某华南地区沿海工程处亚热带海洋性季风气候区，受欧亚大陆和热带海洋的交替影响，该区域天气气候复杂多变，灾害性天气频繁，具有温度较高、湿度大、海水含盐度高的特点，该工程具有较高的耐久性保障要求。在海洋环境下，混凝土结构受各种侵蚀性介质的影响，极易导致混凝土结构的腐蚀破坏。耐久性调查及研究的结果显示，海洋环境混凝土结构浪溅区和水位变动区的腐蚀环境最为恶劣，其次是大气区[1]。而处于水下区的混凝土常处于饱水状态，通氧条件差，钢筋的腐蚀较缓慢。泥下区腐蚀速率最小。

对于标志性重大沿海工程结构，国内均已达到100 a的设计使用年限标准。随着技术水平的提高，港珠澳大桥采用了120 a的设计使用年限标准进行建造，而国外有的跨海工程达到了150 a甚至更高年限的设计使用年限标准。更长的设计使用年限，对工程结构耐久性保障提出了更高的要求。因此，采取相应的保护措施，满足整体结构的服役寿命要求。

本文根据工程耐久性寿命设计要求，分析我国海洋工程耐久性保证技术水平，设计相应的防腐措施，并开展全寿命经济成本比对，对100，120和150 a不同设计使用年限的防腐蚀措施进行综合的技术经济分析。

表1 航道桥混凝土构件环境划分 Table 1 Corrosion environment classification of concrete members of a shipping channel bridge

构件钢箱梁锚碇锚碇基础过渡墩身过渡墩承台索塔索塔基础所在标高+69.31 m以上+5.00 m～+48.60 m(0.04 m浪溅)-0.43 m～+5.00 m-2.57 m～-0.43 m-2.57 m以下+5.04 m以上-0.43 m～+5.04 m-2.57 m～-0.43 m-4.489 m～-2.57 m-4.85 m以下+7.00 m～+272.00 m+5.04 m～+7.00 m-0.43m～+5.04m-2.57 m～-0.43 m-41.00 m～-2.57 m所处环境大气区大气区浪溅区水变区水下区大气区浪溅区水变区水下区水下区大气区大气区浪溅区水变区水下区

表2 混凝土构件的腐蚀风险分析结果 Table 2 Corrosion risks of concrete members

Note:表中的腐蚀风险分析是不包括外加防腐措施情况下的结果

腐蚀环境 构件 耐久指数[4]/Tp环境指数/SpTp-Sp浪溅区水变区大气区水下区索塔墩身承台桥台索塔墩身箱梁墩身墩承台245.0 242.4 245.0 245.0 222.5 219.8 211.3 231.2 231.2 100 a 220 220 220 220 190 190 190 160 160 120 a 240 240 240 240 210 210 210 180 180 150 a 270 270 270 270 240 240 240 210 210 100 a 25 22.4 25 25 32.5 29.8 21.3 71.2 71.2 120 a 5.0 2.4 5.0 5.0 12.5 9.8 1.3 51.2 51.2 150 a-25-27.6-25-25-17.5-20.2-28.7 21.2 21.2

1 腐蚀环境划分

根据行业标准JTS 153-2015《水运工程结构耐久性设计标准》，该工程结构构件所处的腐蚀环境按照无掩护条件下的天文潮划分[2]。以工程中的一段航道桥为例，结构部件所在腐蚀环境如表1所示。

2 腐蚀风险评估

评估混凝土结构物的腐蚀风险，一方面取决于结构物自身的抗腐蚀能力，另一方面是环境对结构物的侵蚀作用。结构物自身的抗腐蚀能力可用耐久指数(Tp)进行表示，环境对结构物的侵蚀作用可用环境指数(Sp)来表示。通过定量分析工程结构不同腐蚀区域的环境指数(Sp)和混凝土结构的耐久指数(Tp)，比较环境指数和耐久性指数之间的关系来评价工程结构主体混凝土结构的腐蚀风险[3]。由于工程环境和结构相似，港珠澳大桥的Tp数值可为该工程提供借鉴[4]。环境指数Sp由标准环境下的环境指数特征值S0和表示高盐分等恶劣环境条件下环境指数增量ΔSp求和而得。免维修期为100 a，环境指数特征值S0为150，采用线性外推法，免修期为120 a和150 a，相应的S0为170和200。参考港珠澳大桥的环境指数增量ΔSp取值，浪溅区和水变区的环境指数增量取70，大气区的环境指数增量取40；水下区的环境指数增量取10[4]。

根据耐久指数(Tp)和环境指数(Sp)的计算结果可得出工程结构处于不同腐蚀环境的混凝土构件的腐蚀风险大小，具体计算结果见表2。

当Tp≥Sp时，混凝土结构在设计使用年限免维修期内因钢筋腐蚀引起耐久性下降的风险很小，Tp-Sp的差值越正，腐蚀风险越小，耐久性安全储备越大。当Tp≤Sp时，混凝土结构实际使用年限免维修期内会因钢筋锈蚀而导致耐久性下降，必须采取外加防腐措施以保证其使用寿命，Tp-Sp的差值越负，发生腐蚀的风险越大。从上表Tp-Sp数值可知，只要从设计、混凝土质量和施工方面严格控制，基本可保证工程混凝土结构100 a和120 a设计使用年限。但是结果同时也表明，除处于水下区的混凝土构件的Tp-Sp较大，可达50以上，在100 a设计使用年限情况下，大气区、浪溅区和水变区的Tp-Sp值都大于20；在120 a设计使用年限情况下，大气区、浪溅区和水变区的Tp-Sp值较小，一旦混凝土原材料或施工中稍有不慎就会导致Tp-Sp的值小于零，不能保证120 a的设计使用年限；而在150 a的设计使用年限情况下，Tp-Sp的值在浪溅区/水变区为负值，大气区的Tp-Sp值仅略超20，使用高性能混凝土等基本措施已不能保证其设计使用年限。因此必须采取必要的外加防腐措施以降低腐蚀风险，提高耐久性安全数值，以确保工程结构100，120甚至150 a的设计使用年限。

对于延长桥梁的设计使用年限，混凝土保护层厚度的增大，开裂风险增加，不利于施工。为便于比较，统一采用100年设计使用年限的基本保护措施。

表3 不同腐蚀区域的耐久性指数要求 Table 3 Durability indexes of different corrosion environments

腐蚀环境 采取的措施浪溅区/水变区大气区水下区100 a防腐措施防腐措施---120 a防腐措施防腐措施---150 a防腐措施防腐措施防腐措施增加的耐久指数值100 a 20 20---120 a 40 40---150 a 80 80 40

表4 不同附加防腐措施的设计保护年限 Table 4 Design protecting lives of different additional anti-corrosion measures

设计保护年限15～20 a≥10 a寿命提高10倍20～30 a≥30 a序号1 2 3 4 5附加防腐措施硅烷浸渍混凝土涂层不锈钢钢筋环氧涂层钢筋阴极保护

3 耐久性保障措施设计

3.1 混凝土结构防腐措施

3.1.1 基本防腐措施 自上世纪90年代开始，抗盐污染高性能混凝土技术开始在我国港口工程中得到应用，随后从东海大桥建设开始，海工高性能混凝土技术逐步在跨海桥梁工程中推广[5-7]。根据现有工程经验和暴露实验研究，对于以Cl-渗透为主的海洋环境混凝土结构，采用高性能混凝土，并设定合理的钢筋保护层厚度，基本可以达到100 a的耐久性寿命要求[8,9]。

3.1.2 附加防腐措施 经过多年发展，混凝土结构附加防腐蚀技术发展较为成熟，其中硅烷浸渍、混凝土涂层在海洋工程中得到广泛应用，不锈钢钢筋、外加电流阴极保护等技术也在跨海桥梁工程中也得到应用[10-12]。对防水性能要求高的部位，如沉管管节外壁喷涂聚脲防水涂料可作为进一步增强部位防水性和耐久性的额外措施。不同附加防腐措施的保护效果，如表4所示。

由于科技创新政策的制定主体多样化，也就导致了科技创新政策目的的多元化，如何保证不同的制定主体的科技创新政策最后形成政策合力，对我国的科技创新形成促进作用，对其政策制定过程进行综合协调就显得十分必要。针对科技创新政策的制定过程，各部门之间要加强沟通与综合协调，对于各部门制定的科技创新政策要进行充分的论证，力争将科技创新政策冲突减至最小。国家科技教育领导小组要加强科技创新政策制定的协调力度和政策冲突性审查，针对互相冲突的科技创新政策要督促相关部门进行及时整改。

3.2 钢结构防腐措施

3.2.1 基本防腐措施 钢结构的基本防腐措施，主要指在设计时预加腐蚀富裕量，即对泥面以上区段或整个钢结构预留一定的厚度，以提高钢结构的使用年限。根据规范《海港工程钢结构防腐蚀技术规范》(JTS153-3-2007)，钢结构在不同部位的单面腐蚀裕量△δ(mm)可按下式计算[13]：

由于其可视化程度很好，很好地辅助了危险性较大的分部分项工程专家论证和分部分项工程施工技术交底工作（见图26、图27）。

预留厚度可以增加钢结构的安全系数，提高钢结构的使用寿命。但是另一方面，预留厚度也增加了钢结构的构造成本。同时，预留厚度无法解决局部腐蚀等问题。因此对于钢结构除了预留合理的厚度外，采取适当的防腐措施也是必要的。

根据不同附加防腐措施可延长混凝土结构的耐久性年限，以及所适用的腐蚀环境，可采用次数叠加或不同防腐措施叠加的方法，以满足不同设计使用年限下，工程构件于不同腐蚀环境所需增加的耐久指数值。对于预制构件，在技术可行，质量可控的基础上，采用环氧钢筋+2次硅烷浸渍的方法可以达到与采用不锈钢钢筋相同的耐久性保障效果，却可使单位成本大大降低。使用年限为120 a的防腐措施设计参考港珠澳大桥，浪溅区和水变区现浇混凝土结构采用外层不锈钢(S32304)，预制混凝土结构采用环氧钢筋+2次硅烷浸渍的措施来保证耐久性设计要求。对于150 a使用年限，采用具有最佳耐蚀性的2205双相不锈钢钢筋，延长浪溅区和水变区的现浇混凝土结构的设计使用年限，用不锈钢钢筋(S32304)来代替环氧钢筋，延长浪溅区和水变区预制混凝土结构的设计使用年限；由于涂层和硅烷浸渍不适用于水下施工，且水下区桥墩为现浇混凝土结构，采用外层不锈钢钢筋(S32304)来保障水下区混凝土构件的耐久性；通过增加硅烷浸渍和热喷镀铝涂层次数，以满足大气区构件的设计使用年限要求。不同腐蚀环境下，各部位所采用的防腐措施见表5。

3.2.2 附加防腐措施 涂层保护是钢结构防腐蚀最普遍采用的方法。钢结构海水腐蚀是氧的去极化电化学腐蚀反应，涂在钢结构上的涂膜，可以在腐蚀反应间加进一定的电阻，使腐蚀反应电流变小，从而抑制腐蚀反应的进行。热喷涂技术是利用热源对金属、非金属、陶瓷等喷涂材料进行加热，将熔融的粒子雾化、喷射并沉积到基材表面上，形成特殊表面涂层的方法。金属热喷涂保护系统包括金属喷涂层和封闭剂或封闭涂料，复合保护系统还包括涂装涂料。对于水下区钢结构，主要是钢管桩，所采取的附加防腐措施还包括电化学保护和包覆保护。

国内外工程的应用经验可以得到借鉴，相关标准规范也较为系统成熟，对各种防腐蚀措施的保护效果和设计要求、施工要求都有明确规定，针对不同腐蚀环境，制定不同防腐蚀措施，可以实现15～50 a的耐久性防护效果。考虑防腐蚀措施次数和类型的叠加，可以实现更长的耐久性防护寿命，从而使附加防腐蚀措施成为提高耐久性寿命的可靠保障。

学生拥有良好的阅读习惯对自身的英语阅读能力有很大的提升，阅读习惯的好坏会影响学生的阅读效率。良好的阅读习惯需要在长期的学习和生活中逐步养成，学生通过阅读课外英文材料和课上英文教材，掌握正确的阅读方式。在阅读过程中应该学会默读，提高自己的阅读速度。按照词组和短语在阅读材料中的组合意义进行整体阅读，在阅读过程中不应该单个解读词语，而是将重心放在中心词上，提高学生的阅读水平和质量。

表5 各部位防腐措施 Table 5Additional anti-corrosion measures of each parts

Note:(1)混凝土构件内部钢筋电连接，为后期实施外加电流阴极保护系统预留条件；(2)浪溅区、水位变动区和水下区构件安装耐久性监测系统，监测结果作为后期维护的依据；(3)水下区混凝土构件预留牺牲阳极阴极保护系统的接口

150 a结构类型 腐蚀环境混凝土 浪溅区水变区100 a基本措施合适的保护层厚度附加措施至少2次硅烷浸渍120 a基本措施合适的保护层厚度附加措施外层不锈钢筋(S32304)(现浇)基本措施合适的保护层厚度附加措施外层不锈钢筋(2205)(现浇)大气区 合适的保护层厚度至少1次硅烷浸渍合适的保护层厚度加厚保护层环氧钢筋+2次硅烷浸渍(预制)至少2次硅烷浸渍合适的保护层厚度加厚保护层水下区------------加厚保护层钢结构 大气区 腐蚀裕量4次热喷镀铝涂层腐蚀裕量5次热喷镀铝涂层腐蚀裕量2次硅烷浸渍+不锈钢钢筋(S32304)(预制)至少4次硅烷浸渍外层不锈钢筋(S32304)6次热喷镀铝涂层

3.3 结构防腐措施设计

涂层和热喷涂对钢结构的保护年限，根据不同的体系和效果范围在10～25 a[14]。

式中：Δδ为钢结构单面腐蚀裕量，mm；K为钢结构的单面平均腐蚀速度，mm/a；P为采用防腐蚀措施时的保护效率；t1为采用防腐蚀措施时的设计使用年限，a；t为被保护的钢结构设计使用年限，a。

图3所示是回弹前后的等效应力云图，上图是回弹前，下图是回弹后的云图。可以看出，回弹前等效应力最大值主要集中在板料与支撑模贴模的位置,这主要是因为当渐进成形开始后，由于渐进成形区与贴模区之间的区域受拉应力，并且板料与支撑模贴模位置存在摩擦力，使得外部材料流不进来，在贴模区堆积，因此产生应力集中，最大值大约108.3 MPa。渐进成形位置应力较小，这是由于工具头加载之后随即卸载的原因。外力卸载之后，零件发生回弹，贴模区域应力明显减小，最大值大约20 MPa。最大应力集中在渐进成形区域和贴模区之间，最大应力在96 MPa左右。回弹前后，渐进成形部分应力最大值和最小值变化不大。

①当长江水源有保证，且洪泽湖高于北调控制水位时，抽江水量出省优先；长江水源有保证，但洪泽湖低于北调控制水位时，新增装机抽江水量视情况出省。

4 防腐措施全寿命周期成本

4.1 全寿命周期成本计算

“全寿命周期成本分析法”在设计施工阶段，对确定项目从建成到寿命终结时的总成本有重要意义。在进行设计方案比选时，不仅要考虑初始建造成本，还要考虑服役期间桥梁防腐措施的检查、养护、维护等各种成本，将“未来的成本”要折现为“今天的钱”，即为净现值，才可以用于对设计方案评估[15]。

不同腐蚀环境中钢筋混凝土的腐蚀严重程度不同，考虑到后期会对工程结构的耐久性状况进行跟踪调查，避免发现问题进行耐久性再设计研究以及降低经济成本，参考港珠澳大桥腐蚀风险评估结果，不同腐蚀环境Tp-Sp数值均大于40[4]。因此，对于100和120 a设计使用年限的情况下，水下区的混凝土构件因其Tp-Sp较大，可不考虑采取附加防腐蚀措施提高耐久性指数特征值；大气区可考虑采用适宜的防腐蚀措施，使耐久性指数特征值分别增加20和40；水变区和浪溅区可考虑采用适宜的防腐蚀措施，使耐久性指数特征值增加20和40。对于150 a的设计使用年限命，水下区采用适宜的防腐蚀措施，使耐久性指数特征值增加40；大气区采用适宜的防腐蚀措施，使耐久性指数特征值增加80；水变区和浪溅区采用适宜的防腐蚀措施，使耐久性指数特征值增加80。表3给出了不同腐蚀区域的耐久性指数要求。

对于混凝土附加防腐措施和钢结构防腐措施，根据桥梁和港口工程混凝土结构物全寿命周期成本的分析，参考SY/T0042-2002《防腐蚀工程经济计算方法标准》费用现值比较法的规定[16]，建立附加防腐措施全寿命周期成本的构成模型，公式如下：

式中，PC为全寿命周期现值成本，I为建设投资，C为年经营费用，Sv为固定资产余额。

在南极，科考人员可以登上大陆，而北极到处是浮冰，科考人员需要一直住在船上，所以“雪龙号”上的生活设施也十分完备，游泳池、图书馆、健身房、篮球场、洗衣房、诊疗室、手术室等一应俱全。

由于建设投资I发生在第一年，因此建设投资：

式中，为定期发生费用现值成本，X为定期发生的费用，i为折现率 (前60 a取2%，60年后取3%)[17]，D为发生次数，m为定期发生年数。

定期发生费用主要是防腐措施的重新施工，例如涂层的重新涂覆等，则：

首先，利用高职学生线上线下各种喜闻乐见的形式宣传法律知识。发挥学校微信公众号、学校网站、师生之间的微信群、朋友圈；校园广播站、宣传栏等宣传主阵地的作用，用真实案例向学生展示不良“校园贷”的危害，不理智的消费带来的恶果。将法律意识融入大学生日常生活。其次，开展以普法为主题的活动。开展普法征文、微视频比赛；邀请相关法律人士讲座。拉近法律与现实生活之间的距离。再次，成立普法社团。法律相关专业学生可成立校园普法演讲团或法律志愿者团队。在学生遭遇到不良“校园贷”危害时，可及时向身边同学就近求助。真正把法律融入学生的认知系统。

年经营费用C包括定期发生的费用(CI)和维护费用(CII)。

维护费用主要定期的检测费用和维修费用，则：

DONG Hao, WANG Qi, PENG Yong-han, LI Ling, LU Chao-yue, SHEN Rong, GAO Xiao-feng

式中，为维护费用现值成本，R为定期维护费用。固定资产余值是指计算期末回收的固定资产余值，为项目终时的一笔收入。

宫颈癌组织中HPV(+)46例，HPV(-)46例，HPV(+)患者中PRDM5阳性表达率(21.7%)低于HPV(-)患者(54.3%)，HPV16 E6/HPV18 E6感染与PRDM5蛋白表达存在关联性(r=0.318，P=0.001)(表2)。

将对应的单位材料成本和单位施工成本分别代入公式(2)～(7)，进行近似计算得到不同附加防腐措施单位增加现值成本，见表6。

图1 不同设计使用年限下附加防腐措施的总成本 Fig.1 Total costs of anti-corrosion measures of different design service lives

表6 各结构不同外加措施全寿命增加单位现值成本 Table 6Additional present value costs of different anti-corrosion measures of each parts(yuan/m2)

Note:使用钢筋的单位成本均为桥墩处

腐蚀环境浪溅区水变区100 a防腐措施2次硅烷浸渍成本208.61成本1729.76成本120 a防腐措施外层不锈钢筋(S32304)(现浇)环氧钢筋+1次硅烷浸渍(预制)5次热喷镀铝配套涂层+腐蚀裕量2次硅烷浸渍2051.58 285.481854.33大气区4次热喷镀铝配套涂层+腐蚀裕量1次硅烷浸渍535.55561.11586.20 124.69208.61306.14水下区------150 a防腐措施外层不锈钢筋(2205)(现浇)1次硅烷浸渍+不锈钢钢(S32304)(预制)6次热喷镀配套涂层+腐蚀裕量4次硅烷浸渍外层不锈钢筋(S32304)1729.76

4.2 全寿命周期成本比较

从附加防腐措施单位成本可以看出，相对于现浇混凝土结构，预制混凝土结构所采用的附加防腐措施单位成本有所降低；不锈钢钢筋的使用大大增加了附加防腐措施的成本。根据附加防腐措施的单位成本与相应面积的乘积，计算得到本工程附加防腐措施的总成本，不同设计使用年限下的总成本如图1所示。

从图中可以看出，随着设计使用年限的提高，工程结构所投入的防腐措施成本随之加大。增加的成本主要是附加防腐措施的施工次数增加，以及更为有效但成本较高的附加防腐措施投入。相对于100 a设计使用年限的防腐措施成本，增加20 a设计使用寿命，总成本增加15202～17281万元，增加50 a设计使用年限，总成本增加23403～23859万元。随着设计使用年限的提高，总成本并未呈线性增长，增长趋势逐渐放缓，且整个防腐费用占工程总造价比例不高，从延长的设计使用年限来看，所增加的防腐措施成本投入性价比高。

5 结论

(1)根据海洋环境腐蚀特点和腐蚀风险评估，位于浪溅区的腐蚀风险最大，150 a设计使用年限腐蚀风险指数除水下区均为负值，基本防腐措施不能保证其耐久性要求。

(2)根据不同附加防腐措施可延长混凝土结构的耐久性年限和所适用的腐蚀环境，以满足不同设计使用年限构件所需增加的耐久指数值为原则，采用次数叠加或不同防腐措施叠加的方法，进行防腐设计。

(3)利用“全寿命周期成本分析法”对不同设计使用年限下的防腐措施进行成本分析。随着设计使用年限的提高，工程结构所投入的防腐措施成本随之加大。由于整个防腐费用占工程总造价比例不高，从成本增长趋势来看，提高延长的设计使用年限，增加附加防腐措施成本投入具有明显的经济效益。

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