鋼管樁單樁涂料防腐施工質量管控方式探討

孟甲 天津中北建設工程管理有限公司

在碼頭和橋梁的構建過程中，鋼管樁是上述近海設施中重要的鋼結構。由于橋梁和碼頭等設施長期與海水或河水接觸，周圍環境潮濕，空氣中的氯離子含量較高，水下部分還長期與泥沙接觸。尤其是海水環境中，海水表面鹽分比較高，且氧氣充足。長期處于這樣的環境下，鋼管樁和其他的鋼結構體很容易被腐蝕，年平均腐蝕率為0.2-0.5 mm/a。這樣一來，碼頭和橋梁等近海設施的壽命就會縮短，因此對鋼管樁的單樁進行腐蝕防護成為了我們目前需要研究的問題。在鋼管樁單樁的防腐施工中，也在不斷探索新的材料和工藝，來滿足更高的防腐要求。鋼管樁的防腐方法直接影響著它的使用壽命，采用良好的涂敷材料和工藝可以將使用壽命延長至幾十年。從前的防腐涂層使用煤焦油瓷漆等比較多，但是其自身的性質使得應用范圍受限。因此本文對鋼管樁單樁涂料防腐施工的工藝和質量管控方式進行探討。

1.選擇涂料防腐材料

不同于傳統的涂料防腐方法中使用的材料，本文使用的是重防腐熔結環氧粉末涂層作為鋼管樁的防腐涂層。該涂料防腐材料主要是由雙酚A型環氧樹脂、線型三環氧合成樹脂、氫化雙酚A型環氧樹脂以及專用固化劑等材料混合而成。對于埋地管道和海底管道來說，其具有良好的耐腐蝕性能和力學性能，除此之外，該材料的抗陰極剝離強。在施工過程中其包覆層厚度在0.3-0.5mm之間，使用壽命長達40-50年。重防腐熔結環氧粉末可以分成三類：砂紋單層重防腐環氧粉末涂料、雙層環氧粉末涂料和三層環氧粉末涂料。這三類涂料的特性有所不同，因此也具有不同的用途。砂紋單層重防腐環氧粉末涂料主要是針對在泥下深度約21-38cm處的鋼管樁進行防腐，其涂層厚度在300μm；雙層環氧粉末涂料則應用在鋼管樁承臺以下約42 m的范圍內使用，涂層厚度需要大于600μm；三層環氧粉末涂料需要應用在鋼管樁承臺以下約8m范圍，涂層厚度需要大于800μm。性能良好的涂料防腐材料是鋼管樁單樁涂料防腐施工質量的基礎，因此在選擇涂料時，需要保證產品的質保體系完善，在產品進場前確保產品具有合格證、檢驗報告、質量保證書，否則不能在工程中采用。

2.控制涂裝環境

圖1 三層熔結環氧粉末涂料涂敷工藝示意圖

在對鋼管樁進行表面處理與涂裝時，必須嚴格控制溫度、濕度和露點等外界環境條件，需要對上述條件進行定期測量和記錄。另外需要注意的是，在對鋼管樁進行表面處理和涂料涂裝的過程中，保證施工環境的通風。適宜的施工溫度在5-40攝氏度之間，鋼管樁表面溫度應低于露點以上3攝氏度，空氣中的相對濕度小于85%，并保證在施工過程中，如果出現雨、霧及大于5級大風的天氣下，不允許進行表面處理和涂料涂裝施工。

3.鋼管樁表面處理

在進行涂料防腐之前，需要對鋼管樁表面除銹處理。表面除銹的效果決定了涂層的附著力，這是施工過程中的關鍵步驟。鋼管樁的表面除銹效果應達到GB8923-88中Sa2.5級，保證鋼管樁的表面不存在肉眼可見的氧化皮、油脂、鐵銹、涂料涂層異物和污垢，點狀或條紋狀的輕微色斑在允許殘留的痕跡范圍內。需要注意的是，在進行表面處理時，作業區不允許靠近涂裝作業區，這樣可以避免濕漆膜被灰塵和磨料污染，經過處理后的鋼管樁表面，要用干凈、干燥的空氣吹凈處理下的殘渣后才可涂底漆。使用的磨料也要參照上述標準來使用，并保證具有適當地尖角前提下不存在磨損。完成表面處理后要立即進行涂裝，防止返銹或二次污染。

4.設計鋼管樁三層涂敷工藝

在進行三層涂敷工藝的過程中，首先要明確鋼管樁三層涂敷工藝順序。在完成鋼管樁表面前處理等工序后，需要鋼管樁進行表面的一系列處理和加熱之后，才能開始噴涂涂裝工藝。工藝示意圖如圖1所示。

圖1中的數字標識代表了不同的工藝，1表示帶銹鋼管樁在150攝氏度下進行預熱，2表示鋼管樁經過噴砂或拋丸進行清理，3 表示中頻加熱，達到相應的要求后，進行中頻加熱，保證其溫度在200-250攝氏度之間。經過中頻加熱后的鋼管樁以0.8m/s的速度勻速進入到分體噴粉室中。上圖中的4、5、6分別表示一次噴涂、二次噴涂和三次噴涂，在分體噴粉室中布置了平行于鋼管樁軸線方向的三個噴槍，噴料方向是垂直于鋼管樁軸線方向的，形成了4、5、6依次噴涂的噴粉區。在進行一次噴涂時，鋼管樁一進入一噴粉區時，立即啟動單層粉末噴粉并連續作業，直到待噴粉的鋼管樁末端離開一噴粉區，結束單層粉末噴粉。

在此期間，需要注意噴涂層厚度，具體方案如表1所示。

表1 油漆防腐方案

在每道涂層噴粉完畢之后，都要根據相應的施工規范要求和產品質量要求進行檢查與驗收，保證設計涂層外觀目測檢查均勻、無氣泡、無裂紋、無流掛等缺陷，不合格的應進行補涂或處理后重新涂裝。

5.結束語

通過目前對于碼頭以及大橋中鋼結構鋼管樁防腐要求的分析，本文采用了目前比較先進的重防腐熔結環氧粉末作為防護涂層，三層防腐環氧粉末涂料能夠最大限度地保護鋼管樁阻緩鋼管樁受到外界的腐蝕。隨著鋼管樁防腐工藝越來越受到人們的重視，其相關的工藝也會越來越成熟，市場應用前景廣闊。在防腐工藝的設計過程中，除了要保證防腐質量之外，其成本、工藝難度也是需要考慮的問題，良好的防腐工藝對碼頭和大橋等建筑的壽命起到了明顯的延緩作用。