“桩基防护” 桥梁桩基受海洋生物侵蚀引发沉降防护方案.docVIP

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“桩基防护”桥梁桩基受海洋生物侵蚀引发沉降防护方案

一、方案目标与定位

（一）总体目标

未来3年内，构建“侵蚀精准溯源-防护科学适配-沉降长效稳控”的海洋桥梁桩基防护体系，实现全国海洋环境桥梁桩基防护覆盖率100%；防护后桩基截面损失率≤5%（重度侵蚀区≤8%），承载力恢复≥95%设计值，沉降速率≤0.5mm/年；施工期对通航影响≤24小时/次（避开繁忙时段），运营期3年防护效果复发率≤2%；用户满意度超95%，培育15家专业防护企业、20个标杆项目，带动产业产值85亿元，形成“海洋环境适配+精准防护”可复制模式，保障桩基长期安全。

（二）定位

战略定位：作为“海洋桥梁桩基侵蚀沉降专项管控”的核心方案，填补“重陆地防护、轻海洋环境适配”的行业空白，为跨海桥梁基础设施运维提供技术指南。

功能定位：以“侵蚀程度与桩基类型为导向、桩基防护为核心”，整合海洋生物治理、防腐加固、动态监测，平衡防护效果与海洋生态保护，适配跨海大桥、码头引桥等多场景。

社会定位：破解“海洋生物侵蚀隐蔽致沉降突发”难题，推动从“被动修复”向“主动防护-生态协同”转型，实现桥梁安全与海洋生态环境的协同保障。

二、方案内容体系

（一）“桩基防护”核心技术体系

侵蚀类型与程度研判

海洋生物侵蚀类型：

贝类附着（如牡蛎、藤壶）：附着于桩身表面，形成硬质外壳，增加水流阻力，局部挤压致混凝土开裂；

微生物腐蚀（如硫酸盐还原菌）：分泌酸性物质，腐蚀混凝土碳化层、钢桩保护层，引发截面损伤；

复合型侵蚀：贝类附着与微生物协同作用，附着处形成局部缺氧环境，加速微生物繁殖。

侵蚀程度划分：

轻度侵蚀：截面损失率≤10%，承载力下降≤10%，沉降≤5mm/年，仅需表层清理与防护；

中度侵蚀：截面损失率10%-20%，承载力下降10%-20%，沉降5-10mm/年，需防护+局部加固；

重度侵蚀：截面损失率≥20%，承载力下降≥20%，沉降≥10mm/年，需防护+整体加固，避免桩基失稳。

核心防护加固方案

轻度侵蚀（混凝土桩）：表层清理-防腐防护

适用场景：潮间带轻度侵蚀混凝土桩；

措施：

生物清理：采用高压水枪（压力≤1.0MPa）清除表面贝类，对顽固附着体用机械刮刀（刃口硬度≤混凝土强度）处理，避免损伤桩身；

防腐防护：涂刷海洋专用防腐涂料（如氟碳漆，厚度≥2mm），潮差段额外缠绕玻璃纤维布（FRP，厚度≥1mm）增强附着力；

效果控制：截面损失率≤5%，承载力维持≥95%设计值，沉降速率≤0.8mm/年，涂料附着力≥5MPa。

中度侵蚀（钢桩）：锈蚀处理-复合防护

适用场景：水下中度侵蚀钢桩；

措施：

锈蚀清理：采用喷砂除锈（除锈等级≥Sa2.5级），清除钢桩表面锈蚀与生物残留物，水下区域采用高压水喷砂（携砂浓度20%）；

复合防护：涂刷聚脲弹性体防腐层（厚度≥1.5mm），外包不锈钢网（孔径≤5mm）防止大型海洋生物附着，网体与钢桩绝缘处理（避免电偶腐蚀）；

局部加固：侵蚀严重段（截面损失≥15%）焊接钢板补强，钢板厚度按承载力缺口计算（≥原截面厚度1.2倍）；

效果控制：截面损失率≤8%，承载力恢复≥90%设计值，沉降速率≤0.6mm/年，钢桩腐蚀速率≤0.02mm/年。

重度侵蚀（复合型桩基）：整体修复-结构加固

适用场景：海底重度侵蚀混凝土-钢复合桩；

措施：

深度修复：混凝土段钻孔内窥镜检查内部侵蚀通道，注入环氧树脂浆液（压力0.5-0.8MPa）封堵；钢桩段采用阴极保护（牺牲阳极法，阳极材料选用锌合金）；

整体防护：桩身外包碳纤维复合材料（CFRP，厚度≥3mm），海底段额外浇筑混凝土护套（强度≥C40，厚度≥100mm），护套内设置止水条（遇水膨胀率≥300%）；

结构加固：桩顶增设钢筋混凝土承台，连接周边完好桩基形成联合承载体系，承台底部设置排水孔（孔径50mm）避免积水侵蚀；

效果控制：截面损失率≤10%，承载力恢复≥95%设计值，沉降速率≤0.5mm/年，桩基水平位移≤2mm/年。

（二）防护与沉降协同管控

协同原则：

防护优先：防护施工需在沉降加剧前完成，轻度侵蚀单次防护即可，中重度需分2次施工（间隔15天，观察防护效果）；

动态适配：根据沉降监测数据（每24小时1次）调整防护强度，沉降超0.8mm/月时加密FRP缠绕层数或补充注浆；

生态协同：

选用环保型防护材料（如可降解FRP、低毒防腐涂料），清理的海洋生物按海洋环保要求处置（如贝类可资源化利用），避免污染海洋环境。

三、实施方式与方法

（一）分阶段