钢管桩单桩涂料防腐施工质量管控方式探讨

孟甲 天津中北建设工程管理有限公司

在码头和桥梁的构建过程中，钢管桩是上述近海设施中重要的钢结构。由于桥梁和码头等设施长期与海水或河水接触，周围环境潮湿，空气中的氯离子含量较高，水下部分还长期与泥沙接触。尤其是海水环境中，海水表面盐分比较高，且氧气充足。长期处于这样的环境下，钢管桩和其他的钢结构体很容易被腐蚀，年平均腐蚀率为0.2-0.5 mm/a。这样一来，码头和桥梁等近海设施的寿命就会缩短，因此对钢管桩的单桩进行腐蚀防护成为了我们目前需要研究的问题。在钢管桩单桩的防腐施工中，也在不断探索新的材料和工艺，来满足更高的防腐要求。钢管桩的防腐方法直接影响着它的使用寿命，采用良好的涂敷材料和工艺可以将使用寿命延长至几十年。从前的防腐涂层使用煤焦油瓷漆等比较多，但是其自身的性质使得应用范围受限。因此本文对钢管桩单桩涂料防腐施工的工艺和质量管控方式进行探讨。

1.选择涂料防腐材料

不同于传统的涂料防腐方法中使用的材料，本文使用的是重防腐熔结环氧粉末涂层作为钢管桩的防腐涂层。该涂料防腐材料主要是由双酚A型环氧树脂、线型三环氧合成树脂、氢化双酚A型环氧树脂以及专用固化剂等材料混合而成。对于埋地管道和海底管道来说，其具有良好的耐腐蚀性能和力学性能，除此之外，该材料的抗阴极剥离强。在施工过程中其包覆层厚度在0.3-0.5mm之间，使用寿命长达40-50年。重防腐熔结环氧粉末可以分成三类：砂纹单层重防腐环氧粉末涂料、双层环氧粉末涂料和三层环氧粉末涂料。这三类涂料的特性有所不同，因此也具有不同的用途。砂纹单层重防腐环氧粉末涂料主要是针对在泥下深度约21-38cm处的钢管桩进行防腐，其涂层厚度在300μm；双层环氧粉末涂料则应用在钢管桩承台以下约42 m的范围内使用，涂层厚度需要大于600μm；三层环氧粉末涂料需要应用在钢管桩承台以下约8m范围，涂层厚度需要大于800μm。性能良好的涂料防腐材料是钢管桩单桩涂料防腐施工质量的基础，因此在选择涂料时，需要保证产品的质保体系完善，在产品进场前确保产品具有合格证、检验报告、质量保证书，否则不能在工程中采用。

2.控制涂装环境

图1 三层熔结环氧粉末涂料涂敷工艺示意图

在对钢管桩进行表面处理与涂装时，必须严格控制温度、湿度和露点等外界环境条件，需要对上述条件进行定期测量和记录。另外需要注意的是，在对钢管桩进行表面处理和涂料涂装的过程中，保证施工环境的通风。适宜的施工温度在5-40摄氏度之间，钢管桩表面温度应低于露点以上3摄氏度，空气中的相对湿度小于85%，并保证在施工过程中，如果出现雨、雾及大于5级大风的天气下，不允许进行表面处理和涂料涂装施工。

3.钢管桩表面处理

在进行涂料防腐之前，需要对钢管桩表面除锈处理。表面除锈的效果决定了涂层的附着力，这是施工过程中的关键步骤。钢管桩的表面除锈效果应达到GB8923-88中Sa2.5级，保证钢管桩的表面不存在肉眼可见的氧化皮、油脂、铁锈、涂料涂层异物和污垢，点状或条纹状的轻微色斑在允许残留的痕迹范围内。需要注意的是，在进行表面处理时，作业区不允许靠近涂装作业区，这样可以避免湿漆膜被灰尘和磨料污染，经过处理后的钢管桩表面，要用干净、干燥的空气吹净处理下的残渣后才可涂底漆。使用的磨料也要参照上述标准来使用，并保证具有适当地尖角前提下不存在磨损。完成表面处理后要立即进行涂装，防止返锈或二次污染。

4.设计钢管桩三层涂敷工艺

在进行三层涂敷工艺的过程中，首先要明确钢管桩三层涂敷工艺顺序。在完成钢管桩表面前处理等工序后，需要钢管桩进行表面的一系列处理和加热之后，才能开始喷涂涂装工艺。工艺示意图如图1所示。

图1中的数字标识代表了不同的工艺，1表示带锈钢管桩在150摄氏度下进行预热，2表示钢管桩经过喷砂或抛丸进行清理，3 表示中频加热，达到相应的要求后，进行中频加热，保证其温度在200-250摄氏度之间。经过中频加热后的钢管桩以0.8m/s的速度匀速进入到分体喷粉室中。上图中的4、5、6分别表示一次喷涂、二次喷涂和三次喷涂，在分体喷粉室中布置了平行于钢管桩轴线方向的三个喷枪，喷料方向是垂直于钢管桩轴线方向的，形成了4、5、6依次喷涂的喷粉区。在进行一次喷涂时，钢管桩一进入一喷粉区时，立即启动单层粉末喷粉并连续作业，直到待喷粉的钢管桩末端离开一喷粉区，结束单层粉末喷粉。

在此期间，需要注意喷涂层厚度，具体方案如表1所示。

表1 油漆防腐方案

在每道涂层喷粉完毕之后，都要根据相应的施工规范要求和产品质量要求进行检查与验收，保证设计涂层外观目测检查均匀、无气泡、无裂纹、无流挂等缺陷，不合格的应进行补涂或处理后重新涂装。

5.结束语

通过目前对于码头以及大桥中钢结构钢管桩防腐要求的分析，本文采用了目前比较先进的重防腐熔结环氧粉末作为防护涂层，三层防腐环氧粉末涂料能够最大限度地保护钢管桩阻缓钢管桩受到外界的腐蚀。随着钢管桩防腐工艺越来越受到人们的重视，其相关的工艺也会越来越成熟，市场应用前景广阔。在防腐工艺的设计过程中，除了要保证防腐质量之外，其成本、工艺难度也是需要考虑的问题，良好的防腐工艺对码头和大桥等建筑的寿命起到了明显的延缓作用。