码头钢管桩腐蚀原因分析及维修方案

码头钢管桩腐蚀原因分析及维修方案

摘要：本文介绍了海洋钢管桩腐蚀原因分析以及详细的维修方案关键词：钢管桩腐蚀分析维修方案

作者所在公司地处南海海岸线，有两个码头用于原料及产品的运输，这两个码头均是2005年建成并投入使用，共有钢管桩481根作为支撑，投用几年后，有部分钢管桩出现了油漆脱落及锈蚀的现象。

1原因分析

由于海水的盐度在32%～37%，PH值在8～8.2之间的天然强电解质溶液，更是一个含有悬浮泥沙、溶解的气体、生物、腐败有机物的复杂体系，加之码头钢桩长期受潮汐、波浪、海生物、船舶靠泊、围油栏等撞击及磨蚀等因素的影响，造成钢桩飞溅区防腐涂层损伤，故传统的防腐涂装难于达到理想的防腐效果。

海域环境参数：

潮汐特点：本码头所处区域潮汐特点为不规则半日混合潮型,年平均潮差1.02m，最大潮差2.71m，历年最高水位为3.92m，最低水位为-0.37m，波向为SSE向。

海洋钢桩腐蚀的三个峰值区域为：

1、浪花飞溅区---发生在平均高潮线以上的浪溅区，是钢结构腐

蚀最严重的区域，腐蚀速度：0.2～0.5mm/Y。

原因：海水飞溅，干湿交替，氧气充分；光照和浪花冲击，破坏金属保护膜。

2、水位变动区---平均低潮线下0.5～1.0m处区域，腐蚀速度：0.1～0.3mm/Y。

原因：溶解氧充分，海水流速大，水温较高，海洋生物繁殖快。

3、海水海泥交界处下方。

原因：海水海泥对钢桩进行腐蚀电解，腐蚀速度：0.03～0.07mm/Y。

由于海水全浸区对钢桩的保护都已采用牺牲阳极保护法，因此，对钢管桩浪花飞溅区和平均低潮线下0.5～1.0m处区域的防腐保护，应是钢管桩防腐的重点部位。

基于这种状况，我们开始启动钢管桩防腐工作的维修计划。因钢管桩油漆脱落部位位于钢管桩潮差区及海浪飞溅区，防腐作业必须在带水的环境下施工。这样，传统的油漆涂装方法无法施工。借鉴国内外维修经验，我们选择了包覆层腐蚀系统防护的方法。

钢桩的大气区与飞溅区防腐解决方案：

（1）底材前处理：对海桩顶部沿着锈圈凿开混凝土至无锈部位

〔约1～2寸深度〕，并对底材手工除锈Sa2～St3级；对大气区、飞溅区看似无锈部位，必需对旧漆膜进行附着力测试，对附着不牢的旧漆膜应打磨去除。

（2）防腐涂装设计方案：设计防腐年限：20～30年；总干膜厚：600微米；牢固旧漆膜处涂500微米；涂装道次：共涂底、面二道；SP2170A底漆，深灰，一道涂300微米，包括局部加强修补；牢固旧漆膜处涂200微米；SP2170T面渌，中灰或各色，一道涂300微米；底漆面漆的涂装间隔大于8小时。底漆面漆有必要稀释时可加5%的稀释剂。

（3）海桩涂完完成后，将顶部凿开的混凝土用腻子填平并刷上SP2170T涂料封闭。

2潮差区和全浸区防腐解决方案

（1）底材前处理：彻底清除海桩表面的锈迹和海洋附着物；对无锈部位的旧漆膜必需进行附着力测试，对附着不牢的旧漆膜应打磨去除。

（2）潮差区和全浸区防腐涂装设计方案：在海洋水线上下数米腐蚀最严重区域，漆膜性能有针对性的同时，为达到耐久保护效益，此处涂层的厚度一般要求为飞溅区以上部位的2～3倍厚度。

设计防腐年限：20～30年

SP2170A底漆，深灰，一道涂1000微米，包括局部加强修补。

再缠绕浸涂重防腐涂料的无纺布，并配上护套。

底漆与缠绕无纺布间隔时间大于6小时。

具体步骤如下：

第一步，钢管桩的表面处理

（1）目的。为保证防蚀膏能与钢材表面充分结合，达到最佳的保护效果，必须进行钢材表面处理。

（2）处理要求。施工区域钢结构表面处理需达到ISO St2标准以上，无明显鼓泡和浮锈；潮差区等海生物附着区带应尽量除去附着的海生物，表面突出物不应有锐角，一般不高于5mm，最大不高于10mm。

（3）处理方法。

1）除去海生物。用铲刀和高压水枪除去附着的海生物。对于附着牢固的贝类海生物的残留物不应高于10mm。

2)手工除锈。

a. 用检查钳敲打鼓泡处，检测在漆膜下是否有锈层。

b. 用除锈铲刀轻铲钢管的凸起部，将浮锈和鼓泡全部除掉。

c. 用钢砂刷除去浮锈和氧化皮，铁砂纸打磨除锈。

3) 喷砂处理。一般不需要喷砂处理，但如果表面锈层很严重的时候，可采用喷砂除去浮锈，使钢结构表面光洁度达到要求。

第二步，涂抹防蚀膏

（1）涂抹方法。挤出少许防蚀膏于手掌中间，进行涂抹，重复5～10次，使防蚀膏在钢结构表面均匀分布。

（2）防蚀膏用量。对于光滑表面约300g/m2；锈蚀特别严重处约400～500 g/m2

（3）在平均海平面附近涂抹防蚀膏时，应选在低潮时进行。

（4）钢桩表面的坑凹和缝隙处应用防蚀膏填满，有锈的地方需要抹平，突出物的表面也应涂抹一层防蚀膏，使防蚀膏在钢结构表面均匀分布为完整的一层保护膜。

第三步，缠绕防蚀带

（1）缠绕方法。直管处进行缠绕时，起始处首先缠绕两层，然后依次搭接1/2。缠时稍用力将防蚀带拉紧铺平，将里面空气压出。必须保证各处至少缠了两层。对于垂直结构一般采用由下至上的方式进行缠绕。

（2）要求。涂抹完防蚀膏后，应立即进行缠绕防蚀带作业，尤其在平均海平面附近，以防止防蚀膏被海水冲刷脱落。缠绕时，应用手拉紧、铺平防蚀带，保证被缠绕处无气泡出现。保证钢桩各处均有两层以上防蚀带覆盖。

第四步，防蚀保护罩安装

（1）防蚀保护罩安装

垂直安装防蚀保护罩，规则处的钢结构可以预先加工防护罩外壳，现场施工时，将两块防蚀保护罩用不锈钢螺栓紧固。

（2）防蚀保护罩端部密封。

两个端部用水中固化型环氧树脂密封。

（3）螺栓紧固时应注意使防蚀保护罩的密封受力均匀，以防止因局部应力过大造成防蚀保护罩的变形和密封边破裂。

（4）环氧树脂填完后外延部分应保持外斜面，以利于溅上的水滴的滑落，避免积水。

3结束语

采用以上方法对腐蚀钢管桩进行防腐保护后，取得了良好效果，保证了码头的安全运行。