包覆防护系统在高桩码头钢管桩维护中的设计与应用
外包覆防腐系统在天津港水位变动区钢管桩防腐修复中的应用
ｐｎ ｔｏｒｓ ｅｓｓ ｍ （ｅ Ｔ ｏｔ ｇａｔ ｏｒ ｉ ｙｔ ａｄＤ ｎｏｃｌ－ ｐ ｌｄｐｔ ｌ ｕ ｐｎ ｓ ｍ） ｒ ａ ｏｔ ｉｇ ｎｉ ｒ ｉ ｙｔ ｎｗＰ Ｃｃａｉ ｎｉ ｒ ｓ ｅｓｓ ｍ ｎ ｅ ｓ ｄ ａｐｉ ｅ ｏ ｔｍ ｔ ｉｇｓ ｔ ａｅ ｄｐｅ ａ ｃ ｏｖ ｅ ｎ ｅ ｏｖ ｅ ｏ ｅ ｒａ ａ ｙｅ ｄ ｆｒｈ ｆｓｔ ｅｉ Ｔａｊ ｏｔｗ ｉ ｅ ｓｄｔｓ］ ｅ ｏｔ ｇｄｍ ｇ ｒｂｅ ｆ ｅｌ ｉ ｉ ｈｒｉ ｄ ｎ ｎ ｏ ｔｅ ｒ ｍ ｉ ｉ ｐ ｒ ｈｃ ｗ ｒ ｕｅ ｒ ｔ ａ ｎ ａ ａｅｐｏｌ ｏ ａｓ ｅ ｐ ｅ ｌ ｗ ａ ｎｔ ａｚ ｅａｄ ｉ ｔｉ ｎ ｎ ｎ ， ｈ ｅ ｏ ｏ ｅｈ ｃ ｉ ｍ ｔ ｐ ｐ ｅ ｆ ｉｌ ｏ
李 蕊
（ 天津港联盟 国际集装箱码头有 限公 司，天津 ３０６ ） ０４ １
摘
要 ：针对海洋 钢结构浪 溅区 和水 位变动 区腐 蚀 的严 重性 ，首次在天津港 范 围内选用 两种新 型外 包覆 防腐 系统
（Ｔ Ｐ Ｃ新型包覆 防蚀 系统和 Ｄ ｎｏ ｅｓ 矿脂 防腐带冷包缠 系统 ） ，用 于解决某 码头钢Leabharlann 桩水位变 动区的涂层破损 问题 ，取
收稿 日期 ：２ １ — ２ ２ ０ ２０ — ９ 作 者简介 ：李蕊 （９ ３ １８ 一 ） ，女 ，吉林长 春市人 ，助 理工程 师 ，工 程
图 １ 钢 结 构 在 不 同 海 洋 环 境 下 的 一般 腐 蚀 规 律
这是 由于海浪的冲击 以及海水 中夹带 的气泡对钢结构表面 涂层具 有较 强 的破 坏性 ，使 得该 区域 的涂层 老化 加快 ；
所饱和 的，因此普通 的钢铁材料在海洋环境下 都会发生严
高桩码头上部结构维修的优化方案研究
高桩码头上部结构维修的优化方案研究1. 引言1.1 研究背景高桩码头作为重要的水上交通设施，在长期使用过程中会出现各种问题，特别是在上部结构方面容易受到环境和船舶因素的影响而产生裂缝、变形等情况。
这些问题如果得不到及时维修和加固，将会对码头的安全和稳定性产生严重影响。
因此，对高桩码头上部结构的维修进行优化方案研究具有重要意义。
目前，国内外对高桩码头上部结构维修的研究还比较有限，大多集中在传统的加固方法和材料选择上，针对具体的维修问题缺乏一套系统的优化方案。
因此，有必要对高桩码头上部结构的维修进行深入研究，提出一套针对性强、实用性强的优化方案，以保障高桩码头的安全运行。
本研究旨在探讨高桩码头上部结构维修存在的问题，并基于此，设计一套完善的优化方案。
通过对方案的实施步骤和效果评估，验证方案的可行性，并提出实施建议和未来展望，为高桩码头上部结构的维护和改进提供理论支持和实践指导。
1.2 研究目的研究目的是为了针对高桩码头上部结构维修存在的问题提出有效的优化方案，提高结构的安全性和稳定性，延长使用寿命。
通过深入分析现有的维修工作情况和存在的问题，制定合理的维修方案，并在实施过程中进行有效的监测与评估，最终达到提升码头上部结构整体运行效率的目的。
研究的结果也将为类似结构的维修工作提供借鉴和指导，为未来的维护工作提供重要参考，以确保码头设施的安全运行和持续发展。
通过本次研究，还可以为相关领域的技术创新和发展提供有益的探索和建议，推动高桩码头上部结构维修技术的不断优化和提升。
2. 正文2.1 高桩码头上部结构现状分析高桩码头是海洋工程中常见的一种设施，用于船舶靠泊和货物装卸。
高桩码头的上部结构通常由桥梁、栈道、护栏等构件组成，承载着船舶和货物的重量。
现在让我们来分析一下高桩码头上部结构的现状。
高桩码头的上部结构在使用过程中会受到海洋环境的影响，如潮水、风浪等因素会导致结构的腐蚀和疲劳损伤。
长期的使用和维护不当也会导致结构的老化和损坏。
包覆防护系统在高桩码头钢管桩维护中的设计与应用
Ｍ ａ ｎ ｅ ａ ｃ ｆＳ ｅ ｌＴｕ ｕ ａ ｌｓｆ ｒＰ ｌｄ Ｗ ｈ ｒ ｓ ｉ ｔ ｎ ｎ ｅ ｏ ｔ ｅ ｂ ｌ ｒＰｉ ｏ ｉ ｅ ｅ ａ ｆ
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熊建波 ， ，张华章 ，张前平 ｓ ，潘德 强
（． １中交 四航 工程研究 院有限公 司 ，交通运输部水工构造 物耐久性技术交通行业重点实验室 ，广东 广州 ５０ ３ ； １２ ０
２中交 四航局港湾工程设计院有限公司 ，广东 广州 ．
高桩码头钢管嵌岩桩全平台施工技术探究及应用
高桩码头钢管嵌岩桩全平台施工技术探究及应用◎ 陈隽永 唐文武 中交第四航务工程局有限公司摘 要：高桩码头在施工过程中大多数会利用水上钢平台进行辅助，本文依托惠州某石化通用码头项目的特点，钢管嵌岩桩位于离岸区域，需全面搭设钢平台进行冲孔施工。
本文通过对钢平台全平台施工方案的选定并结合施工水域的特点选择普通钢结构平台和贝雷架结构平台组合施工使用，不仅实现了部分钢平台搭设“水转陆”施工，也实现了嵌岩桩整体“水转陆”施工，大大提高了施工效率也降低了施工成本。
方案确定后对钢平台进行了结构验算，施工过程中对施工产生的振动进行监测，有效保证了施工过程中结构安全，也保证了嵌岩桩的施工质量，该施工技术可以供以后类似工程借鉴使用。
关键词：高桩码头；嵌岩桩；钢平台；贝雷片；振动监测1.工程概况惠州某石化通用码头项目新建2个5万吨级通用泊位（可同时靠泊3艘1.6万DWT PTA专用船）。
码头平面布置形式为突堤式，结构形式为高桩梁板结构，码头平台总长512m，宽50m。
码头平台通过引桥与后方道路相接，引桥宽16m，长1043m。
共分为8个结构段，第1及第8结构段尺寸为70m×50m，其余结构段尺寸为62m×50m。
码头排架桩基采用钢管嵌岩桩，外壁为钢管桩，材质选用Q390B，直径φ1200mm，壁厚18mm，钢管桩内下钢筋笼，灌满混凝土，共528根且均为直桩，嵌岩深度为进入中风化8m，布置形式为66行8列。
嵌岩桩位于离岸区域，全部采用搭设钢平台进行冲孔施工。
2.嵌岩桩施工工艺2.1全平台方案选定本项目新建码头位于两个运营码头中间，与两个码头的距离均为340m，两个码头每月靠泊约8船次，运输船舶停靠码头时，施工船舶需要避让，导致水上有效作业时间只有18天。
为了满足施工需求，嵌岩桩施工时要全作业范围内搭设钢平台，即采用全平台施工。
平台搭设施工一般采用水上施工工艺，考虑到本工程嵌岩桩施工工期仅130天，且嵌岩桩施工期间码头平台施工区域内有疏浚、水上沉桩、水上钢平台安拆、嵌岩桩施工、现浇上部结构施工、预制构件安装等[1]。
高桩码头上部结构维修的优化方案研究
高桩码头上部结构维修的优化方案研究
高桩码头是江河口、海港及水库等水上交通枢纽中常见的一种装卸货设施。
然而，长
期使用会导致高桩码头上部结构的老化、损坏等问题，给码头使用带来安全隐患。
因此，
针对高桩码头上部结构维修问题，本文提出以下优化方案：
一、合理规划维修计划
合理规划维修计划是高桩码头上部结构优化的首要步骤。
应根据码头服务时间、使用
频率、使用负荷等因素，制定维修计划，明确维修周期、维修内容以及维修方式。
在维修
计划制定过程中应充分考虑历史维修记录，确定针对性的维修方案，有效减少维修成本。
二、采用新材料
在高桩码头上部结构的修缮中，采用新材料是优化方案之一。
传统的修复方式一般采
用钢筋砼，但其缺陷在于随着使用年限增加，钢筋锈蚀加剧，导致结构不稳定。
而现代材
料如玻璃钢等具有防腐、耐酸碱等优点，使用寿命大大延长。
因此，如果高桩码头上部结
构需要修缮，建议采用新材料。
三、加强维修管理
实现高桩码头上部结构的优化方案还需要加强维修管理。
应建立完善的维修管理制度，明确责任分工，定期检查、维修、保养，并进行相关记录和归档。
同时，在维修过程中应
严格遵守相关安全规定，保证施工的安全性和有效性。
四、结构加固
在高桩码头上部结构的维修中，如发现结构损坏较严重等问题，不能用简单的维修方
式来解决，可以考虑对结构进行加固。
加固方式有多种，例如增设支撑、加固钢砼、混凝
土补充等等。
通过加固，既能保证高桩码头的安全使用，也能延长设施的使用寿命。
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。
高桩码头钢管桩防腐设计及施工关键技术
高桩码头钢管桩防腐设计及施工关键技术发布时间：2022-09-28T03:44:21.847Z 来源：《城镇建设》2022年第10期作者：石鲁岩[导读] 在我国现代交通运输行业发展过程中，水路运输承担的任务量不断增加，为此需要做好码头港口项目设计石鲁岩深圳海勤工程管理有限公司广东深圳 518000摘要：在我国现代交通运输行业发展过程中，水路运输承担的任务量不断增加，为此需要做好码头港口项目设计。
在码头港口工程项目设计过程中，一般采用牺牲阳极保护法的方式，避免钢管桩受到电化学腐蚀的侵害，该设计方案具有良好的效果，能够有效保障码头钢管桩整体质量，结合科学的施工技术能够提升码头港口工程建设质量。
因此，本文将对高桩码头钢管桩防腐设计及施工关键技术方面进行深入地研究与分析，并结合实践经验总结一些措施，希望可以对相关工程有所帮助。
关键词：高桩码头；钢管桩；防腐设计；关键技术；优化措施在码头港口工程项目中，钢管桩大部分需要设置在海水中，所以钢管桩在使用期间很容易受到海水的腐蚀，导致钢管桩质量出现问题，严重影响码头使用。
为此，需要加强高桩码头钢管桩的防腐设计优化，采用科学的防腐设计方案，保证高桩码头钢管桩具有良好的防腐能力，当前采用的防腐设计方案，主要是分段防护模式，在高桩码头钢管桩外层设置防腐涂层，但是对于埋入海水的部分，需要采用更高质量的防腐设计方案，从而提升实际防腐能力。
1工程概况本次工程为H市某深水码头，类型为深水集装箱码头，码头设计为连续锚定板桩结构形式；在该码头项目建设过程中，重点为做好高桩码头钢管桩的防腐设计，确保高桩码头钢管桩的综合防腐质量，技术人员在传统设计方案的基础上，对高桩码头钢管桩防腐设计方案进行创新与优化，采用大直径桩基三层钢筋笼与灌注混凝土桩等技术。
在本次工程中，采用了牺牲阳极保护的防腐技术，该技术在应用过程中，负电位的金属会持续发生腐蚀溶解，从而产生电流，通过电流对高桩码头钢管桩进行保护，该防护采用牺牲阳极方法，整体施工流程较为简便，且保护效果较好，安装成本能够得到有效控制，后期运营维护成本能够得以降低；保护电流综合利用率良好，不会出现过保护的问题，但是该技术也存在一定缺陷，比如驱动电位较低、保护范围较小，还能够在施工期间需要快速补充阳极[1]。
无掩护状态下的高桩码头施工技术要点探讨
无掩护状态下的高桩码头施工技术要点探讨作者：曾北海洪张春来源：《珠江水运》2016年第09期摘要：无掩护状态下高桩码头施工受海水、风等自然条件影响比较大，会在施工过程中出现各种各样的技术问题。
本文以实际工程为例，对无掩护状态下高桩码头施工的重点和难点进行了分析，并重点探讨了工程关键的施工工序和施工方案。
关键词：无掩护状态高桩码头施工技术1.工程简介本工程含有重力式泊位、高桩泊位、护岸三种结构形式，整体结构采用单环抱掩护式布置，平面布置图如图1所示。
其中高桩码头含有8个泊位，内含工作平台8座，引桥9座，高桩码头岸线总长度为1886.7m。
1#泊位为5万吨级，结构尺寸为90×30.5m；2#与3#泊位为3万吨级，结构尺寸为70×30.5m；4#与5#泊位为1万吨级，4#泊位结构尺寸为55×30.5m、5#泊位结构尺寸为55×25.5m；6#～8#泊位为5000吨级，结构尺寸为48×25.5m，整个高桩码头呈环抱型布置。
2.工程的施工难点分析2. 1工程施工战线长，管理难度大此工程由于作业战线比较长，并且没有可以依靠的岸线，因此对船舶比较依赖，所使用的施工材料需要从陆地进行倒运，并且用电和用水都要安排船舶配合施工。
工期压力比较大，各个施工面同时开展施工，船舶之间锚缆互相干扰，增加了安全管理、质量管理和成本管理的管理风险。
2.2风浪对施工影响大该工程施工过程中，受6～9月分西南风的影响比较大，现场施工船舶摇晃幅度大，施工效率低，存在比较大的风险。
施工需要的设备和材料需要水运到施工现场，施工过程中需要大量的船配合作业，增加了成本管理难度。
由于施工区域距离陆地比较远，需要在水上方驳上对钢筋进行加工，底模安装的难度比较大。
2.3工程施工难度大工程施工过程中，墩台悬臂的长度为1～2m，长度比较大，斜桩的数量比较多，增加了施工难度。
并且由于墩台的标高比较低，受风浪影响大，对结构安全和工程进度造成了不利影响。
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（1. CCCC Fourth Harbor Engineering Institute Co.，Ltd.，Key Laboratory of Harbor & Marine Structure Durability Technology Ministry of Communications，Guangzhou，Guangdong 510230，China；2. Engineering Design Institute Co.，Ltd. of CCCC Fourth Harbor Engineering Co.，Ltd.，Guangzhou，Guangdong 510230，China； 3. SUPERCHEM Surface Chemistry （Shangha）i Company Limited，Shanghai 201315，China）
均匀涂刷 S105 底漆，在钢桩表面形成均匀的薄膜， 保证无漏涂、气泡、凝块和流挂等缺陷。水下操作时由潜 水员戴上防护手套直接涂抹。底漆涂覆效果见图 3。
图 3 钢管桩表面底漆涂覆 3.2.3 包覆缠绕矿脂防锈带
缠绕采用海洋矿脂冷缠防锈带。由钢桩顶开始向下螺 旋状包覆，采用 55 %宽度的搭边，且每卷防锈带之间有 150 mm 以上的头尾重叠，以达到双层防护的效果。缠绕 时用滚筒式磁力棒紧按使其紧贴于桩的表面，并保持防锈 带与桩表面之间不产生褶皱和气泡。包覆效果见图 4。
２０１１ 年 １２ 月 第 ６ 期 总第 １７７ 期
中国港湾建设
China Harbour Engineering
Dec．，２０１１ Ｔｏｔａｌ １７７，Ｎ ｏ．６
包覆防护系统在高桩码头钢管桩 维护中的设计与应用
熊建波 1，张华章 2，张前平 3，潘德强 1
（１．中交四航工程研究院有限公司，交通运输部水工构造物耐久性技术交通行业重点实验室，广东 广州 ５１０２３０； ２．中交四航局港湾工程设计院有限公司，广东 广州 ５１０２３０；３．精锐化学 （上海） 有限公司，上海 ２０１３１５）
包覆防护系统是一种物理隔绝有害侵蚀物的方法，它 在钢管桩表面手动除锈达到 St2 后，采用包覆一层聚氯乙 烯带；或者采用先涂覆含有阻锈成分的底漆或防腐蚀膏， 然后缠绕一层矿脂防锈带，最后采用高密度聚乙烯 （HDPE） 或玻璃钢护甲包覆在防锈带外部，起到紧固作用 并能防止外部冲击破坏；或者包覆一层由底涂、中间防锈 层和外部保护层复合在一起的包覆防护体。包覆后的钢管 桩，隔绝了水和氧侵入钢桩表面，从而有效防止了钢管桩 表面发生电化学腐蚀反应。相对于其他防护方式，此方法 对钢管桩表面处理要求低，施工方法简单快捷，水上和水 下均能施工，施工速度快，质量容易控制，可最大限度降 低码头运营损失。此项技术在国内外已有成功应用的工程 案例，实践表明可提供对钢管桩更为长效的保护。从钢管 桩维护全周期成本来看，浪溅区及水位变动区范围内采用 包覆防护系统更为科学和经济。
受现场涨落潮时间的限制，浪溅区及水位变动区钢管 桩的维护施工十分不便，较新建工程施工困难，甚至不少 码头出现了重复维修的问题，严重影响了正常营运。因此 如何高效地做好桩柱的防护是码头维护的重点，对于此区 域维护的方案一直是近年维护维修探讨的热点[6]。目前，钢 管桩浪溅区和水位变动区的维护设计中常采用的有：重防 腐涂料或水下重防腐涂料，热缩套材料，包覆防护系统材 料[7]。当前国内钢管桩的维护普遍采用重防腐涂料，一般 采用对钢结构进行表面处理达到 Sa2.5 级然后现场涂装涂 料，但在工程现场进行钢管桩表面喷砂和涂装作业，施工 难度大，现场粉尘污染严重，且其喷砂除锈和涂装效果受 水汽和涨落潮的影响而得不到保证，除锈及涂装的范围只 能为钢管桩水面以上区域。为此，有施工单位开发可以外 挂在钢管桩上的套箱，在套箱内部进行喷砂除锈作业，避 免了污染，使喷砂除锈效果得以保证，并且在施工期间不 受涨落潮影响，能很大程度上保证施工质量。缺点是增加 了施工成本，且工人在套箱内进行喷砂和涂装作业施工条 件严酷，工效低。为此，目前已开发水下可以直接涂敷在 钢结构上的水下重防腐涂料，有的产品需要进行水下带磨 料高压水清洗至 Sa2.0 等级，然后水下涂刷，有的产品是
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中国港湾建设
２０１１ 年第 ６ 期
大气区
浪溅区
平均高潮线
水位变动区
平均低潮线
涂料 涂料或包覆防护技术
水下区 泥下区
海底
电化学保护
腐蚀速率（/ 0.1 mm·a-1）
图 1 海水环境钢管桩腐蚀及防护示意图
此区域海水溶解氧充分，与水位变动区因氧浓度差形成腐 蚀电池，使该区域成为阳极区而遭受腐蚀。3） 发生在海 水与海泥交界处下方，由于此处钢结构分别处于海泥和海 水中，容易因周围的介质的不同而产生腐蚀电池[3]。
水下钢结构表面手动除锈 St3 级后，直接刷涂或抹涂，但 目前这些产品的使用效果受施工质量的影响非常大，且耐 久性效果在国内工程中尚未得到验证。
钢管防腐热收缩带是一种新型的性能良好钢管防腐材 料，最早用于石油管线等的防腐，通常为三层结构，包含 防腐涂料底漆、热熔胶中间层、交联聚乙烯外层。其加热 后熔融流动、能够涂布在基材上，对金属有良好黏结力， 施工操作简便[8]。热缩套使用时，钢结构表面需进行喷砂 除锈，且需在现场加热，因此，其在现场施工中的质量难 以得到保证，国内有工程采用该体系使用未到 10 a 即出现 起鼓破坏而需要再次维修。
摘 要结合我国华南地区处于海水环境的某码头工程钢管桩的维护，分析钢管桩的腐蚀特点，对比选择防腐蚀措
施，最终在钢管桩腐蚀最严重的浪溅区及水位变动区选用了包覆防护系统设计并进行工程实践论证。有效解决了该
区域传统措施防护年限不足的难题，取得优异的防护效果，为类似工程的设计及施工提供参考。
关键词：海水环境；浪溅区；水位变动区；钢管桩；包覆防护系统
高桩码头是利用桩基将作用在码头上的荷载传递到深 层地基的系船建筑物。其能够适应复杂的地质条件和自然 环境，且具有波浪反射小、泊稳条件好、施工速度快等优 点，所以在我国沿海地区得到广泛应用[1]。高桩码头的桩基 大多为采用普通碳钢和低合金钢制成的钢管桩，极易与周 围介质发生电化学反应而受到严重腐蚀，大大缩短了钢管 桩的使用寿命，因而钢管桩的防护问题一直是业界广泛关 注的焦点。本文结合华南某码头钢管桩维护中的腐蚀防护 设计，通过对腐蚀特点进行分析、腐蚀措施进行对比，最
收稿日期：２０１１－０４－２９
修回日期：２０１１－１１－０１
作者简介：熊建波 （１９７９ — ），男，博士研究生，高级工程师，从事港
航工程建设耐久性技术的科研、设计、施工和技术管理工作。
终选用包裹防护系统设计并进行了工程实践，为类似工程 设计及施工提供参考。 1 钢管桩腐蚀防护
按照我国现行行业规范 JTS153-3—2007《 海港工程钢 结构防腐蚀技术规范 》 中的相关规定，海工钢结构如钢管 桩的部位分为：海洋大气区，浪溅区，水位变动区，水下 区，泥下区。这些区域的腐蚀特点如图 1 所示。由该图可 见，海水环境钢结构腐蚀速度有 3 个峰值：1） 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。这 是因为在这一区域浪花飞溅、干湿交替，氧的供应最充 分。据统计，同一钢种在浪溅区遭受腐蚀的速度比水下区 高出 3 ~ 10 倍[2]。2） 发生在平均低潮线以下 0.5 ～ 1.0 m 处。
因钢管桩长期处于海水直接腐蚀的环境，通常在新建 时会采取初步的防腐蚀措施：1） 预留腐蚀裕量。2） 大 气区采用涂层或金属喷涂层保护。3） 浪溅区和水位变动 区采用重防腐涂层或金属热喷涂层加封闭涂层，也可以采 用包覆有机复合层保护。4） 水下区单独设置电化学阴极 保护或与涂层联合保护。5） 泥下区采用电化学阴极保 护[4]。通常漆膜在浪溅区及水位变动区也远比其他区域更 易老化、剥落，难以达到预定的使用年限，而水位变动区 电化学阴极保护措施通常也难以达到理想效果，因此钢管 桩浪溅区及水位变动区部位的防护是钢管桩结构防护最薄 弱的环节之一[5]。 2 高桩码头钢管桩维护方案选择
目前国内外用到的包覆防护系统主要采用缠绕矿脂防 腐带外加 HDPE 护套的形式，包覆防护系统示意图见图 2 所示，该系统可适用于截面为圆形、六边形、方形等形状 的钢管桩结构。
防腐底漆
矿脂防锈带
螺栓、螺母 HDPE 护甲
桩
图 2 包覆防护系统示意图
3 钢管桩包覆防护系统的应用 我国华南某码头 2000 年建成投产，其码头主体钢管
图 4 包覆防锈带施工 3.2.4 安装护甲
防护套材质为 HDPE。其所用螺栓、垫圈和防滑螺母 均采用船用不锈钢制品 （SS316）。
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HDPE 护甲组成，范围为桩顶至最低潮位下 0.5 m，共3.17 m 长，该部位主要位于浪溅区和水位变动区。施工期间要 求不能影响码头正常靠泊装卸作业。 3.2 施工流程 3.2.1 钢管桩表面处理
采用水下打磨机清除钢桩表面的海生物、皱皮、附着 不牢的锈迹和其他杂物等附着物。经过处理后钢桩表面清 洁度满足 GB8923-88《 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等 级 》中要求的“St2”级标准。钢管桩表面凹痕等采用相适 应的矿脂漆糊填补平整。 3.2.2 涂刷底漆
桩未采用任何防护措施，近期检查钢管桩浪溅区和水位变 动区可见锈蚀严重，需对其进行维护。 3.1 包覆防护系统设计
针对本工程钢管桩腐蚀严重程度，设计采用钢管桩包 覆 防 护 系 统 ， 该 系 统 由 S105 底 漆 、 海 洋 矿 脂 防 锈 带 、
２０１１ 年第 ６ 期
熊建波，等：包覆防护系统在高桩码头钢管桩维护中的设计与应用
Abstract：Ｗ ｉｔｈ ｔｈｅ ｍ ａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｏｆｓｔｅｅｌｔｕｂｕｌａｒ ｐｉｌｅｓ ｆｏｒ ａ ｍ ａｒｉｎｅ ｗ ｈａｒｆｉｎ Ｓｏｕｔｈ Ｃ ｈｉｎａ ｂｅｉｎｇ ｔａｋｅｎ ｉｎｔｏ ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｃｏｒｒｏｄｉｎｇ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆｓｔｅｅｌｔｕｂｕｌａｒ ｐｉｌｅｓ ｗ ｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｍ ｅａｓｕｒｅｓ ａｇａｉｎｓｔｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｗ ｅｒｅ ｃｏｍ ｐａｒｅｄ．Ｃ ｏｎｓｅｑｕｅｎｔｌｙ，ａ ｃｏａｔｉｎｇ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｗ ａｓ ｆｉｎａｌｌｙ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｆｏｒ ｓｔｅｅｌ ｔｕｂｕｌａｒ ｐｉｌｅｓ ｌｏｃａｔｅｄ ｉｎ ｓｐｌａｓｈ ａｎｄ ｔｉｄａｌ ｚｏｎｅｓ，ｗ ｈｅｒｅ ｔｈｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｉｓ ｔｈｅ ｍ ｏｓｔ ｓｅｒｉｏｕｓ， ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｗ ａｓ ｉｍ ｐｌｅｍ ｅｎｔｅｄ ａｎｄ ｖｅｒｉｆｉｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｊｅｃｔ． Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏａｔｉｎｇ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｓｏｌｖｅｄ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｓｈｏｒｔ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｐｅｒｉｏｄ ｗ ｈｅｎ ａ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｍ ｅａｓｕｒｅ ｉｓ ｔａｋｅｎ ａｎｄ ｏｂｔａｉｎｅｄ ａ ｇｏｏｄ ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｒｅｓｕｌｔｉｎ ｔｈｉｓ ｒｅｇｉｏｎ，ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ａｌｓｏ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ ｆｏｒｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆｓｉｍ ｉｌａｒｐｒｏｊｅｃｔｓ． Key words：ｓｅａｗ ａｔｅｒｅｎｖｉｒｏｎｍ ｅｎｔ；ｓｐｌａｓｈ ｚｏｎｅ；ｔｉｄａｌｚｏｎｅ；ｓｔｅｅｌｐｉｐｅ ｐｉｌｅｓ；ｃｏａｔｉｎｇ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ