通信塔领域中钢管桩基础防腐蚀问题分析

发表时间:2020/10/13   来源:《城镇建设》2020年19期   作者:张泳强 董晓彦 周承诚
[导读] 钢管桩广泛应用在建筑桩基当中,一般是运用在大桥、港口等海上建筑物的基础中
        张泳强 董晓彦 周承诚
        上海邮电设计咨询研究院有限公司  上海  200092
        摘要:钢管桩广泛应用在建筑桩基当中,一般是运用在大桥、港口等海上建筑物的基础中。不过随着技术的不断发展,后来也逐渐运用到高层建筑、输电线路等等需要钢桩承台的基础过程当中。不过随着目前土地资源的不断减少,钢管桩广泛应用到许多电力线路的单桩基础当中,特别是对于风力发电塔的推广使用,已经成为了最为基础的应用之一。目前许多公司都采取了单管景观塔的方式,来使用钢管桩单桩基础。这种使用方法不仅安全、快捷,而且可以大量的节约成本。然而在具体使用的时候,其防腐问题是最为需要解决的问题之一。本文通过对于钢管柱腐蚀的原理进行进一步的分析,来根据两个具体钢管柱应用实例对具体的情况加以说明,并且详细的列举了对于其有效的防腐蚀办法,并且运用在实际的工程当中,希望对相关人员有借鉴意义。
        关键词:通信塔领域;钢管桩基础;防腐蚀
        引言:在通信塔领域当中,大量的使用钢管桩是一种最为新型的基础形式,可以节省大量的人力、物力,并且还可以提供安全、快捷的保障。不过其钢管桩的基础是埋在地下的部分设施,因此其防腐问题是最需要解决的问题之一。尤其是对于那些港口以及海上的建筑物来讲,其钢管桩的基础部分所遭受的侵蚀是相当严重的。不仅会受到海水的腐蚀,而且还会被海里的土壤以及微生物等等进行腐蚀。由此可见,钢管桩的工作环境是相当恶劣的,并且会与环境中的水和氧气发生铁锈。而对于腐蚀的速度来讲,则取决于其单位时间内的扩散钢表面的氧量。所以钢管桩的含氧量会主要来源于水中的氧的浓度、流速以及温度等等不同的情况。这些问题在具体运用防腐措施的时候,都应该将其详细的考虑进去。
        一、钢管桩腐蚀案例
        (一)钢管桩在途土中的腐蚀案例一
        在1958年,日本将已经使用了17年的幸谷桥钢管桩进行拔出,并且对其的腐蚀形态和程度进行了大范围的研究。首先,对于其表面的附着物来进行肉体的观察,发现其负腐蚀物的程度和具体的形态;之后,便进行具体的取样测试。对于钢管的各个部分的具体腐蚀量进行详细的了解。除了观察之外,可以看见一些表面部位的腐蚀程度比较严重。而对于那些腐蚀程度比较小的部分,则采取间隔取样的方式。并且需要充分的考虑到它在抽样中的具体变化,并且将试样放在柠檬酸二氨水溶液中进行进一步的浸泡,最终可以取得其具体的剂量测试。
        通过具体的数据可以得知,钢管桩在大气中或者是在第四层,大概埋在不超过2.5米深的淤泥当中,其腐蚀速度是相当快的。其次,位于其表层的腐蚀速度比起深层来讲明显加大,尤其是对于那些处于淤泥于细砂层的部位,会远远大于细砂层的部位;最后,腐蚀速度虽然说逐年有所增加,不过这个钢管的最终抗腐蚀年限,据专家估计可以达到80年之久。
        (二)钢管桩在土中的腐蚀情况案例二
        日本还对于一些正在使用的建筑物的刚管桩进行了详细的腐蚀调查。对于那些已经在土中运用4年的钢管桩,土地状况负三米为填土,之下为淤泥。对其中三根钢管桩进行标记,对于其的腐蚀程度进行取片试验。首先清除部位附近的铁锈之后,采取超声波的测试,对于测定壁厚进行进一步的测量。由此可见,对于钢管桩外表有凹凸状的腐蚀。而其内部却几乎感觉不到任何的腐蚀情况。最终用测微计进行测定的时候,可以发现其平均的年腐蚀量较为案例一来讲,速度明显减少。
        二、钢管桩的防护办法
        在对钢管桩的采取防腐蚀措施的时候,首先就必须对于钢铁桩所埋的土的抗腐性以及酸性氧化程度等等应该进行详细的了解,。

此外还应该通过细菌腐蚀、溶解成分以及对土壤的腐蚀性进行综合的研究,才可以得到:除了ph值特别低的土壤之外,钢管桩的腐蚀程度是相当少的。尤其是当位于水下的腐蚀,对于一些钢材的强度来讲,几乎没有很大的影响。由此可见,其土的性质与钢管的腐蚀速度并不产生很强烈的联系。一般来讲,在土中如果没有扰动的话,那么对于钢管柱的腐蚀程度大概是来源于土中氧量的急剧减少。这一理念来源于美国和日本等大范围的了解和实地腐蚀调查。并且在许多国际的先进管理中,大多数都会对土木、治山、治水等领域中的法令对于钢管桩的具体腐蚀量进行详细的限制,并且对于其防腐蚀方法也有具体的规定。一般而言,所采取的方法有:首先是对于耐腐蚀试验的钢管桩,适当的增加壁厚,将其防腐蚀速度不断的提升,以延长其耐用的年限;其次,对于那些不采取防腐蚀试验的钢管桩,必须在其壁厚上面设计进行增加至少两毫米。
        而在日常对于钢管桩的保护当中,一般会采取涂敷层和阴极保护相结合的办法。在我国所生产的防腐蚀材料,具有相当强烈的抗腐蚀性能,并且对于钢铁的表面会采取有效的阴极保护措施。其耐盐水性是极其出色的,当其与其他的材料进行结合的时候,可以对海港内的钢结构防腐蚀进行有效的发挥。而且由于其树脂材料的固体含量较高,因此仅仅涂一层就可以达到较厚的特点,还会实现无针孔、抗氧、水气等等渗透性低等性能。除此之外,还会有比较好的绝缘性,其韧性较好,而且耐磨。这些防腐蚀的底漆对于那些沿海地区的钢管桩外层防腐蚀具有很好的效果。其具体的做法:首先对于桩身进行底漆涂敷,在涂敷两遍之后,然后再用沥青漆进行涂敷,。这种方法在使用之后,至今还没有出过比较严重的质量事故。
        此外,有些地区还采取对钢管桩整体热浸镀锌的方法,对于其在喷涂沥青漆之后,用玻璃丝布来进行强化等等不同的方式。
        三、钢管桩使用案例
        (一)在2014年对于深圳董家庄基站进行建设的时候,就采取了钢管桩的基础设计。在对其进行防腐蚀材料的选择过程当中,首先采取了整体热浸镀锌的方法,并且对于其桩身喷涂了环氧树脂沥青漆,最后用玻璃丝布来进行强化处理。在完成打桩之后,对于每一个基座进行了竖向抗压静荷载试验,并且对于数据进行详细的记录。之后正常的安装,在验收时所有的指标均为合格。在此之后,对于这个钢管桩进行三个月、半年、一年的检查,发现其距离地面以下一米范围内,并没有出现较为明显的生锈现象。而对一米范围顶部的地面,还进行了混凝土的包封,进一步的对于空气和水的接触进行隔断,大大增强了防腐蚀的效果。至今防腐蚀效果依旧十分好,说明这种方法是相当可行的。
        (二)中国铁塔股份有限公司在河北进行基站试点过程当中,对于一个高45米的高单管内法兰塔进行选择的时候,采取了钢管桩的基础。在具体施工的时候,通过改变原来的现浇式灌注桩,大大的缩短了基础的天数,这样不仅节约了很多的成本,而且也减少了施工的时间,为企业创造了巨大的经济效益和社会效益。
        结束语:在对通信塔领域的钢管桩基础进行防腐蚀措施的时候,需要首先对于国内外的一些基础经验进行有效的了解,并且结合相关的规定,可以制作出符合当地特定情况的防腐蚀措施。并且对于通信息铁塔基础当中,一定要根据具体的工程状况,严格的执行措施。对于一系列办法应该谨慎的选择,并且在施工之后也应该详细的验收,对于之后的检测要做好防护措施再投入具体的使用当中。这样不仅可以为公司减少大量的施工成本,而且也保证在使用的过程当中不会出现重复维修的情况,大大的延长了通信塔的使用年限。
        参考文献
        [1]王健.通信塔领域中钢管桩基础防腐蚀问题分析[J].工程技术(文摘版)·建筑, 2017(1):00120.
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        [3]李战强.海上风机钢管桩基础耐腐蚀性研究[D].
        [4]袁建平.试论桩基防腐蚀探讨[J]. 建筑工程技术与设计, 2017, 000(019):1601.
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