1 海港工程钢结构必须进行防腐蚀设计,保证钢结构在使用年限内的安全及正常使用功能。
2 防腐蚀设计、施工和检测,应符合国家有关法规、标准(规范)的规定。
3 防腐蚀措施应根据环境条件、材质、结构形式、使用要求及施工、维护管理条件等综合考虑,做到技术先进、安全可靠、经济合理。
4 根据环境对钢结构的腐蚀程度,海港工程钢结构依据水域掩护条件和港工设计水位或天文潮位按表3.4的规定划分。
海港工程钢结构的部位划分 表3.4
掩护条件 |
划分类别 |
大气区 |
浪溅区 |
水位变动区 |
水下区 |
泥下区 |
有掩护
条件 |
按港工设计水位 |
设计高水位加1.5m以上 |
大气区下界至设计高水位减1.0m之间 |
浪溅区下界至设计低水位减1.0m之间 |
水位变动区下界至海泥面 |
海泥面以下 |
无
掩
护
条
件 |
按港工设计水位 |
设计高
水位加
(η0+1.0m)以上 |
大气区下界至设计高水位减η0 之间 |
浪溅区下界至设计低水位减1.0m之间 |
水位变动区下界至海泥面 |
海泥面以下 |
按天文潮位 |
最高天文潮位加0.7倍百年一遇有效波高H1/3以上 |
大气区下界至最高天文潮汐减百年一遇有效波高H1/3之间 |
浪溅区下界至最低天文潮位减0.2倍百年一遇有效波高H1/3之间 |
水位变动区下界至海泥面 |
海泥面以下 |
注:①η0值为设计高水位时的重现期50年,H1%(波列累积频率为1%的波高)波峰面高度
② 当无掩护条件的海港工程钢结构无法按港工有关规范计算设计水位时,可按天文潮位确定钢结构的部位划分。
5 海港工程钢结构用的钢材,宜采用普通碳素结构钢,当结构设计需用较高强度的钢材时,也可采用低合金结构钢。
6 当大气区采用耐侯钢时,应进行技术经济论证。
7 当浪溅区以下部位的钢结构采用耐海水钢时,应进行技术经济论证,并采取相应的防腐蚀措施。
8 位于水位变动区以下的钢结构,应尽量采用相同的钢种。当采用不同钢种时,必须采取措施,消除电偶腐蚀的影响。
9 海港工程钢结构防腐蚀不宜仅采用腐蚀裕量法。当采用涂层或阴极保护时,结构设计尚应留有适当的腐蚀裕量,钢结构不同部位的单面腐蚀裕量可按式(3.9)计算:
Δδ=K[(1-P)t1+(t-t1)] (3.9)
式中 Δδ— 钢结构单面腐蚀裕量(mm);
K — 钢结构单面平均腐蚀速度(mm/a),可参照第3.10条取值,必要时可现场实测确定;
P — 采用涂层、金属喷涂层或阴极保护等防腐措施的保护效率(%),可参照第3.11取值;
t1— 采用涂层、金属喷涂层或阴极保护等防腐蚀措施的设计使用年限(a);
t— 被保护钢结构的设计使用年限。
10碳素钢的单面腐蚀速度(mm/a)可按表3.10取值。
碳素钢的单面腐蚀速度(mm/a) 表3.10
部位 |
平均腐蚀速度 |
大气区 |
0.05-0.1 |
浪溅区(有掩护条件) |
0.2-0.3 |
浪溅区(无掩护条件) |
0.4-0.5 |
水位变动区、水下区 |
0.12 |
泥下区 |
0.05 |
注:①表中平均腐蚀速度适用于pH=4~10的环境条件,对有严重污染的环境,应适当增大。
②当采用低合金钢、耐侯钢或耐海水钢种时,可参照表中数值取值,也可按类似环境中的实测结果进行适当调整。
③对水质含盐量层次分明的河口区或年平均气温高、波浪、流速大的环境,应适当增大其相应部位的平均腐蚀速度。
④钢板桩岸侧可参照泥下区取值。
11 当采用涂层保护时,在涂层的设计使用年限内,其保护效率P可取50%~95%;当采用阴极保护时,其保护效率可按表3.11取值;当采用涂层与阴极保护联合保护措施时,其保护效率在平均水位以下可取85%~95%,平均水位以上可仅按涂层的保护效率取值。
阴极保护效率 表3.11
部位 |
P(%) |
平均水位以上 |
0≤P<40 |
平均水位至设计低水位 |
40≤P<90 |
设计低水位以下 |
P≥90 |
12 结构设计应尽量减少海港工程钢结构在大气区、浪溅区的表面积,并易于进行防腐蚀施工。
13 应尽量避免出现狭窄的间隙,在浪溅区应尽量避免出现小截面的E型、K型或Y型交叉连接方式,尽量采用管型构件。
14 焊接接头要求连续焊接,不应使用间断焊接及点焊。如果采用搭接接头,应要求采用双面连续焊接。浪溅区以下部位应尽量避免使用螺栓连接和铆接构件。
15 对承受交变应力的水下区钢结构,必须进行阴极保护,并将保护电位严格控制在规定范围之内。
16 对于上部埋于混凝土桩帽、墩台或胸墙中的基础钢桩,在结构设计时应考虑钢桩之间的电连接措施,并在浇注混凝土之前做好钢桩之间的电连接。
17 预埋钢构件的埋设位置应尽量避开腐蚀最严重的浪溅区部位。位于水位变动区以下部位的辅助构件或预埋件,应与主体钢结构进行电连接,位于浪溅区、大气区的钢构件,应尽量避免出现积水或不利于防腐蚀的结构断面。不宜采用背对背放置的角钢或槽钢等结构形式。
18 施工期间与主构件相连接的临时性钢结构,施工结束后应予以拆出。
19 密闭的钢结构内壁可不考虑腐蚀裕量。