总第２４０期 ２０１０年第３期 交通科技 Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．２４０ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ８Ｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｎｏ．３ Ｊｕｎｅ．２０１０ 海港码头钢管桩护甲防护技术研究 何祖光 李志豪 张善华。 （盐田国际集装箱码头有限公司 深圳 ５１８０８１） 摘要对深圳盐田港３．５万ｔ级和５万ｔ级码头投人使用１Ｏ余年的状况进行全面检测、评估和 维护。钢管桩作为码头主要受力构件，受海水腐蚀问题突出，是本次维护施工的重点。通过实例 对海洋护甲ＤＥＮＳＯ ２０００ＦＤ重型海洋钢管桩保护系统、施工方法及应用效果进行了介绍。 关键词 码头 钢管桩海洋护甲 保护系统 海港码头钢管桩作为码头结构最主要的受力 构件，其海水环境下的防护问题一直是业界广泛 关注的焦点。因钢管桩桩体结构长期受到海水的 直接腐蚀作用，通常在新建时会做初步的防腐保 测壁厚为ｌ６．０～１８．５ ｍｒｌｌ（含涂层厚）［１］，而钢管 设计壁厚为１６ ｍｍ，说明涂层油漆总体基本完好 但局部涂层出现斑落的现象，反映了桩身表面防 腐涂层受海水侵蚀已出现防腐效果减弱趋势【２］。 根据码头检测报告，专业顾问公司进行了评 护或做腐蚀厚度预留，而后续的维护施工要较新 建施工困难，通常的防护措施为：水下区设置牺牲 阳极保护；水位变动区以上设置涂层防腐。在考 察了国外多项成功案例后，深圳盐田港钢管桩防 腐保护项目引进了英国Ｗｉｎｎ＆Ｃｏａｌｅｓ（Ｄｅｎｓｏ） Ｌｔｄ的海洋护甲２０００ＦＤ重型海洋钢管桩保护系 统，并取得了良好的保护效果。 深圳盐田港３．５万ｔ级和５万ｔ级码头结构 估，结论及建议如下： （１）钢管桩桩体水下部分，因为原来设有牺牲 阳极的防腐系统其牺牲阳极块出现较大消耗，需要 补焊牺牲阳极块以保证防腐的电位长期稳定Ｌ２ｊ。 （２）钢管桩桩体水位变动区及以上部分（高 度范围１．２６ ｍ），采用海洋护甲防护系统。 ２海洋护甲２０００ＦＤ重型海洋桩柱保护系统 ２．１护甲性能介绍 钢管桩防腐保护系统采用的是艾志工业技术 集团引进的英国Ｗｉｎｎ＆Ｃｏａｌｅｓ（Ｄｅｎｓｏ）Ｌｔｄ的 海洋护甲ＤＥＮＳＯ ２０００ＦＤ重型海洋桩柱保护系 统。其用途和特点是：可预防钢管桩生锈腐蚀，避 形式为格形钢板桩结构，全长６９４．５９５ １ＴＩ，上部结 构为桩基板肋结构，支承在基桩上。格体内基桩 为Ｈ型钢桩，格体外为直径６００ ｍｍ钢管桩。建 成时钢管桩的防腐蚀措施采用了预留腐蚀厚度和 牺牲阳极保护。 １钢管桩结构的耐久性检测与评估 为确保结构安全性及耐久性，请专业的港湾 工程质量检测中心对盐田港３．５万ｔ级和５万ｔ 免有害的牡蛎侵蛀钢管桩表面磨损及氯化物渗 透，施工简单，可水下施工等。此项技术在国外已 经非常成熟，已有许多成功的码头钢管桩工程案 级码头进行了全面现场检测。检测情况如下： （１）钢管桩水下区。通过水下潜水探摸和水 下保护电位检测，得知桩身水下部分桩体涂层保 例，表明可提供对钢管桩更为长效的保护 其工 程特性为：护甲长久耐用，减少了长期维修支出； 钢管桩表面处理要求低，施工方法简单快捷，水上 水下均能施工；护甲抗冲击能力强，能抵抗极端恶 劣的气候环境；对环境无公害，可避免海洋生物 （如牡蛎）对钢管桩表面的破坏。 存良好，且现有保护电位为一１ ０００～一１ ０８０ ｍＶ，处于牺牲阳极阴极保护系统有效的保护之 中，但各别牺牲阳极块已消融殆尽。 （２）钢管桩水位变动区及以上部位。现场检 ２．２护甲结构及主要参数 测发现，钢管桩此高度范围桩身少数部位表面涂 层已出现斑落。钢管桩在桩顶和低潮位处多数实 收稿日期；２０１０—０１—２９ 护甲系统结构由Ｄｅｎｓｏ Ｓ１０５矿脂底漆糊、 Ｄｅｎｓｏ海洋矿脂冷缠带、ＨＤＰＥ高密度聚乙烯护 甲３层系统组成。第一层Ｄｅｎｓｏ Ｓ１０５矿脂底漆 糊是一种柔软的矿脂化合物，其组成包含：分隔水 ２０１０年第３期 何祖光等：海港码头钢管桩护甲防护技术研究 份的物质、腐蚀抑制剂、流动控制添加剂、有效抑 制生物滋生的物质。其主要作用是用于粘结钢管 管体和第二层Ｄｅｎｓｏ海洋矿脂冷缠带，同时用来 填充金属表面因腐蚀造成的坑纹和凹陷；第二层 Ｄｅｎｓｏ海洋矿脂冷缠带是一种特别设计在水中使 用的矿脂冷缠带，含有分隔水分子的特殊成分、腐 蚀抑制剂和抑制生物滋生的物质所组成的矿脂聚 合物。矿脂冷缠带外层有一层胶膜保护；第三层 Ｓｅａ Ｓｈｉｅｌｄ ２０００ ＨＤＰＥ高密度聚乙烯护甲是一种 特制高强度２ ｍｍ的抗紫外线ＨＤＰＥ高密度聚 乙烯护甲。用力箍紧后，使矿脂完全柔化粘附整 个钢管桩表面，能防止在海水压力、海浪及潮夕涨 落的冲击下不被海水渗入。同时护甲能抵抗极端 的环境，如直接负荷和切向力量冲击。 ２．３护甲施工方法 护甲施工简单快捷，主要分为３个步骤完成。 （１）表面处理。被保护的钢管桩需做彻底的 清理和检查，最少要达到瑞典标准Ｓｔ １／２。如果 表面有２ ｍｍ或以上的凹痕，必须先用Ｄｅｎｓｏ ￥１０５矿脂底漆糊来填补，再涂上一层薄薄的底漆 糊。施工方法比较简单，小面积可用手套或海绵， 大面积可用油漆滚筒来完成。图１为钢管桩表面 打磨清理，图２为钢管桩表面涂刷底漆糊。 图ｌ 钢管桩表面打磨清理 图２ 钢管桩表面涂刷底漆糊 （２）包裹缠绕带。首先由钢管桩顶部自上向 下螺旋状包裹缠绕带，包裹时始终保持上一圈缠 绕带与下一圈有５５ 重叠，以确保其厚度达两层 缠绕带的厚度。每一圈包裹的缠绕带之间的重叠 应同时满足不少于１５０ ｍｍ的宽度要求。当包裹 至钢管桩水位变动区底部时，用缠绕带完整缠绕 一圈才算完成。图３为包裹缠绕带施工。 图３包裹缠绕带施工 （３）护甲的安装。护甲较长需分段时，安装 应自下向上进行，胶舌突出端向上，下一件护甲安 装时重叠在胶舌上以形成连续密封的整体。护甲 安装前，需准确测量定位好安装位置；安装时，暂 时用带捆紧或由助手帮忙固定好护甲，将准螺纹 孔的位置对齐，之后插入所有螺钉，并临时固定。 此时重新检查确认安装位置，先拧紧中间的螺钉， 再依次拧紧最上端和最下端的螺钉，之后由上而 下交替拧紧剩余螺钉。钢管桩护甲安装完成后的 状况如图４所示。 图４安装后的钢管桩护甲 ３护甲防护效果 为了了解护甲防护的实际情况，一年后由施工 方对护甲系统进行了一次取心抽查，抽查频率为 １Ｏ 的护甲。抽查结果表明：防护系统防护效果是 可靠的，抽查的钢管桩表面无锈蚀痕迹，且护甲结 构保存完整。同时通过对国外同类项目的跟踪考 察得知，海洋护甲２０００ＦＤ重型海洋桩柱保护系统 的长期防护效果依然可靠。图５和图６分别为 Ｍａｌａｙｓｉａ Ｔｅｒｅｎｇｇａｎｕ ｔｅｒｍｉｎａｌ钢管桩防护３年和 ＵＳＡ Ｔｅｘａｓ ｔｅｒｍｉｎａｌ钢管桩防护１１年后的管桩表 面情况。尤其是通过对ＵＳＡ Ｔｅｘ８８ ｔｅｒｍｉｎａｌ钢管 桩防护ｌ１年后的管桩表面情况复查发现。钢管桩 体表面保存完好，表层无任何锈蚀剥落，系统防护 效果卓越。从经济性角度来看，相比环氧类材料， 约１ ５００元／ｍ２，价格略高，但从施工角度和保护效 果来看，还是能够被接受的，因而工程中主要用来 进行水位变动区的管桩防护。 １５２ 何祖光等：海港码头钢管桩护甲防护技术研究 ２０１０年第３期 ４结语 高桩码头因其结构形式简单、施工投产快、经 济效益好，在码头设计中得到了广泛采用。如何 高效地做好桩柱的防护是码头维护的重点。水位 变动区以上桩柱部位尤其是钢管桩，是最易受海 水腐蚀的部位。笔者认为，从前瞻性的维护方案 考虑，此区域范围内采用海洋护甲保护系统是科 图５ ３年后的钢管桩防护表面 学、经济的，可确保码头结构的耐久性，从而最大 限度地减小因码头维护维修对日常操作生产造成 的干扰，促进码头良好的营运效益。 参考文献 武汉港湾工程质量检测中心．盐田国际集装箱码头 有限公司３．５万吨级与５万吨级码头检测报告 ［Ｒ］．武汉：武汉港湾工程质量检测中心．２００７． ［２］ ＪＴＪ２７５－－２ｏｏｏ海港工程混凝土结构防腐蚀技术规 图６ １１年后的钢管桩防护表面 范［ｓ］．北京：人民交通出版社，２０００． Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｓｅａ Ｓｈｉｅｌｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｂｏｕｔ Ｓｔｅｅｌ ｐｉｐｅ Ｐｉｌｅ Ｈｅ Ｚｕｇｕａｎｇ ，Ｌｉ Ｚｈｉｈａｏ。，Ｚｈａｎｇ Ｓｈａｎｈｕａ。 （Ｙａｎｔｉａｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｔａｉｎｅｒ Ｔｅｒｍｉｎａｌｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ ５１８０８１．Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｔｅｓｔｓ，ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ａｎｄ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｏｃｃｕｒｒｅｄ ｏｎ Ｈｏｎｇ Ｋｏｎｇ Ｙａｎｔｉａｎ Ｃｏｎｔａｉｎ— ｅｒ Ｔｅｒｍｉｎａｌｓ ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ３５０００ ｔｏｎ ａｎｄ ５００００ ｔｏｎ ｌｏａｄ ｂｅａｒｉｎｇ ａｆｔｅｒ ｉｔ ｉｓ ｐｕｔ ｉｎｔｏ ｕｓｅ ｆｏｒ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ｔｅｎ ｙｅａｒｓ．０ｗｉｎｇ ｔＯ ｃｅｎｔｒａｌ ｂｅａｒｉｎｇ ｃａｒｒｉｅｒ ａｎｄ ｓｅｒｉｏｕｓｌｙ ｍａｒｉｎｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ，ｓｔｅｅｌ—ｐｉｐｅ ｐｉｌｅ ｗａｓ ｔｈｅ ｆｏｃａ１ ｐｏｉｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｗｏｒｋ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｂｏｕｔ ｓｅａ ｓｈｉｅｌｄ ＤＥＮＳ０ ２０００ＦＤ ｈｅａｖｙ ｍａｒｉｎｅ ｓｔｅｅｌ—ｐｉｐｅ ｐｉｌｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｗａｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ ｂｙ ｅｘａｍｐｌｅｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｗｈａｒｆ；ｓｔｅｅｌ—ｐｉｐｅ ｐｉｌｅ；ｓｅａ ｓｈｉｅｌｄ；ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ （上接第１４０页） Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｙｉｎｇｔａｎ－－Ｍｅｉｚｈｏｕ Ｒａｉｌｗａｙ ａｓ Ｄｏｕｂｌｅ ｄｅｃｋ Ｃｏｎｔａｉｎｅｒ Ｔｒａｎｓｐ０ｒｔａｔｉＯｎ Ｃｈａｎｎｅｌｓ Ｙａｏ Ｚｈｏｎｇｈｕａ （Ｃｈｉｎａ Ｒａｉｌｗａｙ Ｓｉｙｕａｎ Ｓｕｒｖｅｙ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．，Ｌｅｄ．。Ｗｕｈａｎ ４３００６３．Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｅｉｊｉｎｇ—Ｋｏｗｌｏｏｎ ｒａｉｌｗａｙ ｌｉｎｅ ｉＳ ｐｌａｎｎｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｄｏｕｂｌｅ—ｄｅｃｋ ｃｏｎｔａｉｎｅｒ ｃｈａｎｎｅｌｓ ｉｎ ｓｏｕｔｈ—ｎｏｒｔｈ ｄｉ｝ｅｃｔｉｏｎ，ａｎｄ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｊｅｃｔ ｉｎ ｎｏｒｔｈ ｏｆ Ｘｉａｎｇｔａｎｇ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｃｏｍｐｌｅｔｅｄ ａｎｄ ｏｐｅｎｅｄ ｔｏ ｔｒａｆｆｉｃ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ｍｅｅｔｉｎｇ ｗｉｔｈ ｄｏｕｂｌｅ—ｄｅｃｋ ｃｏｎｔａｉｎｅｒ ｔｒａｉｎｓ，ｂｕｔ ｉｔ ｉＳ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｔＯ ｃａｒｒｙ ｏｕｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｌｌ ｏｒ ｐａｒｔｌｙ ｉｎ ｔｈｅ ｓｏｕｔｈ ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ ｃｏｎｄｉ－ ｔｉｏｎｓ，ｔｈｕｓ ｔｈｅ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｒａｉｌｗａｙｓ ｈａｓ ｍａｄｅ ｉｔ ｃｌｅａｒ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｏｕｔｈ ｏｆ Ｘｉａｎｇｔａｎｇ ｉｎ Ｂｅｉｊｉｎｇ－－Ｋｏｗｌｏｏｎ ｌｉｎｅ ｃａｎ ｎｏｔ ｒｕｎ ｄｏｕｂｌｅ—ｄｅｃｋ ｃｏｎｔａｉｎｅｒ ｔｒａｉｎｓ．Ｆｏｒｔｕｎａｔｅｌｙ ｔｈｅ Ｙｉｎｇｔａｎ ｔｏ Ｍｅｉｚｈｏｕ ｒａｉｌｗａｙ ａｓ ｔｈｅ ｎｅａ－ ｒｅｓｔ ｐａｒａｌｌｅｌ ｌｉｎｅ ｈａｓ ｂｅｔｔｅｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｄｏｕｂｌｅ—ｄｅｃｋ ｃｏｎｔａｉｎｅｒ ｔｒａｎｓＤｏｒｔａｔｉｏｎ ｃｈａｎｎｅｌｓ ｉｎ－ ｓｔｅａｄ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｔ ｉｓ ｔｉｍｅ ｔＯ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｎｅｃｅｓｓｉｔｙ ｏｆ ｒｕｎｎｉｎｇ ｄｏｕｂｌｅ—ｄｅｃｋ ｃｏｎｔａｉｎｅｒ ｔｒａｉｎｓ ｉｎ Ｙｉｎｇｔａｎ ｔｏ Ｍｅｉｚｈｏｕ ｒａｉｌｗａｙ ｂｅｆｏｒｅ ｉｔｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｃｈｏｉｃｅ ｏｆ Ｙｉｎｇｔａｎ ｔｏ Ｍｅｉｚｈｏｕ ｒａｉｌｗａｙ ａｓ ｄｏｕｂｌｅ－ｄｅｃｋ ｃｏｎｔａｉｎｅｒ ｔｒａｉｎｓ ｌｉｎｅ ｗｉｔｈ ｓｈｏｒｔ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｐａｔｈｗａｙ ａｎｄ １ＯＷ ｅｘｐｅｎｓｅ ｍｅｒｉｔｓ ｉＳ ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ ａｓ ｐａｒｔ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｄｏｕｂｌｅ—ｄｅｃｋ ｃｏｎｔａｉｎｅｒ ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ ｃｈａｎｎｅｌｓ Ｏｆ Ｂｅｉｊｉｎｇ－－Ｎａｎｃｈａｎｇ－－Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ（Ｓｈｅｎｚｈｅｎ） ｃｏｍｍｏｎ ｗｉｔｈ ｎｏｒｔｈ Ｂｅｉｊｉｎｇ－－Ｋｏｗｌｏｏｎ ｌｉｎｅ ａｎｄ ｃｏａｓｔａｌ ｒａｉｌｗａｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｙｉｎｇｔａｎ ｔｏ Ｍｅｉｚｈｏｕ ｒａｉｌｗａｙ；ｄｏｕｂｌｅ—ｄｅｃｋ ｃｏｎｔａｉｎｅｒ；ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ ｃｈａｎｎｅｌｓ
