跨海大桥钢桩的腐蚀特点及主要防护方法.ppt

跨海大跨海大桥钢桩桥钢桩的腐的腐蚀蚀特点及主要特点及主要防防护护方法方法梁敏梁敏（09012518）跨海大跨海大桥钢桩桥钢桩的腐的腐蚀蚀特点及主要特点及主要 防防护护方法方法4/22/20241.跨海大跨海大桥钢桩桥钢桩的腐的腐蚀蚀特点及主要特点及主要防防护护方法方法梁敏梁敏（09012518）4/22/20242.一一 前言 跨海大桥用了数量巨大的钢桩，东海大桥使用钢桩5319根，杭州湾大桥钢管桩5800余根。大桥的设计寿命100a，因此，作为大桥基础构件的钢管桩，必须在建成以后能够使用寿命内安全服役。钢管桩处于恶劣的重海洋腐蚀环境，其腐蚀特点，尤其是其防护措施越来越受到人们的关注。4/22/20243.二二 钢在海水腐蚀原理及影响因素1 钢在海水中腐蚀以氧去极化腐蚀为主，腐蚀电化学反应如下：阳极反应 FeFe2+2e 阴极反应 O2+2H2O+4e4OH-钢在海水中的腐蚀速率是受阴极控制的，也即氧扩散控制。2 影响因素：含氧量、盐度、温度、pH值、流速、海生物附着等 4/22/20244.三三 钢桩在海洋环境中的腐蚀特征1.飞溅区 2.潮汐区 3.全浸区：浅海区 深海区 4.海泥区 图1 海水中的钢桩腐蚀分布图 4/22/20245.钢材在海洋环境下抗电化学防腐性能是极其脆弱的，必须采取防腐措施才能达到设计使用年限的要求。表1 洋环境中钢材平均腐蚀速度 4/22/20246.四四 钢桩钢桩的防的防护护方法方法1 机械隔离 采用某种材料包覆在钢结构表面,使之与海水、氧气等产生腐蚀的物质隔离以达到防腐蚀的目的。PTC新型包覆防蚀系统由四层紧密相连的保护层组成，即防蚀膏、防蚀带、聚乙烯泡沫和玻璃钢或者增强玻璃钢防蚀保护罩。4/22/20247.四四 钢桩钢桩的防的防护护方法方法 图2 PTC构成示意图 4/22/20248.四四 钢桩钢桩的防的防护护方法方法 2 金属喷涂隔离 该措施是采用火焰喷涂方法或电弧喷涂方法将熔融金属锌、铝或其合金喷射到处理后的钢结构表面，形成具有一定特性的金属涂层，金属涂层一方面对结构起到机械封闭作用，另一方面也起到局部牺牲阳极的保护作用。4/22/20249.四四 钢桩钢桩的防的防护护方法方法3 阴极保护 是根据腐蚀微电池原理人为提高待保护材料电位来达到保护目的。阴极保护措施一般适用于水下部位，对水位变动区也有一定的保护作用。阴极保护手段分为牺牲阳极保护法和外加电流阴极保护法。4/22/202410.四四 钢桩钢桩的防的防护护方法方法4 涂层防护 随着高分子材料的发展，推出了热熔结环氧粉末(FBE)涂层，此涂层能与阴极保护相容，不会产生阴极保护屏蔽，抗阴极剥离性好。近几年来，重腐蚀防护涂料发展得很快，对已有的FBE技术进行改进，如中科院开发的SEBF/SLF 重腐蚀防护技术。4/22/202411.四四 钢桩钢桩的防的防护护方法方法5 联合保护措施 不是仅用单一的某种防护措施，而是采用两种或以上的防护措施，以起到更好的防护效果。如杭州湾跨海大桥基础钢管桩长效重腐蚀防护技术，涂层加牺牲阳极联合保护，以优质长效涂层体系防护为主，牺牲阳极为辅的钢管桩整防腐蚀方案。4/22/202412.五五 国内跨海大国内跨海大桥钢桥钢管管桩桩防腐防腐实实例例 5.1 杭州跨海大桥钢桩防护 杭州湾跨海大桥钢管桩以优质长效涂层体系防护为主，牺牲阳极为辅，防腐蚀设计：热熔结环氧粉末（FBE）涂层牺牲阳极阴极保护腐蚀裕量4mm。选用高效铝合金牺牲阳极。考虑到钢管桩的管径较大，故采用组合形式镯型阳极。4/22/202413.五五 国内跨海大国内跨海大桥钢桥钢管管桩桩防腐防腐实实例例4/22/202414.五五 国内跨海大国内跨海大桥钢桥钢管管桩桩防腐防腐实实例例表2 杭州湾跨海大桥防腐设计 4/22/202415.五五 国内跨海大国内跨海大桥钢桥钢管管桩桩防腐防腐实实例例4/22/202416.五五 国内跨海大国内跨海大桥钢桥钢管管桩桩防腐防腐实实例例4/22/202417.五五 国内跨海大国内跨海大桥钢桥钢管管桩桩防腐防腐实实例例4/22/202418.五五 国内跨海大国内跨海大桥钢桥钢管管桩桩防腐防腐实实例例4/22/202419.五五 国内跨海大国内跨海大桥钢桥钢管管桩桩防腐防腐实实例例安装牺牲阳极4/22/202420.五五 国内跨海大国内跨海大桥钢桥钢管管桩桩防腐防腐实实例例5.2 东海大桥钢桩防护 东海大桥钢管桩采用牺牲阳极的阴极保护法+环氧重防护涂层十钢管桩富裕厚度+桩内混凝土填芯等防腐方案。上段钢管桩涂层选用725L-H53-9环氧重防蚀涂料。牺牲阳极材料选用AlZnInMgTi高效铝合金牺牲阳极。4/22/202421.六六 结语结语 随着我国桥梁的迅速发展,钢管桩结构的应用会越来越广，因此更需加强钢管桩防腐的研究。在钢管桩的防腐方面,防腐层性能稳定,使用年限长,施工方便,价格较低的防腐材料的开发研制将是重点。4/22/202422.能力有限，难免疏漏和错误，敬请批评指正，谢谢！4/22/202423.谢谢观看！