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杭州湾跨海大桥采用了哪些先进的防腐技术

作者
王元,王妮
来源
中国腐蚀与防护网
发布时间
2017-08-16
关键词
跨海大桥, 杭州湾, 防腐技术
领域
腐蚀领域
摘要
杭州湾跨海大桥采用了哪些先进的防腐技术
正文
杭州湾大桥的设计寿命为100 年，作为世界第一海上长桥，防腐十分重要，其中钢管桩防腐方案尤其令人关注。 大桥整体处于杭州湾人海口，环境非常恶劣，大桥的钢管桩及各种钢结构体面临严重的腐蚀威胁，因此大桥腐蚀防护与耐久性问题非常关键。防腐界经不断探索新的材料、新的涂层，在著名的“西气东输”管道工程经验指导下，经专家的反复研究讨论确定为：重防腐环氧粉末作为底层的三层防腐结构，从目前情况看是正确和科学的，并已初步体现出好的效果。 杭州湾跨海大桥钢管桩防腐方案 根据杭州湾跨海大桥所处地理位置及环境条件，钢管桩防腐方案为：水位变化区和水中区采用环氧粉末涂层+ 桩内填充混凝土方式。 钢管桩承台以下约8m 范围采用加强型三层环氧粉末涂层（ 涂层厚度≥ 800 微米），承台以下约42 米范围采用双层环氧粉末涂层（ 涂层厚度≥ 600微米），泥下区钢管桩采用单层环氧粉末涂层（ 涂层厚度≥ 300 微米），涂层外表面具有30 ～ 100 微米的粗糙度。通过在同一钢管桩上按照需要连续喷涂不同层数、不同性能涂层的先进工艺，使整根钢管桩具有抗海水腐蚀、抗泥沙冲刷、抗海生物附着、抗紫外线辐射等优点，同时确保了整体经济性。重防腐熔结环氧粉末涂料的优良特性体现在何处 杭州湾跨海大桥工程钢管桩防腐粉末涂料的分类，首先是砂纹单层重防腐环氧粉末涂料，其特性包括：具有极强的附着力和良好的柔韧性、抗弯曲性；无需底漆，涂敷方便，固化迅速，工作效率高，适合于流水作业；涂层坚韧耐磨，抗冲击。同时，能抵抗土壤的应力和减少运输及回填时的损伤；能在较大温度范围内起到保护作用并具有长效持久的防腐效果；具有优良的抗阴极剥离能力和化学稳定性能，耐水、耐油、耐酸、碱、盐；砂纹单层打完桩后增加钢管桩下沉阻力。它的使用区域为泥下区（ 约21 ～ 38 米） 钢管桩采用单层环氧粉末涂层（ 涂层厚度≥ 300 微米），涂层外表面具有30 ～ 100 微米的粗糙度。大桥双层环氧粉末涂料涂层则具有以下特性：作为双层环氧粉末涂层系统的外涂层，直接涂敷在提供防腐保护的单层（ 底层） 上，该产品的设计将给底层在运输和管道铺设过程中，以最大限度的机械保护，并具有良好的防腐性能；优异的抗磨、耐冲刷、抗冲击性能，因而具有良好的保护能力，可有效防止钢管在运输及打桩过程中的碰损和擦伤；涂敷过程外层与底层交错进行，即在静电喷涂底层达到设计要求后即进行外层涂敷。在线形直管生产线涂敷作业时，应在底层涂层胶化前涂敷外层。底层涂层温度必须大于230℃以确保其层问附着力。其固化条件为230℃ /（1.5 ～ 3）min，胶化时间（GB/T6554-2003）：外层230℃、8 ～ 12s；底层230℃、30 ～ 45s。用于承台以下约42 米范围，采用双层环氧粉末涂层（ 涂层厚度≥ 600微米）。三层环氧粉末涂料涂层属面涂。专家介绍了它的特性：一是除具有单层、双层环氧粉末涂料涂层特性外，具有抵御大气中H2S、CO2、O2、酸、碱、盐、有机物等物质的化学腐蚀；二是三层涂层的最外层具有优异的耐候性，紫外线照射不粉化；三是三层涂层的最外层具有可复涂性。它用于钢管桩承台以下约8米范围，采用加强型三层环氧粉末涂层（ 涂层厚度≥ 800 微米）。这种目前较先进的防护涂层，即单层、双层及三层重防腐环氧粉末涂料防腐结构相结合，可最大限度的保护杭州湾跨海大桥钢管桩，阻缓钢管桩腐蚀。 其中防腐方面有几点关键创新技术： 1、海洋环境下混凝土结构耐久性研究其创新点是：建立可靠的钢筋腐蚀电学参数和输出光功率变化判据；研制混凝土结构寿命的动态预报软件；制定大桥混凝土结构耐久性长期原体观测系统设计方案，并配合工程进度实施。这项技术将填补国内空白。 2、大直径超长钢管桩设计、制造、防腐和施工成套技术 大桥钢管桩基础具有桩长、大直径、数量巨大的特点。桩长达89 米，桩径为1.5 米和1.6米，总计5474 根。通过近一年多钢管桩基础施工，进度快，质量好，证明这一选择是正确的。 其创新点是：超长整桩预制；内外螺旋焊接；三层熔融环氧粉末涂装；埋弧自动焊工艺；大直径不等壁厚焊接；牺牲阳极阴极保护。 更多关于材料方面、材料腐蚀控制、材料科普等方面的国内外最新动态，我们网站会不断更新。希望大家一直关注中国腐蚀与防护网http://www.ecorr.org 责任编辑：殷鹏飞 《中国腐蚀与防护网电子期刊》征订启事 投稿联系：编辑部 电话：010-62313558-806 邮箱：fsfhzy666@163.com 中国腐蚀与防护网官方 QQ群：140808414

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