海上测风塔基础设计-防腐蚀方案

1.环境分区划分

场区设计高水位3.08m，对应的水深为17.48m。该水位下50年一遇H1%波高为8.97m，周期Ts=11.4s，根据流函数波浪理论得到波长148.32m，波峰面高度η0为6.37m。

根据第8章8.3节介绍的海洋环境分区方法，测风塔基础结构区段划分的结果如表9-7所示。

表9-7　防腐蚀结构区段划分结果

2.钢结构防腐蚀设计

针对钢结构防腐蚀设计而言，测风塔承台基础方案中主要涉及钢管桩的防腐蚀处理。

处于海洋环境下的工程钢结构必须进行防腐蚀设计。防腐蚀措施应根据环境条件、材质、结构型式、使用要求、施工条件和维护管理条件来综合确定。根据钢结构防腐蚀基本规定，对于测风塔基础的钢结构部分，大气区防腐蚀应可采用涂层，浪溅区和水位变动区防腐蚀宜采用涂层，水下区防腐蚀采用涂层保护方式，泥下区不采取防腐蚀措施。

考虑到测风塔的设计使用年限为5年，钢结构防腐蚀涂层采用5～10年设计使用年限的配套涂料。根据表9-7所示的防腐蚀区段划分，从平台高程往下扣除钢筋混凝土承台后，大气区的分布区域非常小，因此其防腐蚀措施采取与浪溅区相同的处理措施。各区段的涂层系统布置见表9-8。

表9-8　基础钢结构涂层类型与厚度(www.xing528.com)

钢管桩涂料涂装的顶高程应自承台底面往上延伸100mm，考虑到冲刷影响涂层底高程应自海床泥面往下延伸4m。

采用涂层或阴极保护时，结构设计应进行单面腐蚀裕量的计算。采用涂层保护时，保护效率P=80%，不采用保护措施时，保护效率P=0%，钢结构的设计使用年限为t=5年，防腐蚀措施设计使用年限为t1=5年。

采用基础结构防腐蚀设计方法计算钢结构腐蚀裕量。对于大气区，单面平均腐蚀速度K=0.1mm/年，根据式（8-53）计算的钢结构单面腐蚀裕量为0.1mm；对于浪溅区，单面平均腐蚀速度K=0.45mm/年，钢结构单面腐蚀裕量为0.45mm；对于水位变动区和水下区，单面平均腐蚀速度K=0.12mm/年，钢结构单面腐蚀裕量为0.12mm；对于泥下区，单面平均腐蚀速度K=0.05mm/年，钢结构单面腐蚀裕量为0.25mm。纵观各防腐蚀区段的单面腐蚀裕量，即使浪溅区厚度仅为0.45mm，因此可不预留钢结构腐蚀厚度，仅在结构计算时适当留有安全余度即可。

上述分析中，鉴于钢管桩的内壁与外界空间密闭隔绝，内部海水与外部海水的交换十分缓慢，故不考虑钢管桩内壁腐蚀。

需要特殊说明的是，若测风塔设计使用寿命较短可不用在钢管桩布置防腐蚀涂层，仅在大气区和浪溅区适当予以考虑即可，本工程中偏保守考虑防腐蚀设计。

3.混凝土结构防腐蚀设计

针对混凝土结构防腐蚀设计而言，测风塔承台基础方案中涉及钢筋混凝土承台的防腐蚀处理。承台基础方案防腐蚀措施采用普通海工混凝土，设计等级为C35，混凝土的质量和配合比严格按照《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》（JTJ 275—2000）的规定，混凝土拌和物中氯离子的最高限值（按水泥质量百分率计）不应超过0.10，水灰比不应超过0.50，最低水泥用量不小于360kg/m3。

同时应采取可靠的温控措施，防止混凝土浇筑时产生温度裂缝，另外增大钢筋混凝土保护层厚度，最小保护层厚度不小于50mm。承台混凝土采用表面涂层防腐蚀措施，底层采用环氧树脂封闭漆，厚度20μm，面层采用环氧树脂漆，厚度280μm。