发布时间:2022-10-05 10:02 热度:
摘要:本文通过对某海港码头钢管桩牺牲阳极阴极保护的设计,介绍了阴极保护技术设计参数选取、阳极设计及设计校核等内容。 关键词:钢管桩,牺牲阳极阴极保护,设计 到目前为止,阴极保护技术已经成为一项成熟的电化学保护技术,得到国内外腐蚀界的认可,它可以有效地防止金属在电解质中引起的各种腐蚀行为,并长期有效。 对于长期浸泡在海洋环境中的钢结构防腐而言,国内外主要采用阴极保护或涂层加阴极保护联合措施。而阴极保护技术可分为牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护两种,其中牺牲阳极阴极保护具有保护效果好、全寿命成本低以及维修更换方便等特点,因此经常在海工码头钢管桩、海上输油平台、海底管线等重大工程中得到广泛的应用。 1、工程概况 某电厂码头由平台及栈桥组成,均系高桩梁板式结构。码头平台长度256m,宽度28m,排架间距10m,每榀排架布置4根直桩、2对叉桩,直桩为Φ1200mmPHC管桩,叉桩为Φ1200mm钢管桩。其中,钢管桩材质为Q345,斜度为3.5:1,桩尖标高约为-48.5m,平均桩长约54m左右。码头平台平面布置及断面图见图1、图2。 栈桥总长度3405m,桥面总宽12.5m,栈桥分为浅水区段和深水区段两部分。浅水区段长度1200m,排架间距30m;深水区段长度2205m,排架间距25m,上部结构均采用预应力混凝土箱梁,为先简支后连续的结构型式。栈桥基桩采用不同桩型与桩径的灌注桩、PHC桩及钢管桩,接岸段为Φ1500mm钻孔灌注桩,91~129号排架的134根斜桩为Φ1000mm钢管桩,其余为Φ800、Φ1000、Φ1200PHC管桩。其中,钢管桩材质为Q345,斜率为3.5:1,桩尖标高约为-39.5m,平均桩长约40m左右。 依据环境检测报告,港区环境类别为II类,港区附近海水为盐水,海水盐度在2.7%左右,海水电阻率约为30Ω•cm。 为有效防止海水对钢管桩的腐蚀,工程设计单位对码头钢管桩采取预留腐蚀厚度、外包防腐涂层和牺牲阳极阴极保护的联合防腐蚀措施。其中,钢管桩涂层保护范围为:桩帽底至泥面下6m;涂料类型为无溶剂环氧涂层,总干膜厚度约800μm。 2、设计内容 本设计是针对该码头平台、系缆墩及集水井钢管桩的牺牲阳极阴极保护设计。具体工程量及相关参数见表1。 表1工程量及相关参数 部位 桩径/mm 桩长/m 桩顶标高/m 斜率 泥面标高/m 桩数/根 码头平台 Ф1200 47~58.5 +3.34~+7.64 3.5:1 -12.07 156 系缆墩 Ф1200 58.5 +8.23 3.5:1 -12.07 10 集水井 Ф1000 59.5 +9.03 3.5:1 -12.07 6 合计 / / / / / 172 3、设计要求 针对钢管桩牺牲阳极阴极保护,设计院提出了具体的牺牲阳极阴极保护设计技术要求: (1)保护范围为设计高潮位至桩尖的钢管桩外表面。 (2)钢管桩阴极保护电位为-0.77V~-1.05V(相对于Ag/AgCl海水参比电极)。 (3)牺牲阳极阴极保