長江及沿海的高樁碼頭常采用預應力管樁（PHC）、大管樁或鋼管樁作為基礎樁。部分工程由于受到地質條件或外部荷載的影響，樁基礎常采用鋼管樁。為保證碼頭的使用壽命，鋼管樁的防腐十分重要。

    一、工程概況

    碼頭工程位于長江下游澄通河段福姜沙水道，歷史上工程所在水域沖刷嚴重，水利進行過大面積的拋石護底。后由于整治工程的實施，該河段河勢由沖刷轉為回淤后達到沖淤平衡。由此歷史原因，碼頭工程所在位置的地基普遍存在一層埋深約 5~10m，厚度約 2~6m 的拋石層。受此影響，碼頭工程樁基礎在設計時考慮沉樁難度和工程進度，果斷采用了鋼管樁，其中 Ø800mm 鋼管樁 508 根，Ø1,000mm 鋼管樁 316 根，單長 51m（分 2 節拼裝而成，其中樁頂以下32m 為δ18mm 鋼板，其余 19m 為δ16mm 鋼板。鋼管樁防腐面積為 40,830m²，防腐涂層施工周期約 85d，每日涂裝面積 470m2，相當于 10 根鋼管樁防腐工作量。受工期影響，涂裝時間十分緊張。

    二、防腐要求

    根據設計要求，鋼管樁防腐蝕措施參考《海港工程鋼結構防腐蝕技術規范》（JTS-153-3-2007）的有關要求執行；鋼管采用 Q345B 鋼，在預留 2mm 腐蝕富余量的前提下，輔以其它必要的防腐蝕措施以保證鋼管的設計使用年限，具體防腐蝕采用海工高耐磨重防腐涂料，干膜厚度建議不小于800μm，使用年限不少于 20 年。

    三、環境條件分析

    工程位于長江下游福北水道，江陰大橋下游，屬于長江潮流界范圍，根據規范，腐蝕環境分為大氣區、浪濺區、水位變動區、水下區、泥下區五個范圍，不同區域的腐蝕速率各不相同。本工程的鋼管樁分布于浪濺區、水位變動區、水下區、泥下區四個范圍，由于水位變動區和浪濺區受海水交替浸漬的影響而暴露在大氣中，加之本工程所在區域處于濕度大、氣溫高，因此腐蝕威脅更大；另一方面，鋼管樁可能還會承受來自波浪拍擊、水流夾帶泥沙的沖刷等，因此對鋼管樁防腐涂層提出更加嚴苛的要求。

    四、高性能防腐涂料的選用

    本工程有 2 家防腐涂料廠家參與競標。其中一家提出的鋼管樁防腐方案為海洋大氣管道專用厚漿型防腐漆。涂裝海洋大氣管道防腐底漆 2 道（鐵紅色），海洋大氣管道防腐面漆1 道（灰色），干膜厚度≥480μm。該產品應用于港口工程鋼管樁防腐施工，近幾年在國內多個港口工程鋼管樁防腐中進行了實踐應用。由于使用時間不久，目前還未得到實際使用效果的評估。

    另外一家單位提出的鋼管樁防腐方案為改性環氧耐磨鋁粉漆，按設計要求，分為浸沒區與浪淺區兩個部位，針對鋼管樁的水下浸沒區，選用改性耐磨環氧鋁粉漆。本工程所在的江段因江水流速快、泥砂含量大，對水下構件表面的沖蝕會比較嚴重，所以防腐涂層必須具有良好的耐磨性與機械硬度，改性耐磨環氧鋁粉漆本身耐磨性與耐水性均十分突出，在基漆中加入片狀分布的鋁粉后，其耐磨性與防水性能又到得很大的提升，所以在海水環境都在廣泛采用。針對鋼管樁的浪濺區，因要考慮暴露在日光下、對紫外線侵蝕的防護，故增加一道聚氨酯面漆。

    經過產品綜合性能比選，最終選擇了改性環氧耐磨鋁粉漆，相比同性能競爭產品，其具有以下幾點優勢：

    （1）針對本項目所在江段具有高泥沙含量的水流沖蝕和浪濺區的磨蝕，涂裝方案采用了耐磨環氧漆，漆體為提高耐磨性能，摻入鋁粉或玻璃鱗片等，適用于高泥沙含量的水流沖蝕及飛濺區的嚴重磨蝕。長期耐水與耐磨性能均能滿足項目要求。

    （2）針對飛濺及水上區設計一道能夠抵御日光中紫外線的面漆層，比如聚氨酯面漆。因為環氧樹脂的基團對紫外線非常敏感，暴露在日光下不超過一周涂層即會產生變色及粉化剝離，將嚴重影響涂層壽命。針對飛濺及水上區另外設計聚氨漆面漆，以額外提供對紫外線的防御及耐候性能。

    （3）為了使施工性能滿足項目進度要求，厚漿型防腐漆產品技術說明中的最短覆涂時間標注在 30℃下為 16h，若按其最短覆涂間隔 30℃16h 施工、則無法完成工程進度。但若在沒有達到最短覆涂間隔的情況下噴涂下道涂層，將會導致上道涂層固化不完全及溶劑無法揮發，會產生咬底、氣孔、針眼等一系列漆病，在完工以后的涂層防腐性能及防水性能受損，達不到設計的防腐年限；改性環氧耐磨鋁粉漆在 23℃時最短覆涂間隔僅為 3h，當天即可完成整個涂層的施工，滿足工程進度要求。

    五、產品結構

    該防腐涂料采用無公害顏料，100%固體含量，是保護環境的綠色產品。單一的涂層可在潮濕鋼材表面上直接涂刷，即可發生化學反應形成防腐保護，完成涂刷后即可在兩小時后接觸海水，干膜厚度和濕膜厚度均 160μm。涂料在固化過程中逐漸形成密致的漆膜，其水滲透系數極低，并能對氯離子做到完全屏蔽，漆膜堅韌，具有良好的耐水性、耐鹽水性能、防銹性能和耐久性，附著力和耐沖擊性能也十分理想。

    六、防腐涂裝

    該工程表面處理主要采用噴砂除銹且級別應達到 Sa2.5級，局部無法實施噴砂作業，可采用機械除銹或手工電動除銹方式，除銹級別應達到 St3 級。

    七、表面處理

    待涂表面需干燥、潔凈、無污染物。若構件表面含大量的油污時，需采用干凈的棉紗和棉布將含油污的表面擦凈，再采用 90#以上無鉛汽油或金屬清洗劑對其外表面進行清洗，才可以將構件進行拋丸表面處理；若檢驗結果為干燥、露出帶銹的基體表面則可以認為沒有油污，可直接進行拋丸處理。對于有氧化皮鋼材，噴砂處理至 Sa2.5。

    噴砂清理利用連續鋼材預處理機進行清理，噴砂材料為石英砂，直徑約為 2.5~3.5mm，磨料粒度應均勻并保持干凈，磨料加入量應符合設備的技術要求。鋼板噴砂處理后表面處理等級應不小于 Sa2.5 級，粗糙度達到 60~100μm。噴砂清理速度一般為 2~2.5m/min（也可根據表面銹蝕程度進行適當調整）。防止噴砂速度過慢、拋丸時間過長造成鋼材表面損傷。噴砂清理后的鋼管不可存放過久，清理后存放時間不得超過一天，噴砂清理基面后 6h 即刻進行底漆涂裝，以免二次銹蝕。

    八、噴涂

    預涂是良好涂裝施工的重要部分，預涂的道數要和涂層系統中的涂層的道數一致，每層油漆涂裝前都要進行預涂，預涂一般在那些難以達到要求的覆處，主要是焊縫，包邊及難以觸及的部位，包括型材反面、板材邊口、各種孔、粗糙的焊道、表面的凹凸不平、焊道裂縫、咬口、自由邊、扶梯、螺絲和螺栓、結構復雜難以噴涂的部位。4h 內噴涂底漆兩遍320μm，間隔 5~6h 表干后噴涂面漆一遍 160μm，后道涂層必須在前道涂層硬干并檢查合格后，并在油漆廠說明書要求的覆涂間隔時間范圍內進行覆涂，覆涂前，應對上道涂層表面進行清潔，除去上道涂層表面漆霧、灰塵、油污和其它化學污染物，以保證下道涂層良好的外觀和附著力。最后檢驗外觀是否達到理想效果。

    九、結語

    綜上所述，本工程所選用的新型防腐涂料能夠完全防止氯離子浸滲，防腐性能良好，耐機械沖擊和水流夾帶泥沙的沖刷，并可在潮濕鋼材表面直接施工，涂刷方式簡單易操作，便于迅速交付驗收，涂料采用無公害顏料，環保安全，可在類似環境條件下碼頭鋼管樁防腐設計中推廣應用。

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責任編輯：王元

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