橋梁是道路中斷時跨越障礙物的建筑物。長久以來，橋梁對于促進交通事業和國民經濟的發展起著極為重要的作用。目前，中國已成為橋梁大國，每年新建的橋梁約占世界新建橋梁總數的一半。2011年的數據顯示，我國擁有橋梁65.8萬余座，總計30483094延米，已超越美國成為橋梁第一大國。根據規劃，到2020年左右，我國公路橋梁將建至80萬座。

        長期以來，鋼筋混凝土結構的耐久性得到了工程實際的考驗，被人們所認可，鋼筋混凝土橋梁也因此成為目前世界上應用最為廣泛的橋梁。以我國為例，在已建公路橋梁中，鋼筋混凝土橋梁所占比例達到90%以上。鋼筋混凝土結構中，鋼筋處于強堿環境中，在其表面形成了一層致密的鈍化膜，保護鋼筋不與腐蝕環境接觸，使鋼筋不發生銹蝕。但在橋梁的使用期間，結構處于惡劣的環境條件下，內部將發生一系列變化，導致鋼筋混凝土的腐蝕。鋼筋銹蝕對于鋼梁混凝土橋梁的使用極為不利。
普通硅酸鹽的主要成分是鋁酸鈣和硅酸鈣，在水泥水化反應中生成Ca(OH)₂，溶解于水時pH達到12-13，呈強堿性。在此環境下，鋼筋表面形成一層致密的氧化膜，使鋼筋不發生銹蝕。但是在某些情況下，CO₂、SO₂等酸性氣體會逐漸滲入混凝土中與Ca(OH)₂發生化學反應，導致pH下降，無法形成鈍化膜。另外，一些強穿透離子如氯離子科技破壞鈍化膜，加速銹蝕。鋼筋銹蝕對鋼筋混凝土結構耐久性不利，以受彎構件為例，鋼筋銹蝕引起鋼筋截面積減小、和粘結力的降低，將導致其抗彎承載力的下降，有試驗表明，鋼筋銹蝕率達到10%時，承載力將下降50%以上。

        呈活化態的鋼筋表面所進行的腐蝕反應的電化學機理是，當鋼筋表面有水分存在時，就發生鐵電離的陽極反應和溶解態氧還原的陰極反應，相互以等速度進行。其反應式如下：

        目前，已開發的用于防止鋼筋銹蝕的措施有很多，可以分為三大類：1）提高混凝土的質量：使用低滲混凝土、增加保護層厚度、添加劑、涂層、防治水膜等；2）提高鋼筋的耐腐蝕性能：使用環氧涂層鋼筋、不銹鋼鋼筋、不銹鋼包覆鋼筋、熱浸鋅涂層鋼筋、MMXF鋼筋和復合涂層鋼筋等；3）電化學防護法：陰極保護法與陽極保護法等。

        以上防腐措施均可在一定程度上阻止腐蝕的發生，但防腐效果有所不同。下面主要介紹陰極保護法。
目前國內對鋼筋混凝土的保護主要采用混凝土表面材料、硅烷浸漬劑、阻銹劑等措施。這些產品本身在耐久性、抗凍融性或對混凝土性能方面存在一定的影響。對混凝土結構實施陰極保護是有效解決鋼筋銹蝕的手段，在國外己經廣泛應用。近幾年，隨著國力的增強、技術的進度，己將此技術應用到我國部分重點建設項目，比如杭州灣大橋。近期東方建設（天津）防腐工程有限公司對河北省某跨河特大橋面板進行了鋼筋混凝土的陰極保護，以消除冬季除冰鹽對鋼筋的銹蝕，系統安裝調試后，運行狀況良好。

        混凝土的陰極保護一般分為外加電流法和犧牲陽極法。國外對新建結構更多采用的是外加電流陰極保護，同時由于橋面板長期有車輛通行，對面板鋼筋混凝土的保護一般采用外加電流陰極保護系統。鋼筋混凝土外加電流保護系統主要由直流電源、輔助陽極、參比電極和電纜等組成。
首先，在對系統進行陰極保護之前，我們要了解如下參數：鋼筋尺寸及鋼筋布置圖、混凝土保護層厚度、鋼筋及其它混凝土鋼筋構件的電連接情況和系統設計使用壽命等。

        對于新結構的保護歐洲標準一般推薦的陰極保護電流密度為0.2～2mA/mL，實際設計中考慮到初期極化電流要求，往往取更高的電流密度值。
目前國際廣泛使用的陽極為混合金屬氧化物陽極(MMO)，即在鈦材表面涂覆混合金屬氧化物，經高溫燒結而成。用在陰極保護中的陽極材料主要分為銥基和釕基兩種，相比而言前一種使用壽命更長，后一種價格更便宜。

        在對橋梁面板進行陰極保護設計時，首先要對保護區域進行分區，各區相對獨立，互不干擾，單獨調節控制，這樣便于更精確的對系統進行保護。其中一個區失效對其它區域沒影響，理論上將分區越多，對系統越有利，但分區越多造價也越高，因此我們在進行設計時要進行合理分區。

        由于陽極本身和導電條的電阻，會在陽極網系統中產生一個電壓降。我們通常采取10%電壓降判斷法確定系統中陽極和導電條的數量和安裝間距、位置。一般應用中典型的陽極間距是30cm，但最大不超過40cm。

        銀/氯化銀參比電極具良好的穩定性，我們一般采用它作為混凝土陰極保護用參比電極。其使用壽命一般為10～20年，而目前很多工程設計壽命大于20年，有的達100年。為了長期對保護系統進行監控，在保護后期我們經常采用鈦作為參比電極。

        參比電極和鈦參比電極組成的一個復合參比電極，該參比能滿足系統整個設計使用壽命期的需要。

        混凝土陰極保護中使用的變壓整流器原則是越簡單越好，一般采用多回路的整流器，每個回路單獨控制一個分區。

        混凝土陰極保護是一個極其細致的工作，在施工的每個過程中都必須嚴格控制，對各關鍵環節進行檢測。
        1）在安裝陽極系統前對每個區的鋼筋進行導電性檢測，檢測可以用直流電壓表直接進行測試。如發現有不連通的地方，立即采用鋼絲進行綁扎導通；
        2）安裝陽極時，嚴禁陽極和鋼筋的接觸，每一條帶狀陽極安裝完畢后必須檢測陽極和陰極之間的絕緣性，檢測可以用直流電壓表直接進行測試。對有陰陽極電導通的地方必須采取措施進行糾正；
        3）混凝土澆注過程也要時時檢測陽極和陰極之間的導電性，一般測試是采用通直流電的方式，間隔測取電位，進行判斷。如有連通應立即暫停澆注混凝土，對連通的陽極進行處理；
        4）在安裝過程中，由于陰極、陽極電纜、參比電極電纜數量眾多，在安裝時一定要避免安裝錯誤，在過程中要對每根電纜兩端做好標記。

        在系統安裝完畢后，首先采用小電流（一般為設計電流的10～20%）進行慢極化。由于混凝土面板所處介質環境不同于海水或土壤環境，所以基本不采用-720 mV判斷準則。一般采用100mV極化衰減準則來判斷系統是否處于正常保護狀態。

        犧牲陽極保護法與陰極保護法相比無需外加電源（從而不會干擾鄰近設施），具有投資少，安裝維修方便，易于獲得良好電流分布等優點，因此在艦船、海上設備、碼頭、地下管道等設施的保護上，得到了廣泛的應用，但在我國的橋梁保護上應用尚在起步階段。犧牲陽極的使用壽命一般不長，大多在10-15年左右。

目前，可用于鋼筋混凝土橋梁結構的犧牲陽極系統主要有：鋅-水凝膠陽極系統，加速試驗表明，該系統的使用壽命可達12年；噴涂金屬陽極系統，其預期使用壽命可達10-15年；鋅網陽極系統，其使用壽命可達15-20年；埋入式犧牲陽極系統，其使用壽命可達10-20年。

        陰極保護是防止鋼筋混凝土銹蝕最有效的保護措施，在今后工程中的廣泛應用是必然趨勢。在對結構設計的同時考慮采用陰極保護措施對鋼筋進行保護，在對結構的整體壽命提供足夠的保證的同時，極大的降低了將來對結構進行維修維護的風險。同時在系統設計和實施的過程中必須和結構整體設計、施工保持一致。