中交三航局研究项目“大管桩耐久性研究与评价”，是交通部《港口工程后张法预应力混凝土大管桩设计与施工规程》修订的一项专题研究。本课题对大管桩开展室内力学性能、抗氯离子渗透性能和抗冻性能试验研究。耐久性调研采取现场钻芯取样与室内化学分析相结合的技术手段，对国内多个地区服役1~17年的几十个大管桩码头进行广泛现场调查和取样分析，获得在役大管桩桩身混凝土耐久性的宝贵资料。

        本成果属于引进消化吸收再创新，国内首次对大管桩耐久性进行全面系统研究。本成果首次以大量现场取样和室内试验为基础，通过测定桩身氯离子浓度分布对大管桩耐久性进行评价。研究表明：出厂大管桩桩身混凝土6小时电通量平均值可达1000库仑以下，氯离子扩散系数为2.0×10^-12~3.0×10^-12m²/s；大管桩混凝土抗冻等级达到F350以上的技术要求。混凝土极为密实，具有较高的抗氯离子渗透性能和抗冻性能。本成果首次对桩身取样混凝土与振动成型试块进行系统的对比试验，全面、深入地了解大管桩特殊制作工艺对其力学性能与耐久性的影响。本成果首次通过对服役多年的大管桩实体取样分析给出了大管桩钢筋锈蚀氯离子临界浓度建议值。本成果首次通过现场取样对处于水位变动区的大管桩混凝土和处于大气区的桩帽节点混凝土的氯离子浓度进行对比分析。本成果首次对服役多年的采用玻璃纤维增强复合材料包覆的大管桩混凝土进行现场取样与氯离子浓度分析，对这一耐久性技术的效果给出评价。本成果首次根据大管桩结构特点给出了几套进一步提升大管桩耐久性的技术方案，并分别给出耐久性评价。本成果首次在现场取样参数测定的基础上，建立了基于费克第二定律的大管桩寿命预测模型。首次开发编制了寿命预测软件。软件可用于现有大管桩的耐久性评价、剩余使用寿命计算和大管桩防腐蚀方案的设计，且具有通用性。

        本课题研究成果明现役大管桩耐久性理论使用寿命可达50年以上，肯定了大管桩的耐久性，消除业主和施工单位对大管桩耐久性的疑虑，促进大管桩推广应用。玻璃钢包覆在部分耐久性要求较高的工程中已经尝试使用，取得较好效果。随着结构的设计使用年限越来越高，在一些高耐久性要求的工程中，需要在现有大管桩耐久性的基础上，采用耐久性提升技术措施，来保证大管桩耐久性满足高耐久性要求。

        该项目2007年11月通过交通部科技教育司鉴定（鉴字[2007]第31号），研究成果总体达到了国际先进水平。该项目2007年获中交集团科学技术进步二等奖，2008年获航海学会科技进步三等奖。

研究成果已经在实际工程中得到了应用。

“大管桩耐久性研究与评价”在工程中的应用  

        1．深圳海勤工程监理有限公司妈湾5、6、7号泊位、赤湾港工程及蛇口港等泊位工程采用“大管桩耐久性研究与评价”的课题研究成果，对工程使用寿命进行评价。

        2．中国南山开发（集团）股份有限公司的赤湾工程采用中交上海三航科学研究院有限公司研制的大管桩作为桩基础，并使用其最新的研究成果“大管桩耐久性研究与评价”对工程质量进行评价，经检测，使用12年后，桩身混凝土氯离子扩散系数为0.99×10^-12m²/s，说明大管桩具有良好的抗氯盐侵蚀性能。

        3. 安迅捷集装箱码头（深圳）有限公司的SCT5、6、7号泊位工程采用大管桩作为桩基础，并使用其最新的研究成果“大管桩耐久性研究与评价”，对工程使用寿命进行评价。

        4. 本课题对大管桩抗冻性的试验研究直接支持了大管桩首次在我国北方地区——东营港工程中应用，应用总数达2822根。

“大管桩耐久性研究与评价”获奖情况

        “大管桩耐久性研究与评价”在2007年11月通过交通部科技教育司鉴定（鉴字[2007]第31号），研究成果总体达到了国际先进水平。该项目2007年获中交集团科学技术进步二等奖，2008年获航海学会科技进步三等奖。