跨海桥梁阴极保护是近年来兴起的一种先进的钢筋防腐保护方法。保护方法分为外加电流保护法和牺牲阳极保护法两种。在钢筋与混凝土裸露表面之间设置一种活性比钢筋强的有色金属作为阳极，钢筋为阴极。在保护涂层结构表面施加10mA/m2的电流，保护钢筋不受腐蚀，确保结构满足设计寿命要求。
通常钢筋在混凝土作用下表面会形成一层γ-Fe2O3保护膜，所以对一般腐蚀介质有一定的阻隔作用。但混凝土中碳化物、氯化物的侵入会严重破坏钢筋表面的钝化膜，造成整个钢筋混凝土结构的破坏。外加电流阴极保护法可直接抑制钢筋本身的电化学腐蚀，对钢筋进行有效的保护，是迄今为止唯一有效的混凝土钢筋防腐措施。
在海洋环境中，桥梁钢管桩的防护非常重要，否则将发生严重的腐蚀，威胁桥梁结构安全。阴极牺牲阳极保护是一种投资少、效果明显、保护周期长的方法。
1、桥梁钢管桩牺牲阳极保护方法
水下及泥泞地区钢管桩外表面牺牲阳极保护阴极法的设计、安装、检验、维护及施工要求。
（1）牺牲阳极保护系统设计初始使用寿命为15年；
（2）在水位波动区域，采用重防腐层+牺牲阳极保护阴极的方法
水下区域采用：重防腐涂层+牺牲阳极保护阴极方式
泥区采用：重防腐涂层+牺牲阳极保护阴极方式
（3）钢管桩的保护电位必须满足交通运输部《海港工程钢结构防腐技术规范》JTJ153-3-2007的要求（即相对于SCE为-1.05V~-0.77V）；
（4）铝合金阳极的技术性能应符合国家标准《铝-锌-铟合金牺牲阳极》GB/T4948-2002的技术要求；
（5）设计、施工和质量检验应当符合部门标准、国家标准、企业标准的有关技术规定；
2.阳极类型及安装
根据国家标准《铝-锌-铟合金牺牲阳极》GB/T4948-2002，本次设计采用Al-Zn-In-Mg-Ti合金牺牲阳极（其化学成分类型为A21，电化学性能阳极材料类型为2）。
阳极安装设计
根据钢管桩所需的理论保护电流和阳极发射电流，确定钢管桩所需的阳极数量，并考虑码头段、单帽独立电气连接，即保护电流均布的原则。每根钢管桩安装3个阳极。
阳极安装采用水下电焊。
（1）将铝合金阳极按设计标高焊接在钢管桩上，阳极安装示意图如下：牺牲阳极安装示意图图5.1
（2）铝合金阳极直接焊接在指定钢管桩上，每根阳极有6条焊缝水下钢结构防腐，每个阳极腿有3条焊缝（三面焊），每条焊缝长度大于50mm，焊缝应饱满，严禁点焊、漏焊、假焊。
(3)水下焊接应由持有水下焊接证件、经验丰富的焊工进行。
（4）水下焊接作业前，作业人员应当进行水下焊接试验，焊接样品可按照约定的检验标准进行检验。
（5）由于现场实际泥面标高可能与理论泥面标高有较大差异，施工单位可在不改变钢管桩阳极数量的前提下，根据现场实际泥面标高对阳极的安装标高做适当调整，调整原则如下：
①控制顶阳极上阳极脚低于设计低水位；
②底部阳极应高出实际泥面1米；
③在设计低水位和实际泥面高程确定的安装范围内，均匀分配钢管桩所需安装阳极的数量。
3. 检测
（1）成品检验
①安装阳极前应检查阳极的规格、质量和表面状况，阳极表面不得沾有油漆、油污。
②生产厂家应提供成品阳极出厂合格证及成品的化学成分、电化学性能（包括工作电位、开路电位、溶解性能）、电流效率、阳极体与铁心的接触电阻等试验报告，试验方法及标准应符合《铝-锌-铟合金牺牲阳极》GB/T4948-2002的要求。
（2）阳极水下焊接检测
①水下电焊阳极前应测量钢管桩的自然电位。
②阳极水下电焊后，需测量钢管桩的保护电位。
③为保证施工质量，应采用水下摄影或水下电视对水下焊缝进行抽检，抽检焊缝的阳极数量不得少于总数的5%。当发现不符合要求的焊缝时，应及时检查、修复。
④铝合金阳极水下焊接后，一周后应对钢管桩进行保护电位检测，保护电位应100%满足设计要求，若不符合要求，应及时采取重焊、更换或增设阳极等补救措施。
4.施工注意事项
（1）铝合金阳极必须牢固安装在被保护的钢桩上，并与钢管桩短接。
（2）铝合金阳极必须严格按照设计图规定的数量、标高、方向与钢管桩焊接。
（3）铝合金阳极水下焊接技术要求，请参阅阳极安装说明。
（4）施工单位应做好详细的施工记录，包括施工时的水文气象条件、施工措施等，并提交牺牲阳极安装后阴极保护的有关资料，注明实际安装阳极的数量、位置和实测的钢管桩表面电位。
牺牲阳极埋置安装原理
5.使用期间的维护管理
（1）牺牲阳极阴极保护系统竣工验收后投入正常运行，其阴极保护电位应达到-1.05～-0.77V（相对于S·C·E）。
（2）阴极保护投入正常使用后，使用单位应每半年通过便携式海水Ag/AgCl电极、钢管桩接地极对部分钢管桩进行电位测量，并记录相关数据备查。
（3）使用阴极保护系统的单位应当在前15年内每5年对钢管桩进行一次电位测量，在以后的10年内每3年进行一次电位测量。
(4)用便携式海水Ag/AgCl电极和数字万用表或电位计测量钢管桩的保护电位。
（5）当发现钢管桩电位小于设计要求时，应检查牺牲阳极情况，采取重新焊接、更换或补焊铝合金阳极等方法。
6. 检测
（1）成品检验
①安装阳极前应检查阳极的规格、质量和表面状况，阳极表面不得沾有油漆、油污。
②生产厂家应提供成品阳极出厂合格证及成品的化学成分、电化学性能（包括工作电位、开路电位、溶解性能）、电流效率、阳极体与铁心的接触电阻等试验报告，试验方法及标准应符合《铝-锌-铟合金牺牲阳极》GB/T4948-2002的要求。
（2）阳极水下焊接检测
①水下电焊阳极前应测量钢管桩的自然电位。
②阳极水下电焊后，需测量钢管桩的保护电位。
③为保证施工质量，应采用水下摄影或水下电视对水下焊缝进行抽检，抽检焊缝的阳极数量不得少于总数的5%。当发现不符合要求的焊缝时，应及时检查、修复。
④铝合金阳极水下焊接后，一周后应对钢管桩进行保护电位检测，保护电位应100%满足设计要求，若不符合要求，应及时采取重焊、更换或增设阳极等补救措施。
7.施工注意事项
（1）铝合金阳极必须牢固安装在被保护的钢桩上水下钢结构防腐，并与钢管桩短接。
（2）铝合金阳极必须严格按照设计图规定的数量、标高、方向与钢管桩焊接。
（3）铝合金阳极水下焊接技术要求，请参阅阳极安装说明。
（4）施工单位应做好详细的施工记录，包括施工时的水文气象条件、施工措施等，并提交牺牲阳极安装后阴极保护的有关资料，注明实际安装阳极的数量、位置和实测的钢管桩表面电位。
8.使用期间的维护与管理
（1）牺牲阳极阴极保护系统竣工验收后投入正常运行，其阴极保护电位应达到-1.15～-0.77V（相对于S·C·E）。
（2）阴极保护投入正常使用后，使用单位应每半年通过便携式海水Ag/AgCl电极、钢管桩接地极对部分钢管桩进行电位测量，并记录相关数据备查。
（3）使用阴极保护系统的单位应当在前15年内每5年对钢管桩进行一次电位测量，在以后的10年内每3年进行一次电位测量。
(4)用便携式海水Ag/AgCl电极和数字万用表或电位计测量钢管桩的保护电位。
（5）当发现钢管桩电位小于设计要求时，应检查牺牲阳极情况，采取重新焊接、更换或补焊铝合金阳极等方法。
