1．地下水氯化物影響嚴重
　　調查資料表明，地層中的碳化作用、細菌、硫酸鹽侵蝕、(襯砌表面水泥的）集料的鹼化反應、地層裏偶然出現的間層和感應電流的侵蝕等，都是潛在的腐蝕因素。而氯化物對鋼筋的腐蝕，對大海峽隧道襯砌是一個最嚴重的風險。
　　面臨地下水的氯化物嚴重和靜水壓力甚大的狀況，至少要用高密度不滲透的預製混凝土管片。在這樣不利的地層下施工，還要採取其他保護措施，包括高品質的環向注漿加固層和整環接縫的密封墊片。但對襯砌的進一步保護，仍然需要依靠混凝土管片自身耐用性的提高。
　　可選用的方法是增加鋼筋保護層和混凝土施工摻合料，同時用鍍鋅和不銹鋼鋼筋以及陰極保護。陰極保護的現行技術還不能充分確保數千米長的隧道襯砌，反而會造成鋼筋骨架分離。因而，用於陰極保護的設備裝置還須進一步研製。

　　2．鋼筋上塗環氧粘合料
　　對襯砌的兩個保護系統進行了測試，發現大多數有效的防腐方法，是在管片的背面應用塗膜和使用塗在鋼筋上的環氧粘合料(BECR)。在受控狀態下，鋼筋施受塗膜，並埋置在混凝土裏。鋼筋施受塗膜在隧道施工中具有不易損壞的優點，而管片上的塗膜易遭損壞。
　　基於最初調查研究的結論，招投標設計中已將兩種方法作為比較方案。比較的結果是,採用在鋼筋上塗膜的方案成本低，受益率高。富有成功經驗的丹麥MT財團也選擇了這個方案。這樣斯多貝爾特大海峽東面航道隧道襯砌的防腐，就採用了在鋼筋上塗上環氧粘合料的方法。

　　3．防腐機理研究
　　儘管斯多貝爾特大海峽隧道所處的地質環境條件很差，仍然要求隧道能使用10O年。設計者利用模型對防腐工藝進行了研究，認識到腐蝕通常有4種機理：
　　(1）鋼筋銹蝕；
　　(2）堿一矽反應；
　　(3）化學反應（如：酸化）；
　　(4）凍融引起管片爆裂。
　　影響以上因素的最重要的兩個參數是水和鹽。對管片的具體不利影響因素有：隧道處於侵蝕性的地質環境中，地下水含有C1-19．000ppm、SO42-：1．900ppm，地下水的最高壓力可達0．8Mpa,見圖16。隧道襯砌內充滿著溫熱、潮濕和有害氣體（包含柴油煙）,隨著壓力和氣體流動而受到侵蝕作用。　　    4．襯砌綜合防腐措施
　　所有這些不利條件要求對隧道襯砌進行必要的防腐處理，基本對策如下所述：
　　(1）在隧道外側形成環形注漿區，以阻止氯、酸的侵入；
　　(2）採用高強度、密實混凝土管片和接縫防水密封條，以保證隧道襯砌不漏水；
　　(3）對鋼筋籠浸以環氧，形成環氧塗層；
　　(4）在管片中佈置了測試腐蝕情況的感測器、根弦式應變感測器和振弦式孔隙水壓計。
　　管片混凝土的水灰比只有0.35，在混凝土配方中加入粉煤灰、微矽和外加劑，以使混凝土具有較高的早期強度、高密實度和低滲透性。規定管片對氯化物的擴散係數為6×10-13m/s，對水的滲透係數為0．25×10－13m/s。
鋼筋籠的防腐程式是：採用噴氣法對鋼筋定除塵鏽→將鋼筋籠加溫至200～240C→鋼筋籠放在環氧池中浸4秒鐘，以形成厚150～450μm的塗層。
　　鋼筋籠與混凝土的保護層為3．5cm，含鋼量為800N/m³室內系列試驗表明，浸過環氧的鋼筋籠在結構上沒有明顯的不利影響。
　　鋼筋混凝土管片的養護方法是：先在45℃溫度下養護3．5h以上，然後在20℃室溫下養護3.5h以上，最後脫模放在堆場中自然養護240h，強度可達到70MPa。

 

 

阿樓編譯自《國際隧道與隧道工程》