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钢板桩的耐久性

拉森钢板桩 2025年4月24日 项敏 78

临时支护中的钢板桩不需要考虑其腐蚀。当钢板桩应用于永久性支护或基础中时，其耐久性和是否需要采取保护措施取决于施工场地的环境。打入原状土的钢板桩的地下腐蚀可以忽略不计。

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01

 

国外的研究成果

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英国：

根据各地拔出的，包括运河、河堤、海港、海滩、含有酸性液体（pH2.8）的化学淤浆湖中的钢板桩，发现地下腐蚀可以忽略不计。

日本：

在10 处具有腐蚀性的天然土中打入钢板桩，10年后拔出测量发现，最大腐蚀率为每年每边 0.015mm。

欧洲：

标准大气腐蚀引起的厚度损耗量可取每年0.01mm；在海洋大气腐蚀引起的厚度损耗量取每年0.02mm。

 

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厚度损耗的建议值(mm) (摘自欧洲标准：EN1993-5-2007)

由表中可以看出，钢板桩在未扰动的天然土和未压实的非侵蚀填土中使用100年的厚度损耗分别是1.2mm、2.2mm。说明钢板桩腐蚀速度确实很慢。

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02

国内的相关规定

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《水运工程结构耐久性设计标准》(JTS 153-2015)、《船厂水工构筑物工程钢板桩技术规范》(CB/T 8528-2017)等规范规定，  未作防腐处理的钢结构单面腐蚀速率按下表取值，也可根据实测结果进行调整。


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钢结构单面平均腐蚀速度( 摘自 JTS 153-2015)

由表中可以看出，淡水环境的泥下区，100年的厚度损耗值也仅为3mm。另外，国内对钢板桩腐蚀速率的规定比国外的要偏保守。

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03

钢板桩的防腐措施

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钢板桩的防腐，可根据钢板桩所处的环境，采取一种措施或多种措施。一般而言，仅需要对使用寿命较长，且处于易腐蚀的环境中的局部进行防腐。

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措施1：采用较厚的钢板桩

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根据钢板桩所处的环境和设计使用寿命，计算使用寿命周期内的总厚度损耗值，以该值作为厚度补偿增加钢板桩的厚度。举个例子：通过设计计算，满足受力条件的钢板桩厚度为15mm，设计使用寿命周期内的总厚度损耗为3mm，那么将3mm作为厚度补偿，选用18mm的钢板桩即可。
正如前文所述，一般情况下仅需要对腐蚀较严重的局部进行防腐（如海洋气候环境中的浪溅区），如果在设计阶段直接选用整桩较厚的钢板桩，从经济上并不划算。此时考虑在腐蚀较严重的局部钢板桩上覆盖合适厚度的钢板焊接即可。
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措施2：采用牌号高的钢板桩

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保持钢材厚度不变，选用具有更高屈服强度的高牌号钢板桩，也可以增加钢板桩的强度储备，以补偿厚度损失造成的抗力损失。
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措施3：采用防腐涂层

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通过喷涂防腐涂料可以将钢板桩与腐蚀环境隔绝，从而达到防腐的效果。值得注意的是，不同种类的防腐涂料适用的环境条件有所差异，选用时应慎重。当防腐涂料失效的年限早于钢板桩设计使用年限时，需要考虑多次喷涂，或采用其他防腐方式。
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措施4：阴极保护

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电化学腐蚀中，所有的金属损失都发生在阳极。根据提供保护电流方式的不同，阴极保护分为牺牲阳极和外加电流两种方法。牺牲阳极方法简单可靠、不需日常维护，但需要安装足量的阳极。外加电流阴极保护方法是向钢板桩表面施加一个外电流，使钢板桩成为阴极，从而抑制钢板桩的电子迁移，达到防腐目的。

 

来源：瑞宇科技