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ICS93.080P66备案号：51420-2016DB32江苏省地方标准DB32/T2974-2016临海环境下混凝土桥梁耐久性设计标准Designstandardfordurabilityofconcretebridgeincoastalenvironment2016-09-20发布2016-11-20实施江苏省质量技术监督局发布DB32/T2974-20161前言本标准按照GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》编制。本标准由江苏省交通运输厅提出并归口。本标准起草单位：江苏省交通运输厅公路局、苏交科集团股份有限公司。本标准主要起草人：张鸿飞、宋国森、胡萌、刘冠国、朱雷雷、闵剑勇、张国荣、赵炜、张建东、王辉、路璐。DB32/T2974-20162引言本标准规定了临海环境下混凝土桥梁耐久性设计相关内容。临海环境是指近海岸线（一般离海岸线的平均距离为25km以内）的陆地环境，江苏省临海环境主要包括黄海环境及其衍生的近海盐渍土和盐雾引起的含盐高湿环境。随着临海地区的开发和经济的不断发展，各种重大桥梁工程、隧道工程、地铁工程、高速公路工程等高速发展，对混凝土和钢筋等建筑材料的需求量和各方面性能要求都不断提高。其中，混凝土耐久性问题日益凸显，亟待解决。目前，针对临海环境下混凝土桥梁耐久性设计，我省尚未制定统一的技术标准，不利于今后临海环境下桥梁工程的建设和发展。因此，本标准的制定将为临海环境下混凝土桥梁工程的建设提供技术依据，完善混凝土桥梁耐久性设计标准。DB32/T2974-20163临海环境下混凝土桥梁耐久性设计标准1范围本标准规定了临海环境下混凝土桥梁耐久性设计过程要求及防腐附加措施。本规范适用于临海环境作用下公路桥涵混凝土构筑物及其构件的耐久性设计，对于特殊环境下混凝土构筑物或特种混凝土结构及其构件的耐久性设计并不适用。本标准适用于临海环境作用下公路桥涵混凝土构筑物环境等级划分、原材料优选、混凝土配合比优化设计、结构耐久性设计以及防腐蚀附加措施。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB18845水泥基渗透结晶型防水材料GB50010混凝土结构设计规范GB50119混凝土外加剂应用技术规范GB50204混凝土结构工程施工质量验收规范GB50496大体积混凝土施工规范GB/T50476混凝土结构耐久性设计规范JG3042环氧树脂涂层钢筋JGJ63混凝土拌和用水标准JGJ/T192钢筋阻锈剂应用技术规程JTGTB07-01公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范JTJ058公路工程集料试验规程JTJ275海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范TB10005铁路混凝土结构耐久性设计规范CCES01混凝土结构耐久性设计与施工指南CECS220混凝土结构耐久性评定标准DB32/T2974-201643术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1临海环境coastalenvironment近海岸线（一般离海岸线的平均距离为25km以内）的陆地环境。3.2结构耐久性structuraldurability在设计确定的环境作用和维修、使用条件下，结构及其构件在设计使用年限内保持其适用性和安全性的能力。3.3环境作用environmentalaction引起结构材料性能劣化或腐蚀的温度变化、湿度变化、水、二氧化碳、氧、盐、酸等环境因素对结构的作用。3.4环境作用等级environmentalactiongrade根据环境作用对混凝土及结构破坏或腐蚀程度的不同而划分的若干级别。3.5体积稳定性volumestability混凝土保持其初始几何尺度的能力，主要受收缩、碳化和碱集料反应的影响。3.6可更换构件replaceablecomponent根据构件在使用过程中不同的退化模式和在维护管理及更换方面的不同要求，将需要周期性更换的构件。3.7防腐蚀附加措施additionalprotectivemeasurement在材料和构造等常规手段的基础上，为进一步提高混凝土结构耐久性所采取的补充措施。3.8设计使用年限designservicelifeDB32/T2974-20165在正常设计、正常施工、正常使用和维护条件下，结构或构件不需进行大修即可达到预定目的的使用年限。3.9大体积混凝土massconcrete混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝的混凝土。3.10胶凝材料binder混凝土原材料中具有胶结作用的水泥和粉煤灰、硅灰、磨细矿渣等矿物掺合料的总称。3.11水胶比watertobinderratio混凝土拌合物中用水量与胶凝材料总量的质量比。3.12混凝土抗冻耐久性指数durablefactor混凝土经规定次数快速冻融循环试验后，用标准试验方法测定的动弹性模量与初始动弹性模量的比值。3.13维修maintenance为维持结构在使用年限内所需性能而采取的各种技术措施和修复、改善活动。3.14劣化degradation材料性能随时间的衰减变化。3.15修复repairation通过修补、更换或加固，使受到损伤的结构恢复到满足正常使用所进行的活动。3.16大掺量矿物掺合料混凝土highvolumemineraladmixtureconcreteDB32/T2974-20166胶凝材料中含有50%及以上的粉煤灰、硅灰、磨细矿渣等矿物掺合料，需要采取较低的水胶比和特殊施工措施的混凝土。3.17钢筋的混凝土保护层厚度concretecoverthicknesstoreinforcement从混凝土中受力钢筋（包括主筋和箍筋）最外缘到混凝土表面的距离。3.17氯离子在混凝土中的扩散系数diffusioncoefficientofchlorideioninconcrete描述混凝土孔隙水中氯离子从高浓度区向低浓度区扩散过程的参数。3.18多重防护策略multipleprotectivestrategy为确保混凝土结构和构件的使用年限而同时采取多种防腐附加措施的方法。3.19混凝土抗裂性crackingresistanceofconcrete混凝土抵抗开裂的能力。4总则4.1本规范规定的耐久性设计要求，应为结构达到设计使用年限并具有必要保证率的最低要求。设计中可根据工程的具体特点、当地的环境条件与实践经验，以及具体的施工条件等适当提高。4.2混凝土结构的耐久性设计，除执行本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。5一般规定5.1设计的主要内容设计应包括如下内容：1）结构和可更换构件的设计使用年限、环境类别和作用等级；2）混凝土配合比设计、耐久性控制指标和原材料的选型标准；3）结构耐久性要求的构造措施、混凝土保护层和抗裂设计；4）满足耐久性要求的施工质量控制措施；5）合理采取防腐蚀附加措施或多重防护策略；DB32/T2974-201676）耐久性所需的施工养护制度与保护层厚度的施工质量验收要求。5.2设计文件主要内容临海环境下混凝土桥梁耐久性设计文件中应包括以下主要内容：1）设计文件中应明确结构的设计使用年限；2）设计文件应区分可更换构件和不可更换构件，并注明可更换构件的名称和更换或检修时间。3）设计文件需划分不同结构构件所处的环境类别及作用等级。设计文件中包括的混凝土和结构的耐久性指标也应根据构件所处的环境类别和作用等级而定。当运营期内环境发生变化时，应加强检测和评估；4）设计文件需包含混凝土原材料的选用标准和混凝土耐久性要求。混凝土耐久性要求由耐久性技术指标和配合比两部分组成；5）设计文件应包括与耐久性有关的结构构造措施、混凝土最小保护层厚度和裂缝控制措施；6）设计文件宜向工程业主和运营管理单位提出公路工程混凝土结构日常巡检、维护或修理的具体要求，对严重环境作用下的结构提出定期专项检测要求，混凝土构件的加固和更换应根据检测结果确定。在设计中设置必要的维修与检测通道和空间，预埋监测元件。对大型工程应设置全寿命耐久性监测系统；7）对受到环境作用等级为E级或F级的构件，或因条件所限不能满足规定保护层厚度或规定养护时间的构件，设计文件中宜提出合理的防腐蚀附加措施。6技术规定6.1设计使用年限6.1.1公路混凝土桥梁结构的设计使用年限，应根据工程的重要性按照表1选用。表1公路混凝土桥梁结构设计使用年限级别设计使用年限适用范围一不低于100年二级以上（含二级）公路上的特大桥、大桥、中桥、重要小桥涵等重要结构二不低于50年三级以下（含三级）公路上的中、小型桥梁、涵洞及其他基础设施工程等三15～30年可更换结构构件注1：重要小桥涵是指高速公路和一级公路上、国防公路上及城市附近交通繁忙公路上的桥涵；注2：对有特殊要求的结构，其设计使用年限可由业主和设计人员在上述规定的基础上，经技术经济论证后可予以适当调整；6.1.2公路桥梁混凝土结构，可按照表2划分为不可更换构件和可更换构件。可更换构件又划分为难于更换构件和易于更换构件。DB32/T2974-20168表2公路桥梁工程混凝土结构构件一览表型式构件名称不可更换构件可更换构件难于更换易于更换桥梁上部结构构件梁桥主梁√拱桥主拱圈√拱上立柱√吊杆/系杆√斜拉桥索塔√主梁√斜拉索√悬索桥塔√锚碇√加劲梁√主缆√吊索√√桥面铺装√排水系统√护栏/栏杆√伸缩缝√支座√√桥梁下部结构构件帽梁√立柱/立柱间系梁√承台√基础√桥台/挡土墙√排水系统√注1：表中所列构件为公路桥梁工程混凝土结构常见构件，未列入表中构件，其设计使用年限由设计人员视实际情况确定；注2：本表中所列某些重要的可更换构件可根据业主的需求和更换难易程度及经济性，更改为不可更换构件。6.1.3不可更换构件的设计使用年限根据其重要性参照表1选用。可更换构件中，难于更换构件的设计使用年限宜采用20～30年；易于更换构件的设计使用年限宜采用15～20年。并应在设计文件中明确规定。6.2环境作用等级6.2.1临海环境下桥梁混凝土结构所处环境按其对钢筋和混凝土材料的腐蚀机理可分为5类，并应按表3确定。DB32/T2974-20169表3环境类别环境类别名称腐蚀机理Ⅰ一般环境（碳化环境）混凝土碳化引起钢筋锈蚀Ⅱ冻融环境（无盐、酸、碱等作用）反复冻融导致混凝土损伤Ⅲ海洋氯化物环境海洋环境下的氯盐引起钢筋锈蚀Ⅳ除冰盐等其他氯化物环境除冰盐等氯盐引起钢筋锈蚀Ⅴ盐结晶环境硫酸盐在混凝土孔隙中结晶膨胀导致混凝土损伤注：一般环境系指无冻融、氯化物和其他化学腐蚀物质作用。6.2.2不同环境对配筋混凝土结构的作用程度应采用环境作用等级表达，并应符合表4的规定。表4环境作用等级环境作用等级环境类别A轻微B轻度C中度D严重E非常严重F极端严重一般环境（Ⅰ）Ⅰ-AⅠ-BⅠ-C———冻融环境（Ⅱ）——Ⅱ-CⅡ-DⅡ-E—海洋氯化物环境（Ⅲ）——Ⅲ-CⅢ-DⅢ-E—除冰盐等其他氯化物环境（Ⅳ）——Ⅳ-CⅣ-DⅣ-E—盐结晶环境（Ⅴ）————Ⅴ-EⅤ-F注：环境作用等级参照GB/T50476章节3.2。6.2.3当结构构件受到多种、复杂环境类别共同作用时，应分别满足每种环境类别单独作用下的耐久性要求。6.3一般环境6.3.1一般环境下混凝土结构耐久性设计，应控制正常大气作用下混凝土碳化引起的钢筋锈蚀。当有其他环境同时作用时，应按环境作用等级较高的相关要求进行。6.3.2一般环境对桥梁混凝土结构的环境作用等级见表5。表5一般环境对混凝土结构的环境作用等级环境作用等级环境条件结构构件示例Ⅰ-A干燥环境常年干燥、低湿度环境中的构件；所有表面均永久处于静水下的构件；桥梁上部结构或桥墩水下部分。永久的静水浸没环境Ⅰ-B非干湿交替的环境不接触或偶尔接触雨水的构件；长期与水或湿润土接触的构件；桥墩等下部结构。长期湿润环境DB32/T2974-201610表5（续）环境作用等级环境条件结构构件示例Ⅰ-C干湿交替环境表面频繁淋雨或频繁与水接触的构件；处于水位变动区的构件。注1：环