港珠澳大桥混凝土结构耐久性评估与再设计

第1章 绪论 1

1.1 工程概况 1

1.2 耐久性评估和再设计 2

1.3 实施情况及成果 3

第2章 混凝土结构120年耐久性可行性研究 4

2.1 概述 4

2.2 海洋环境典型混凝土结构耐久性措施分析 4

2.2.1 丹麦大贝尔特海峡工程 4

2.2.2 丹麦—瑞典厄勒海峡交通工程 6

2.2.3 加拿大联盟大桥 8

2.2.4 中国香港青马大桥 10

2.2.5 中国东海大桥 11

2.2.6 中国杭州湾跨海大桥 13

2.2.7 中国昂船洲大桥 15

2.2.8 中国金塘大桥 16

2.2.9 中国青岛海湾大桥 18

2.2.10 中国深港西部通道工程 20

2.2.11 韩国釜山—巨济连接线工程 20

2.2.12 海洋环境混凝土结构耐久性措施总结 22

2.3 港珠澳大桥混凝土结构环境作用与使用年限分析 23

2.3.1 基本环境类别与作用等级 23

2.3.2 耐久性极限状态 25

2.3.3 混凝土构件的设计使用年限 25

2.4 可行性分析 26

第3章 混凝土结构耐久性设计与施工技术分析 28

3.1 概述 28

3.2 基于可靠度理论的混凝土结构耐久性设计过程 28

3.2.1 耐久性设计原则 28

3.2.2 耐久性设计模型和参数 30

3.2.3 混凝土结构耐久性指标 32

3.3 混凝土施工质量控制 33

3.3.1 混凝土原材料控制与要求 33

3.3.2 混凝土配合比设计原则 35

3.3.3 混凝土拌和物水胶比检测 37

3.3.4 混凝土构件接触海水时间控制 38

3.3.5 钢筋的混凝土保护层厚度控制措施 39

3.3.6 沉管全断面浇筑大体积混凝土裂缝控制 40

3.4 防腐蚀措施设计与施工 41

3.4.1 基于全寿命的防腐蚀措施设计 41

3.4.2 防腐蚀施工质量控制 43

第4章 施工过程混凝土耐久性质量分析 49

4.1 概述 49

4.2 混凝土耐久性测试参数与关系 49

4.2.1 混凝土氯离子扩散与迁移理论基础 49

4.2.2 混凝土强度质量评定标准 53

4.2.3 氯离子扩散系数质量评定标准 56

4.3 混凝土耐久性参数检测 61

4.3.1 结构混凝土强度 61

4.3.2 结构混凝土氯离子扩散系数 66

4.3.3 表面电阻率测试 72

4.3.4 沉管模型检测 73

4.4 基于检测数据的结构混凝土质量分析 79

4.4.1 混凝土强度 79

4.4.2 混凝土氯离子扩散系数 83

4.4.3 沉管实体模型 86

4.4.4 基于现场数据评价的混凝土质量控制技术 89

第5章 实体构件耐久性检测与评估 98

5.1 概述 98

5.2 实体构件耐久性检测 98

5.2.1 保护层厚度 98

5.2.2 混凝土表面电阻率 101

5.2.3 混凝土表面透气性 105

5.3 基于无损检测数据的构件耐久性质量分析 110

5.3.1 保护层检测结果分析 110

5.3.2 表面透气性-电阻率质量分析 111

5.3.3 电阻率-表面透气性-氯离子扩散系数相关性研究 113

5.4 基于检测数据的混凝土结构耐久性评估 115

5.4.1 耐久性评估基本模型 115

5.4.2 施工图设计阶段耐久性措施 118

5.4.3 实体结构耐久性评估 125

5.4.4 耐久性评估结论 133

第6章 服役期耐久性评估和再设计 135

6.1 概述 135

6.2 耐久性检测与监测 136

6.2.1 暴露试验 136

6.2.2 结构长期耐久性检测与监测 141

6.3 混凝土结构与构件服役期维护方案 147

6.3.1 维护方案确定原则 147

6.3.2 维护方案建议 148

6.3.3 混凝土构件服役期基本维护制度 148

6.4 服役期耐久性评估原则与方法 154

6.4.1 评估原则与方法 154

6.4.2 数据更新的理论基础 155

6.4.3 服役期评估示例 157

6.5 服役期耐久性再设计 160

6.5.1 耐久性再设计原则 160

6.5.2 耐久性再设计理论与方法 160

6.5.3 混凝土构件耐久性再设计示例 163

参考文献 166

索引 169