久性指数DF=60%。如果在300次循环前试件的动弹模已降至初始值的60或质量损失到5且此时的循环次数为N(N300)，并定义这种情况的抗冻耐久性指数为：DF=(N/300)60，则水工和公路规范中的F200就相当于DF=40。我国港口和水运规范对的抗冻指标也用抗冻等级表示，但却以动弹模降到75时的循环次数作为抗冻等级，相当于耐久性指数DF=75，所以同样是F300，其抗冻性能要比水工和公路规范中高得多。5.6混凝土中掺入少量引气剂后，就能使每方混凝土中引入数千亿个微小气泡，使混凝土的抗冻融性能大大提高。研究表明，混凝土中掺加引气剂后，对混凝土的工作性和匀质性有所提高。引气剂不仅能减少混凝土的用水量，降低泌水率，更重要的是混凝土引气后，水在拌和物中的悬浮状态更加稳定，因而可以改善骨料底部浆体泌水、沉陷等不良现象。因此适量引气是配制高性能混凝土的重要手段之一。5.7 我国各种水泥抗冻性高低次序如下：硅酸盐水泥普遍硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥火山灰或粉煤灰硅酸盐水泥。特别在冬季混凝土施工中，应首选硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。6 构造措施和裂缝控制6.1一般规定6.1.1 构造要求5 桥梁伸缩缝处的混凝土最容易劣化，钢纤维具有高强度、高弯曲弹性等特点，可以改善混凝土的抗裂性，防止混凝土在初期的塑性裂缝的产生，从而提高混凝土材料的整体工作性能、提高抗渗性、抗冻性、提高韧性及耐久性能。7 从耐久性的角度看，最外层的箍筋或温度分布筋最早受到侵蚀，箍筋的锈蚀可引起沿箍筋的环向开裂，而分布筋的锈蚀除引起开裂外，严重时还会发生保护层的成片剥落。既然耐久性设计主要以适用性和可修复性的失效作为使用寿命终结的极限状态，那么在确定钢筋保护层的最小厚度时应该考虑到最外侧的分布筋和箍筋的需要。保护层的施工允差对于钢筋的耐久性有重大影响，所以用于桥梁设计计算的保护层厚度，应该取保护层最小厚度加上施工允差。在桥梁施工图中标明的保护层厚度也应该是最小厚度与施工允差之和，并应明确注明保护层所指的钢筋对象(如主筋、箍筋或分布筋)。 6.1.2预应力混凝土桥梁耐久