跨海大橋鋼樁的腐蝕特點及主要防護方法梁敏（09012518）跨海大橋鋼樁的腐蝕特點及主要防護方法1/30/20261.跨海大橋鋼樁的腐蝕特點及主要防護方法梁敏（09012518）1/30/20262.一前言

跨海大橋用了數(shù)量巨大的鋼樁，東海大橋使用鋼樁5319根，杭州灣大橋鋼管樁5800余根。大橋的設(shè)計壽命100a，因此，作為大橋基礎(chǔ)構(gòu)件的鋼管樁，必須在建成以后能夠使用壽命內(nèi)安全服役。鋼管樁處于惡劣的重海洋腐蝕環(huán)境，其腐蝕特點，尤其是其防護措施越來越受到人們的關(guān)注。1/30/20263.二鋼在海水腐蝕原理及影響因素1鋼在海水中腐蝕以氧去極化腐蝕為主，腐蝕電化學(xué)反應(yīng)如下：陽極反應(yīng)Fe→Fe2++2e陰極反應(yīng)O2+2H2O+4e→4OH-鋼在海水中的腐蝕速率是受陰極控制的，也即氧擴散控制。2影響因素：含氧量、鹽度、溫度、pH值、流速、海生物附著等1/30/20264.三鋼樁在海洋環(huán)境中的腐蝕特征1.飛濺區(qū)2.潮汐區(qū)3.全浸區(qū)：淺海區(qū)深海區(qū)4.海泥區(qū)圖1海水中的鋼樁腐蝕分布圖1/30/20265.鋼材在海洋環(huán)境下抗電化學(xué)防腐性能是極其脆弱的，必須采取防腐措施才能達到設(shè)計使用年限的要求。

表1洋環(huán)境中鋼材平均腐蝕速度

1/30/20266.四鋼樁的防護方法1機械隔離采用某種材料包覆在鋼結(jié)構(gòu)表面,使之與海水、氧氣等產(chǎn)生腐蝕的物質(zhì)隔離以達到防腐蝕的目的。PTC新型包覆防蝕系統(tǒng)由四層緊密相連的保護層組成，即防蝕膏、防蝕帶、聚乙烯泡沫和玻璃鋼或者增強玻璃鋼防蝕保護罩。1/30/20267.四鋼樁的防護方法

圖2PTC構(gòu)成示意圖

1/30/20268.四鋼樁的防護方法

2金屬噴涂隔離該措施是采用火焰噴涂方法或電弧噴涂方法將熔融金屬鋅、鋁或其合金噴射到處理后的鋼結(jié)構(gòu)表面，形成具有一定特性的金屬涂層，金屬涂層一方面對結(jié)構(gòu)起到機械封閉作用，另一方面也起到局部犧牲陽極的保護作用。1/30/20269.四鋼樁的防護方法3陰極保護是根據(jù)腐蝕微電池原理人為提高待保護材料電位來達到保護目的。陰極保護措施一般適用于水下部位，對水位變動區(qū)也有一定的保護作用。陰極保護手段分為犧牲陽極保護法和外加電流陰極保護法。1/30/202610.四鋼樁的防護方法4涂層防護隨著高分子材料的發(fā)展，推出了熱熔結(jié)環(huán)氧粉末(FBE)涂層，此涂層能與陰極保護相容，不會產(chǎn)生陰極保護屏蔽，抗陰極剝離性好。近幾年來，重腐蝕防護涂料發(fā)展得很快，對已有的FBE技術(shù)進行改進，如中科院開發(fā)的SEBF/SLF重腐蝕防護技術(shù)。1/30/202611.四鋼樁的防護方法5聯(lián)合保護措施不是僅用單一的某種防護措施，而是采用兩種或以上的防護措施，以起到更好的防護效果。如杭州灣跨海大橋基礎(chǔ)鋼管樁長效重腐蝕防護技術(shù)，涂層加犧牲陽極聯(lián)合保護，以優(yōu)質(zhì)長效涂層體系防護為主，犧牲陽極為輔的鋼管樁整防腐蝕方案。1/30/202612.五國內(nèi)跨海大橋鋼管樁防腐實例

5.1

杭州跨海大橋鋼樁防護杭州灣跨海大橋鋼管樁以優(yōu)質(zhì)長效涂層體系防護為主，犧牲陽極為輔，防腐蝕設(shè)計：熱熔結(jié)環(huán)氧粉末（FBE）涂層＋犧牲陽極陰極保護＋腐蝕裕量4mm。選用高效鋁合金犧牲陽極?？紤]到鋼管樁的管徑較大，故采用組合形式鐲型陽極。1/30/202613.五國內(nèi)跨海大橋鋼管樁防腐實例1/30/202614.五國內(nèi)跨海大橋鋼管樁防腐實例表2杭州灣跨海大橋防腐設(shè)計1/30/202615.五國內(nèi)跨海大橋鋼管樁防腐實例1/30/202616.五國內(nèi)跨海大橋鋼管樁防腐實例1/30/202617.五國內(nèi)跨海大橋鋼管樁防腐實例1/30/202618.五國內(nèi)跨海大橋鋼管樁防腐實例1/30/202619.五國內(nèi)跨海大橋鋼管樁防腐實例安裝犧牲陽極1/30/202620.五國內(nèi)跨海大橋鋼管樁防腐實例5.2

東海大橋鋼樁防護東海大橋鋼管樁采用犧牲陽極的陰極保護法+環(huán)氧重防護涂層十鋼管樁富裕厚度+樁內(nèi)混凝土填芯等防腐方案。上段鋼管樁涂層選用725L-H53-9環(huán)氧重防蝕涂料。犧牲陽極材料選用Al—Zn—In—Mg—Ti高效鋁合金犧牲陽極。1/30/202621.六結(jié)語

隨著我國橋梁的迅速發(fā)展,鋼管樁結(jié)構(gòu)的應(yīng)用會越來越廣，因此更需加強鋼管樁防腐的研究。在鋼管樁的防腐方面,防腐層性能穩(wěn)定,使用年限長,施