線性低密度聚乙烯燈樁應用介紹

李宏武 海裝北京局駐天津地區第一軍事代表室

1.引言

在船舶艦艇近海航行和進出港時，要利用浮標、燈樁、燈塔等目視航標進行導航。航標的有效性、可靠性、穩定性對于船舶艦艇航行安全有著重要的意義。隨著高分子材料技術的不斷發展，近年來聚乙烯材料開始應用在浮標和燈樁上，本文結合作者的實踐經驗介紹線性低密度聚乙烯燈樁的應用和研究情況。

2.燈樁簡介和分類

根據燈樁發展的歷史里程和使用現狀，按照燈樁主體材料進行分類，有磚石結構燈樁、混凝土燈樁、金屬結構燈樁、玻璃鋼聚脲燈樁、高分子燈樁等。本文介紹使用比較廣泛的三種燈樁。

2.1 混凝土燈樁

混凝土燈樁歷史悠久，優點如下：①結構強度高不易變形，穩定性好；②外形豐富多樣，可以結合應用場景，定制設計；③混凝土和鋼材采取表層抗腐蝕防護處理后，壽命大大增加；④材料廣泛和運輸方便，主要材料是鋼筋、水泥、沙子、石子，材料來源不受限制，材料運輸方便。

缺點如下：①成本比較高、施工工期長；②樁身顏色有效期短，需要定期刷漆，粉刷難度大，保養費用高；③失效后不好拆除，產生建筑垃圾。

2.2 金屬結構燈樁

金屬結構燈樁主要有鋁合金燈樁和鋼結構燈樁兩種。金屬結構燈樁采用鋼架、鋼管或高強度鋁合金的材料，主要優點有：①燈樁重量輕；②安裝施工簡便。

缺點有：①抗防腐能力差；②日常維護難，保養費用高；③高度有限，目視效果差。

2.3 鋼結構玻璃鋼聚脲燈樁

鋼結構玻璃鋼聚脲燈樁優點如下：①自重較輕，不易生銹，可分段安裝，生產和運輸方便；②燈樁外側是聚脲涂層，避免鋼結構被沖波浪拍打。

缺點也很突出，主要有：①容易老化，在高濕高鹽環境中受到風吹浪打和紫外線照射聚脲老化，影響燈樁性能；②容易變形，玻璃鋼的彈性模量相對鋼材比較小，高低溫作用下，容易變形；③耐溫性差，夏季曝曬后，涂層溫度高達70℃，玻璃鋼強度下降，涂層容易脫落；④層間粘結力差，剪切強度低；⑤制造工藝污染環境，生產玻璃鋼時樹脂氣味刺鼻，打磨和切割玻璃鋼時產生大量粉塵；⑥無法回收，玻璃鋼材料不易自然分解，不能降解，不能焚燒，目前還沒有回收處理技術。

3.線性低密度聚乙烯燈樁介紹

線性低密度聚乙烯燈樁是綜合以往燈樁優缺點的基礎上著重研制的新型復合燈樁，由內部高強度鋼骨架、外部線性低密度聚乙烯筒體、燈器平臺、爬梯、防盜門組成，有些燈樁還有燈籠、護欄和避雷針。加強型的骨架可抗17級臺風，并可承受海浪強烈拍擊，除海岸、碼頭、島嶼外，更適用于防波堤、礁石、岬角等各種特殊環境。特點如下。

（1）建設周期短，結構式設計，可以快速施工，完成特殊保障任務。

（2）熱浸鍍鋅工藝處理的高強度骨架，耐腐蝕性更強，加強的承插式筒體結構，可抗臺風等級最高達17級。

（3）模塊化設計的骨架由多個單件通過螺栓連接組成，每個單件不超過60kg，可以實現人工運輸和快捷安裝，施工工期短，節省勞動力，擺脫機械設備限制，尤其適合施工環境復雜、交通不便的地方。

圖1 線性低密度聚乙烯燈樁結構圖

圖2 線性低密度聚乙烯應用

（4）筒體采用線性低密度聚乙烯材料，該材料是乙烯與α-烯烴共聚在主鏈上，形成共聚單體支鏈結構。該材料具有韌性好、剛性大、強度高、耐沖擊、耐撕裂、耐酸堿、耐高溫、耐低溫等優點。筒體選用本色粉末滾塑而成，不需要噴漆，具有良好的抗紫外線能力，使用10年后表面顏色仍符合IALA標準，且依然可承受強烈海浪的拍擊。

（5）線性低密度聚乙烯燈樁生產過程綠色環保、無污染，不銹鋼骨架和線性低密度聚乙烯筒體都可以回收再利用，符合當前國家對環保的要求。

（6）由于安裝簡單、耐腐性強、高效環保、壽命長、維護保養費用低等特點，使得線性低密度聚乙烯燈樁價格便宜，總體費用低。

（7）可以搭配專門用于此類型燈樁的航標燈和太陽能板供電系統，可以批量化、模塊化、標準化安裝。

線性低密度聚乙烯燈樁按燈樁主體直徑有0.6米、0.8米、1.2米、1.5米四種規格，各規格參數如表1所示。

表1 線性低密度聚乙烯燈樁規格表

燈樁內置熱浸鍍鋅模塊化骨架，每個骨架高度1米，每一個骨架對應一個線性低密度聚乙烯筒體橫帶，橫帶顏色可選，通常為紅白相間、紅黑相間、紅綠相間以及純紅、純白、純黑、純黃等顏色。

定制的航標燈器安裝在燈塔頂部，具有專門的接口。燈器配套太陽能供電系統安裝于燈樁頂部平臺上。

4.線性低密度聚乙烯燈樁施工

（1）施工圖紙進行審查，對施工人員進行施工技術交底。

（2）施工機具、設備配置完畢，所有相關材料已發到現場。

（3）如原來有燈樁先拆除，然后做混凝土澆筑、基礎養護等基礎施工。

（4）在基礎上鉆孔植筋，植筋規格HRB400Φ20，植筋要均勻分布在基礎的4個面上，各面開孔錯開布置，單面植筋不少于4顆，植筋深度500mm，植筋前將鋼筋上的浮銹用鋼絲輪打磨干凈。

（5）待植入鋼筋強度達標時進入到下一工序，與外圈預埋螺栓焊接，螺栓中線均分在1800mm＊1800 mm的定位模板上，綁制成一體的鋼筋籠。

（6）地錨盤安裝調平，在安裝第一層結構前先對基礎地腳螺母進行除銹松動處理，處理后螺母松動自如。為了防止燈樁在以后服役階段的基礎根部腐蝕，需要對地腳螺栓進行黃油封蓋處理。

（7）搭設腳手架，在腳手架頂部放置卷揚機或滑輪配合吊裝施工。

（8）單件安裝，按照結構安裝完成-->起吊滾塑罩就位-->滾塑罩鉆孔-->小弧板安裝-->爬梯安裝-->螺栓緊固的順序進行安裝，要在結構件、滾塑件、爬梯件安裝好后緊固各個螺栓。

（9）避雷針安裝，電纜線連接在避雷針底部，然后由樁體內部至接地扁鐵處。

（10）供電系統和平臺燈器安裝調試。

（11）拆除腳手架，整理施工現場，處理施工垃圾。

5.應用和總結

線性低密度聚乙烯燈樁的應用，解決了燈樁維護困難，線性低密度聚乙烯燈樁已在全國三大海區推廣應用。

線性低密度聚乙烯綠色環保、經濟實用，有效保障船舶艦艇安全航行，在航海保障中將發揮積極的作用，應用前景廣闊。