长江及沿海的高桩码头常采用预应力管桩（PHC）、大管桩或钢管桩作为基础桩。部分工程由于受到地质条件或外部荷载的影响，桩基础常采用钢管桩。为保证码头的使用寿命，钢管桩的防腐十分重要。

    一、工程概况

    码头工程位于长江下游澄通河段福姜沙水道，历史上工程所在水域冲刷严重，水利进行过大面积的抛石护底。后由于整治工程的实施，该河段河势由冲刷转为回淤后达到冲淤平衡。由此历史原因，码头工程所在位置的地基普遍存在一层埋深约 5~10m，厚度约 2~6m 的抛石层。受此影响，码头工程桩基础在设计时考虑沉桩难度和工程进度，果断采用了钢管桩，其中 Ø800mm 钢管桩 508 根，Ø1,000mm 钢管桩 316 根，单长 51m（分 2 节拼装而成，其中桩顶以下32m 为δ18mm 钢板，其余 19m 为δ16mm 钢板。钢管桩防腐面积为 40,830m²，防腐涂层施工周期约 85d，每日涂装面积 470m2，相当于 10 根钢管桩防腐工作量。受工期影响，涂装时间十分紧张。

    二、防腐要求

    根据设计要求，钢管桩防腐蚀措施参考《海港工程钢结构防腐蚀技术规范》（JTS-153-3-2007）的有关要求执行；钢管采用 Q345B 钢，在预留 2mm 腐蚀富余量的前提下，辅以其它必要的防腐蚀措施以保证钢管的设计使用年限，具体防腐蚀采用海工高耐磨重防腐涂料，干膜厚度建议不小于800μm，使用年限不少于 20 年。

    三、环境条件分析

    工程位于长江下游福北水道，江阴大桥下游，属于长江潮流界范围，根据规范，腐蚀环境分为大气区、浪溅区、水位变动区、水下区、泥下区五个范围，不同区域的腐蚀速率各不相同。本工程的钢管桩分布于浪溅区、水位变动区、水下区、泥下区四个范围，由于水位变动区和浪溅区受海水交替浸渍的影响而暴露在大气中，加之本工程所在区域处于湿度大、气温高，因此腐蚀威胁更大；另一方面，钢管桩可能还会承受来自波浪拍击、水流夹带泥沙的冲刷等，因此对钢管桩防腐涂层提出更加严苛的要求。

    四、高性能防腐涂料的选用

    本工程有 2 家防腐涂料厂家参与竞标。其中一家提出的钢管桩防腐方案为海洋大气管道专用厚浆型防腐漆。涂装海洋大气管道防腐底漆 2 道（铁红色），海洋大气管道防腐面漆1 道（灰色），干膜厚度≥480μm。该产品应用于港口工程钢管桩防腐施工，近几年在国内多个港口工程钢管桩防腐中进行了实践应用。由于使用时间不久，目前还未得到实际使用效果的评估。

    另外一家单位提出的钢管桩防腐方案为改性环氧耐磨铝粉漆，按设计要求，分为浸没区与浪浅区两个部位，针对钢管桩的水下浸没区，选用改性耐磨环氧铝粉漆。本工程所在的江段因江水流速快、泥砂含量大，对水下构件表面的冲蚀会比较严重，所以防腐涂层必须具有良好的耐磨性与机械硬度，改性耐磨环氧铝粉漆本身耐磨性与耐水性均十分突出，在基漆中加入片状分布的铝粉后，其耐磨性与防水性能又到得很大的提升，所以在海水环境都在广泛采用。针对钢管桩的浪溅区，因要考虑暴露在日光下、对紫外线侵蚀的防护，故增加一道聚氨酯面漆。

    经过产品综合性能比选，最终选择了改性环氧耐磨铝粉漆，相比同性能竞争产品，其具有以下几点优势：

    （1）针对本项目所在江段具有高泥沙含量的水流冲蚀和浪溅区的磨蚀，涂装方案采用了耐磨环氧漆，漆体为提高耐磨性能，掺入铝粉或玻璃鳞片等，适用于高泥沙含量的水流冲蚀及飞溅区的严重磨蚀。长期耐水与耐磨性能均能满足项目要求。

    （2）针对飞溅及水上区设计一道能够抵御日光中紫外线的面漆层，比如聚氨酯面漆。因为环氧树脂的基团对紫外线非常敏感，暴露在日光下不超过一周涂层即会产生变色及粉化剥离，将严重影响涂层寿命。针对飞溅及水上区另外设计聚氨漆面漆，以额外提供对紫外线的防御及耐候性能。

    （3）为了使施工性能满足项目进度要求，厚浆型防腐漆产品技术说明中的最短覆涂时间标注在 30℃下为 16h，若按其最短覆涂间隔 30℃16h 施工、则无法完成工程进度。但若在没有达到最短覆涂间隔的情况下喷涂下道涂层，将会导致上道涂层固化不完全及溶剂无法挥发，会产生咬底、气孔、针眼等一系列漆病，在完工以后的涂层防腐性能及防水性能受损，达不到设计的防腐年限；改性环氧耐磨铝粉漆在 23℃时最短覆涂间隔仅为 3h，当天即可完成整个涂层的施工，满足工程进度要求。

    五、产品结构

    该防腐涂料采用无公害颜料，100%固体含量，是保护环境的绿色产品。单一的涂层可在潮湿钢材表面上直接涂刷，即可发生化学反应形成防腐保护，完成涂刷后即可在两小时后接触海水，干膜厚度和湿膜厚度均 160μm。涂料在固化过程中逐渐形成密致的漆膜，其水渗透系数极低，并能对氯离子做到完全屏蔽，漆膜坚韧，具有良好的耐水性、耐盐水性能、防锈性能和耐久性，附着力和耐冲击性能也十分理想。

    六、防腐涂装

    该工程表面处理主要采用喷砂除锈且级别应达到 Sa2.5级，局部无法实施喷砂作业，可采用机械除锈或手工电动除锈方式，除锈级别应达到 St3 级。

    七、表面处理

    待涂表面需干燥、洁净、无污染物。若构件表面含大量的油污时，需采用干净的棉纱和棉布将含油污的表面擦净，再采用 90#以上无铅汽油或金属清洗剂对其外表面进行清洗，才可以将构件进行抛丸表面处理；若检验结果为干燥、露出带锈的基体表面则可以认为没有油污，可直接进行抛丸处理。对于有氧化皮钢材，喷砂处理至 Sa2.5。

    喷砂清理利用连续钢材预处理机进行清理，喷砂材料为石英砂，直径约为 2.5~3.5mm，磨料粒度应均匀并保持干净，磨料加入量应符合设备的技术要求。钢板喷砂处理后表面处理等级应不小于 Sa2.5 级，粗糙度达到 60~100μm。喷砂清理速度一般为 2~2.5m/min（也可根据表面锈蚀程度进行适当调整）。防止喷砂速度过慢、抛丸时间过长造成钢材表面损伤。喷砂清理后的钢管不可存放过久，清理后存放时间不得超过一天，喷砂清理基面后 6h 即刻进行底漆涂装，以免二次锈蚀。

    八、喷涂

    预涂是良好涂装施工的重要部分，预涂的道数要和涂层系统中的涂层的道数一致，每层油漆涂装前都要进行预涂，预涂一般在那些难以达到要求的覆处，主要是焊缝，包边及难以触及的部位，包括型材反面、板材边口、各种孔、粗糙的焊道、表面的凹凸不平、焊道裂缝、咬口、自由边、扶梯、螺丝和螺栓、结构复杂难以喷涂的部位。4h 内喷涂底漆两遍320μm，间隔 5~6h 表干后喷涂面漆一遍 160μm，后道涂层必须在前道涂层硬干并检查合格后，并在油漆厂说明书要求的覆涂间隔时间范围内进行覆涂，覆涂前，应对上道涂层表面进行清洁，除去上道涂层表面漆雾、灰尘、油污和其它化学污染物，以保证下道涂层良好的外观和附着力。最后检验外观是否达到理想效果。

    九、结语

    综上所述，本工程所选用的新型防腐涂料能够完全防止氯离子浸渗，防腐性能良好，耐机械冲击和水流夹带泥沙的冲刷，并可在潮湿钢材表面直接施工，涂刷方式简单易操作，便于迅速交付验收，涂料采用无公害颜料，环保安全，可在类似环境条件下码头钢管桩防腐设计中推广应用。

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责任编辑：王元

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