工程结构常见的腐蚀形式包括均匀腐蚀（大气腐蚀）、电化学腐蚀（包括电偶腐蚀）、缝隙腐蚀、点蚀、晶间腐蚀、磨损腐蚀以及应力腐蚀裂纹等。这些腐蚀往往并存。例如，海洋环境下暴露的桥梁钢结构会因盐雾和湿度而产生严重大气腐蚀；管道或紧固件接触不同金属时易发生电偶腐蚀；结构焊缝、连接螺栓等处的狭缝环境则易诱发缝隙腐蚀；应力集中区域（如弯曲区、焊缝热影响区）在拉伸应力和腐蚀介质共同作用下易发生应力腐蚀开裂。以下示例图展示了钢结构桥梁表面的典型大气腐蚀表现：

- 均匀腐蚀（大气腐蚀）-

钢表面暴露于空气及污染物（盐、酸雨等）中，整个表面均匀氧化生锈，可导致截面积减少并逐步失效。

- 电化学腐蚀 - 

当两种不同金属导电接触并浸没于电解质中时，电偶作用加剧腐蚀速率；如不锈钢螺栓穿过普通钢梁时，即使仅浸水环境亦会形成微型电池加速腐蚀。

- 缝隙腐蚀 -

在紧密接触的构件夹缝内形成微环境（氧浓度差或离子富集），局部浓度硫酸、氯化物升高，引发激烈腐蚀。如钢结构叠层边缘、螺母与法兰连接处经常发生缝隙腐蚀。

- 点蚀 -

在金属表面局部部位形成坑洼，如受损涂层下金属暴露后，局部电化学反应迅速发生点蚀孔蚀，使表面出现小孔洞。

- 晶间腐蚀 -

多晶金属中晶界处化学成分不同，某些合金在高温或强腐蚀介质中晶界被选择性腐蚀，常见于焊接后不锈钢等。

- 磨损腐蚀（冲蚀腐蚀）-

流体冲击或机械摩擦作用下腐蚀加速，如高速水流、悬砂流经管道和通道结构时，机械与化学腐蚀作用叠加引发磨蚀腐蚀。

- 应力腐蚀开裂（SCC） -

金属在持续拉伸应力作用下，遇到特定腐蚀介质（如氯离子、硫化物等）会突然开裂。各种形貌的腐蚀往往在同一部位共存，相互影响复杂。

这是最常用的防护层，种类包括环氧底漆、环氧中层、聚氨酯面漆等。涂料通过隔绝金属与腐蚀介质接触形成防护层，常用于钢结构桥梁、隧道内壁、储罐内外壁等。针对不同环境（氯盐、化学介质等），可以采用改性环氧、富锌底漆或高性能氟碳面漆等体系，满足ISO 12944等规范要求以延长寿命。

将结构作阴极，通过外部提供牺牲金属或电流来减缓金属自身腐蚀。牺牲阳极法选用比钢易溶解的金属（如铝、锌、镁合金）作为阳极金属，当它们优先氧化溶解时保护钢材不被腐蚀。在海水和土壤环境中常用铝阳极或锌阳极；外加电流法则借助可调直流电源供给管道或结构所需电流，适用于大面积钢结构或电阻率较高环境，如大型商船船体、埋地长输管线等。这些技术常与涂层协同使用，作为第二道或第三道防线。例如长输油气管道与储油罐常先喷涂聚乙烯/环氧双层涂料，再配合阴极保护，以防局部破损处加速腐蚀。

也称热喷涂或金属涂层，通过火焰或电弧喷涂锌、铝等金属粉末/丝材在基体上形成覆盖层。这类镀层可提供优异的屏障效果和对阳极保护作用的结合。热喷涂通常用在大面积钢结构或露天设施上（如桥墩、海洋平台），常用火焰喷涂和电弧喷涂工艺快速施工。例如海上结构常喷涂铝层（热喷铝）并覆盖有机涂料双重保护，以抵抗大气与盐水侵蚀。相较热镀锌，热喷涂对热畸变小，可现场大规模施工。

在关键部位或极端腐蚀环境下，可直接使用耐蚀金属材料，如不锈钢（含Cr、Ni、Mo等合金元素）、镍基合金、钛合金等。例如海港和海水淡化设施会选用海水级不锈钢（如JISSUS312L，含高Cr、Mo）做管道和衬里，其耐蚀性接近钛合金级别；化工、石化设备常用高镍合金管件，抵抗酸性介质腐蚀；室外紧固件可选用耐候钢（表面形成钝化氧化膜）来减缓腐蚀。

利用传感器和数据分析实时监控结构腐蚀状态。以阴极保护为例，现代化CP系统可实现远程监控和控制，使运营商在云端实时获取电位、流量等数据，避免人工现场测量。例如管道工程中部署监测仪和试验桩，可连续记录保护电流密度或钢管-土电位，及时调整CP系统运行。与此同时，光纤传感、腐蚀探针和无线自组网等技术在桥梁、隧道等结构健康监测（SHM）中快速发展，为结构腐蚀诊断提供精确依据。

这类涂层能在涂层被划伤、开裂时自动修复，延长涂层寿命。智能自愈合涂料通常分为本质型和外加型两类。本质型利用可逆化学键（如动态共价键）实现涂层自我修复，外界不施加额外材料；外加型则在涂层中封装含自愈剂的微胶囊或纳米容器，在涂层受损时释放抑制剂主动修复。研究表明，这种涂层可在微裂纹发生时有针对性地激活修复剂，减缓腐蚀扩展。多功能自愈涂料还可集成自报告（自监测）功能，即涂层受损时改变电化学信号或发光提示，帮助维护人员及时发现风险。

纳米涂层是在涂料中加入纳米级填料（如纳米氧化物、石墨烯、黏土纳米片等），或构筑纳米结构表面，以改善抗渗、耐候、机械性能。与传统涂层相比，纳米复合涂层具有更优的阻隔性能和耐久性，其纳米级结构可有效填充毛细孔隙，延缓腐蚀介质透过。最新研究中，导电聚合物-纳米颗粒复合涂层能够响应电场刺激主动防腐；磁性纳米粒子涂层或多层纳米膜结构也在探索中，以实现更长寿命和更低维护。

纤维增强聚合物（FRP）等复合材料在桥梁、管道加固和新结构中得到越来越多应用。FRP 材料本身不导电、不生锈，重量轻、强度高，尤其适用于腐蚀环境。美国联邦公路管理局指出，FRP 复合材料桥面板、碳纤维预应力束、玻纤增强混凝土（GFRP）钢筋以及FRP型材等在新建项目中可显著减轻结构自重并提高耐蚀性。例如北方低温地区钢筋混凝土桥梁中使用GFRP钢筋可避免常规钢筋的防冻融腐蚀问题；海岛机场等关键结构采用FRP护栏和拉索也被广泛探讨。

该桥采用了多项先进防腐技术保障使用寿命。如图所示，大桥海中桥墩（钢管桩）在近海恶劣环境下长期服役，为延长使用寿命，工程综合采用了牺牲阳极保护和涂层防护相结合的方案，并辅以在线腐蚀监测。即在钢管桩上附加铝合金或锌合金阳极，同时喷涂高性能有机涂层，当阳极耗尽前钢材基本不腐蚀。现场布置的监测系统能够实时检测保护效果，有效验证设计。

美国佛罗里达州的Howard Frankland桥和Crescent Beach桥均为钢筋混凝土结构，长期浸没于海水中，混凝土受盐害严重。佛州交通部门对这两座桥的下部结构成功实施了阴极保护系统，以延长使用寿命。工程先对损坏的混凝土剥离清理，恢复钢筋电连通性，然后在钢筋上固定牺牲阳极或耐腐蚀导线，外部接直流源供电，将桥墩做为阴极保护。实测表明，施加CP后钢筋-土电位达到保护要求，钢筋腐蚀速率大幅下降。该案例说明在关键结构上使用阴极保护技术的有效性。

阴极保护和涂层联合应用在全球输油管道、石化储罐以及海洋平台中非常普遍。例如长输油管道通常先涂覆环氧防腐层，再埋地后配合定期阴极保护检查；海上石化装置的管路和储槽也会采用双层防腐涂料和牺牲阳极或外加电流保护。此外，城市基础设施如地下管廊和隧道的钢结构，也常施以特殊涂层并加装监测点，以应对潮湿或化学气体腐蚀。

施工前必须彻底除锈和清理旧漆层，常用方法为喷砂（达到近白板面标准）或高压水射流处理。施工现场需保证基材表面干净、干燥、无油污，钢材含锰氧化层、氢脆物等妨碍附着的杂质也要去除。例如，在混凝土结构的阴极保护工程中，所有裸露钢筋和砼表面会进行喷砂处理以去除附着的海洋生物、腐蚀产物和浮锈，确保良好附着力。

根据设计要求分层涂装，一般包括底漆、中间漆、面漆等。施工步骤为：底材喷砂后马上涂刷富锌底漆（如有需要），然后涂布多层环氧中涂层，最后涂覆抗紫外线顶涂。每道涂层应在前道固化后进行，不可跨层涂装。施工环境控制极为重要：温度、湿度要满足涂料施工规范（通常在5–35°C，湿度<85%）；避免雨天、露水以及风尘侵扰。在海洋或冬季施工时，选用低温固化配方或模板保温。

以接地管道或混凝土钢筋为阴极，按设计布置阳极并确保电气连通。牺牲阳极法施工时，将预制的铝合金/锌阳极块通过铜线与结构钢绑扎，并镶嵌于化学砂浆中；外加电流法则需安装交流/直流整流柜、接地极以及监测电极。在混凝土桥墩修复中，通常先检查并焊接钢筋连通线，然后将含阳极的耐腐蚀网片紧贴钢筋周围铺设，最后泵注专用导电砂浆固定。

施工时必须做好安全防护，如防火（喷涂可燃性溶剂）、防爆（钢结构喷砂引起可燃灰尘）、防硅酸盐中毒等。施工期间需有专业工程师在场监控环境条件。对于阴极保护设备，布设位置要防雷击并远离高压干扰源。涂料和填充材料应存放在通风阴凉处，避免阳光直射或温度骤变。

涂层施工完成后需进行厚度、粘附性和完整性检测。常用方法有干膜测厚、冲击/划格/拔块粘附试验以及孔隙检测（如高压水、电火花检漏）。涂层厚度应符合设计要求（例如DFT总厚度达到设计规范），无露底或针孔缺陷。对于阴极保护系统，要调试至结构表面电位达标（例如钢-土电位≤–0.85V (Cu/CuSO₄) 等），并记录CP电流分布、原位电极电位分布等数据。热喷涂施工后也需测量涂层厚度，并检验与基体的结合情况。通过上述严格的施工和检测流程，可确保腐蚀防护工程达到预期效果。