如今，随着技术的积累，中国正逐渐崛起，成为土木工程强国。而在所有土木工程门类里，海洋工程如港口、桥梁等始终是其中的一大难点。
为什么海洋工程的难度如此之大？
因为海水“咸”！
图为港珠澳大桥，图片来自网络
海里建筑寿命低，原因有三：“咸”+干湿交替+高温 “咸”，主要是说海洋的腐蚀环境。相比起湿度较为恒定、空气成分简单的内陆环境，湿度高、盐度大的海洋环境对于各类工程的腐蚀作用极强。
比如说，有一种航空装备叫压力机，主要是提高进入飞机发动机的空气压力，为燃烧室提供高压空气，以提高发动机热力循环的效率。同型号的压力机在内陆服役时间可以超过10000小时，而到了南海地区，就只剩下500-1000小时。
还有，在内陆地区可以轻松屹立50年的建筑，到了海里不到三五年就剥蚀得不能使用了。
图为被腐蚀的桥墩，虽然比较模糊，但可以明显看到暴露的钢筋
“咸”——混凝土、钢筋一概不放过
海水不同于淡水，它是一种腐蚀性很强的液体。海水中含有大量的腐蚀性离子，如钠离子、氯离子、硫酸根离子等。它们作用于混凝土结构上，会使得表面的混凝土发生劣化。海水中硫酸盐甚至会在混凝土内产生结晶，晶体生长将混凝土胀裂，使得钢筋暴露在外。
而钢材本身又是一种非常容易锈蚀的东西，一旦失去了混凝土的保护，带有离子和溶解氧的水就会接触到钢筋表面形成原电池（翻翻高中化学课本），钢筋就会迅速腐蚀甚至断裂，到这时，整个结构也就坏掉了。
干湿交替——飞沫区建筑最易变成“豆腐渣”
不过，“咸”只是海水腐蚀的一部分原因，海洋环境之所以对建筑物的伤害巨大，最重要的是因为其干湿交替的环境。
海洋环境示意图，受害最严重的是飞沫区
事实上，完全浸没在海水中的那部分建筑结构（比如桥墩）虽然接触到的海水比露出水面的部分多得多，但是由于海水中环境稳定，湿度始终保持不变，其受到的腐蚀作用并不强。反倒是暴露在空气中的飞沫区，虽然很少能直接接触到海水，但大量的海水飞沫裹挟着盐分冲击结构，结构表面一会儿干一会儿湿，每颗小飞沫还都携带着有害离子粘在上面，折腾不了几年，这部分结构就变成了豆腐渣。
高温——加快腐蚀进度
更可怕的是，中国的多数海域夏天都非常炎热，南海更是一年四季艳阳高照。这样的高温也大大加快了腐蚀的进程，使得海洋土木工程师面对更大的挑战。 防腐大法一：更换零件法
面对如此恶劣的海洋环境，工程师们自然也不能愧对自己的工资。于是，他们想象出了许许多多对抗海洋环境腐蚀的方法，其中最重要的就是……勤换零件。
这算个什么方法啊？你别说，这还真是个方法。海洋桥梁的设计使用寿命动辄高达几十甚至上百年，像港珠澳大桥这样的超级工程更要达到120年。环境复杂多变，再优秀的工程师也没法保证所有的零件都能用上那么久。更何况，延寿也是要钱的。即使想办法让零件都达到了这个寿命，造价也会高到无法承担。干脆，它坏了你就换嘛！
表格是某设计寿命120年的跨海桥梁部分构件的使用寿命
针对那些易于损耗的构件，定期更换的做法是可行的。
但是每次更换构件，势必影响到工程设施的使用。比如更换个桥面板，恐怕就要十天半个月无法通车。更何况，像桥墩这种重要构件，与其更换桥墩，还不如重新修座桥呢。
防腐大法二：混凝土加强法
工程师们思来想去，还是要给构件延寿。打铁还需自身硬，延长混凝土结构的寿命，就要提高混凝土本身的性能。因此，在海洋工程中，工程师们会选择强度更高的混凝土。
例如，在普通的民用建筑中通常采用能抗30兆帕应力的混凝土，而到了海洋工程中就会选择60、80兆帕甚至更高强度的混凝土。
除了强度更高以外，这种高性能混凝土还比普通混凝土更为致密，其内部的微孔隙更小，从而使得海洋中的离子更难透过。
此外，工程师们还会在混凝土中添加外加剂，以使得新拌混凝土的流动性更好，硬化之后更加致密；还采使用一些工艺防止混凝土开裂，也是为了防止海水中的离子进入结构；正确地选择骨料、水泥的种类也有助于混凝土抗腐蚀性能的提升。
防腐大法三：钢筋防锈法
对于建筑结构来说，混凝土剥落一点，问题还不大，但要是里面的钢筋坏了，那可要了亲命。钢筋是重要的抗拉构件，除了支撑结构外，还主要承担抗震功能。然而，钢铁恰恰属于特别容易锈蚀的材料。
如果在陆地上，在混凝土内强碱性环境的保护下，钢筋表面会发生钝化，不容易生锈；但在海洋结构中，混凝土表面被海水逐渐腐蚀剥离，钢筋就要直面汹涌的海水了。
混凝土横截面示意图
因此为了保护钢筋，海洋结构中通常会增加混凝土的保护层厚度来延缓钢筋被侵蚀的时间。这种做法允许离子侵入构件表面并使得表面的混凝土劣化，但是离子很难深入到钢筋的位置，钢筋也就得以保全。
除此之外，为防止钢筋生锈，也会在混凝土中添加亚硝酸盐、有机胺等阻锈剂防止钢筋生锈。总之，只要钢筋不软，海洋结构就永远硬！
防腐大法四：替代材料法
有些工程师的头脑更加活泛：既然钢材和混凝土这些传统材料都不防腐，那为何不选用些防腐的材料呢？
那么什么材料最防腐？
塑料！
当然，普通的塑料是不行的，要采用那些强度特别高、性能特别优秀但还不能太贵的复合材料。例如乙烯基树脂、超高分子量聚乙烯纤维、芳纶纤维以及不是塑料、胜似塑料的玻璃纤维、碳纳米纤维等。对这些材料进行胶合、压模之后，就可以制成“FRP钢筋”应用于建筑材料之中。这些高分子材料虽然比较昂贵，但防腐性能绝对一流，强度也不比钢材低。
图中这些长得像钢筋的东西就是由有机高分子材料制成的耐腐蚀“FRP钢筋”，防腐性能绝对一流
除了制成加固筋以外，高分子材料也可以编织成网，应用于建筑结构的表面。它可折可弯，一贴就灵，也不需要大型施工设备来帮忙，既可以应用于原始结构当中，又可以用于既有建筑物的修复，真可谓优秀的建筑材料。
更可贵的是，这种材料便于大批量生产，造价也可以被产量平摊。因此，这种材料在船舶、港口、桥梁等工程中的应用十分广阔。
碳纤维织物，多功能建筑材料
缺了“毒性”涂料，你的大桥还是药丸！
讲到这里，几种主流的海洋桥梁防腐措施就已经跟大家讲了个八九不离十。但是别忘了，还有一种材料，它既不怎么环保，也不能保护钢筋，可是这种材料却非常重要。不论是在船底，还是在桥墩的水面以下部分，可以说如果没有这种涂料，我们以上所做的工作恐怕都要打个折扣。它就是以有机锡为代表的一类“毒性”涂料。
它有什么用呢？
它的用途就是，如果没有它，你的大桥上就会长满……怎么说呢……
“海鲜”。
长满蛎岈的桥墩
如果长此以往，附近的渔民伯伯可能会发一笔小财，但你的大桥恐怕药丸。
跨海大桥的桥墩是如何避免被海水腐蚀的？
跨海大桥的桥墩能够避免被海水腐蚀，也是因为打桩的技术非常的成熟。 给桥打桩的时候会考虑到周围的情况，把桩都打在浅水的海域。 打桩时所用的材料都是非常好的，他们会进行围拢打桩。 这些材料都像是铁桶一样，是没有办法让水进入进去的。 海水越深水流的压力就会非常的大，所以工程师会进行严密的设计。 有了一个好的打桩技术，就不用担心桥墩会逐渐的被腐蚀。
桥墩不会被海水腐蚀，还有一个原因就是因为使用了混凝土。 海洋上面的桥梁跨度是比较大的如果没有办法用混泥土，可能就会导致没有一定强度来抗压。 桥墩出现了开裂的现象，很容易就会被海水给冲刷掉，那桥上的人就会非常危险。 混凝土可以进行抗开裂抗潮湿，而且要求也是非常高的。 海洋潮湿用混泥土就能够把这些特殊的东西全部加快凝固，能够有一个很好的区间值。
跨海大桥上面的桥墩，一眼望去都能发现是一节一节的钢柱子，这样的柱子是不会被冲掉的。 钢铁在海水的腐蚀下是不会发生腐蚀的情况的，因为全部都做了防腐防锈的处理。 把这些桩子都会放在水流湍急的海域，能够进行很好的抵御。 设计师还会在深海区域用沉桩的方式慢慢的累积起来，从而就不会被海水腐蚀了。 海水的冲击力虽然很大，但设计师也是会慢慢想办法的。
总的来说跨海大桥上面的所有设备都进行了精心的设计，大桥上面也有一些摄像头和电子设备。 一旦大桥发生了事故，救援人员就会随时赶到现场进行维修。 桥墩和桥墩之间肯定是有碰撞的，他们会把这些坏的东西及时的修补起来。
港珠澳大桥那么坚固，如果不小心被10万吨航母撞到，大桥会怎样？
说到港珠澳大桥，可以说是我们中国人的骄傲了，因为这座大桥是目前世界上最长的跨海大桥，全长55公里，其中还有长达5.6公里的海底隧道，并且整座大桥的施工和设计都采用最新的理念，大桥的设计使用寿命为120年，而传统的跨海大桥寿命一般只有60年，所以港珠澳大桥的建成确实是非常值得我们骄傲的，不过也有人对港珠澳大桥提出了一些疑问，港珠澳大桥抵抗自然灾害的能力怎么样？如果大桥不小心被10万吨航母撞到了会发生什么呢？
我们都知道任何一座大桥都需要具备抵抗自然灾害的能力，要不然一旦发生地震、海啸、台风等自然灾害，大桥就会被损害，所有工程人员的心血就白费了，而且没有抗灾属性的大桥应该也算是“豆腐渣”工程，好在港珠澳大桥是国家级的工程，大桥经过工程师和工人们不断的努力，历时9年才建成，除了运用了非常先进的造桥技术之外，港珠澳大桥各方面的“防御”能力也不差，据了解港珠澳大桥可以抵御8级地震、16级超强台风、30万吨的撞击以及百年一遇的洪灾，可以说已经把珠江口沿岸所有可能发生的自然灾害都考虑进去了。
对于港珠澳大桥来说，拥有抵抗8级地震的能力是非常重要的，因为这座大桥的总投资达到了1269亿，所以在抗震方面也是尽可能的高，我们都知道国内发生过一场最强烈的地震，那就是汶川大地震，震级达到8级，所带来的后果就是造成了近7万人死亡，几十万人受伤，无数房屋倒塌，如果当时房屋的抗震等级能够达到8级，或许伤亡会减少很多。 也就是说港珠澳大桥可以抵抗相当于汶川地震那样的震级，从而保护桥身不会断裂。 另外值得一提的是港珠澳大桥可以抵御30万吨撞击的力量，也就是说假设一艘10万吨级的航母不小心撞到了大桥身上，大桥也不会断裂更不会坍塌，大桥基本上是没有什么事的，毕竟大桥的最大抵抗属性是30万吨，由此我们也能看出港珠澳大桥有多坚固。
最后校长认为，其实在现实生活中，发生航母或者轮船撞桥的概率是非常小的，但是凡事不怕一万就怕万一，更何况是耗资1000多亿历时9年建成的港珠澳大桥，其各方面的抗灾属性都会做到最好，虽然大桥可以抵御30万吨的撞击，从理论上来说，不考虑惯性的情况下是可以抵御10万吨级航母撞击的，但是现实中这种情况发生的概率非常小。
宋朝建立了第一座跨海大桥，为什么可以保持千年不倒？
中国有四大古桥，北京卢沟桥，河北赵县的赵州桥，潮州广济桥，泉州洛阳桥。 这四座古桥历史久远，屹立千年不倒，是古人伟大的桥梁杰作。 在这四座古桥中，有一座桥和其他三座不同。 其他三座桥都是建在河上的，而唯有它是建在海上的。 赵州桥下面是洨河，卢沟桥下面是永定河，广济桥下面是韩江。 而泉州洛阳桥却是一座跨海大桥，它横跨泉州洛阳江的入海口。 
洛阳桥的建造者是宋朝的大书法家蔡襄，当时蔡襄被调往这里任知州。 在他到任之前，当地百姓要到对面去，只能坐船，由于地处入海口的位置，遇到涨潮时，百姓们要隔很久才能去对岸。 蔡襄为了方便当地百姓，集合民间人士的智慧，决定建桥，就这样，历史上的第一座跨海大桥应运而生。
我们都知道就算是现在修建跨海大桥都是件不容易的事，更别说在古时候了。 为此，这座桥是采用了一种新型的建桥方法，沿着桥址中心线，在江中铺满石块，筑成石堤，然后在石堤上建桥墩。 桥墩的形状全部像小船一样，两头是尖的，可以减少对桥墩的冲击。
为了把水底那些堆积在一起的石条凝聚成为一体，使之不被大水冲塌，造桥的工匠们想出了一个绝妙的办法。 沿海海底有一种长有贝壳的软体动物，名叫牡蛎。 它有两个壳，一个壳附在岩礁上或者另一个牡蛎上，互相交结在一起，另一个壳则盖着自己的软体。 牡蛎繁殖能力很强，而且无孔不入，一旦跟石胶成一片后，形成大量的碳酸钙物质，我们用铁铲也铲不下来。 工匠们利用牡蛎的这个特性，在桥基上种牡蛎。 把桥基和桥墩自然地胶结成整体。
