深中通道通车!多家涂料企业保护世界超级工程,还有打破国际垄断~
来源:中国硅藻泥网2024-07-12 17:24:03
深中通道是连接深圳至中山的跨海通道,是集“桥、岛、隧、水下互通”于一体的跨海集群工程。项目采用东隧西桥方案,路线起于深圳机场互通,与广深沿江高速二期相接,向西跨越珠江口,在中山马鞍岛登陆,与在建中开高速对接,并通过连接线实现在深圳、中山及广州登陆。项目全长24公里,双向八车道,设计速度100公里/小时,是当前世界上综合建设难度最高的跨海集群工程。
深中通道以过硬的实力创下10项“世界之最”——世界最大跨径全离岸海中钢箱梁悬索桥(主跨1666米),世界最高桥面、最高通航净空海中大桥(桥面高91米),世界最大海中悬索桥锚碇(单个锚碇混凝土方量约34.4万立方米),世界最长的双向八车道海底沉管隧道(长5035米,32个管节+1个最终接头),世界最宽的海底钢壳-混凝土沉管隧道等。
其中,主跨1666米的伶仃洋大桥,是深中通道关键控制性工程之一。它的主塔高270米、桥面高度91米,和30层楼相当,是世界最大跨径全离岸海中钢箱梁悬索桥。大桥创造了离岸海中悬索桥跨径最大、通航净空最高等五项世界纪录。今年4月,伶仃洋大桥还斩获了被誉为桥梁界“诺贝尔奖”的“乔治·理查德森奖”,这是本届中国唯一一个获此殊荣的桥梁工程项目。
作为珠江口“黄金内湾”A字形交通网络骨架的关键一横,深中通道为粤东粤西城市群间的交通提速提供了极大便利,但其所处的海洋环境,具有高温、高盐、高湿、大风等特点,也对涂料提出了更高要求。根据《涂界》梳理,应用于深中通道工程项目中的各类涂料,来自国内外知名涂料企业以及研发机构,其中包括中国科学院宁波材料技术与工程研究所、中远关西、海虹老人、双瑞涂料等,以及包括了国内知名防水企业科顺股份。
采用钢筋混凝土的海洋工程设施在服役过程中,由于钢筋混凝土中存在缝隙或空隙,当受到盐水或酸雨等侵蚀时会引起钢筋混凝土的钢筋锈蚀。锈蚀产生的氧化铁皮体积膨胀几十倍,导致混凝土开裂、保护层剥落,使钢筋直接暴露在大气、水及其腐蚀介质中,腐蚀速度加快,海工设施往往未达到设计使用年限就提前破坏,甚至会产生灾难性事故。而钢护筒面临沿海环境高温高盐、饱和氧气、强紫外线、潮湿海风、浪花拍打和泥沙冲蚀等多因素耦合损伤环境下极其严重的损伤问题。因此,钢筋和钢护筒性能的稳定性直接关系到海工设施的服役寿命。
图说:混凝土浇筑环氧钢筋
在国家重点研发计划项目、宁波市科技创新2025重大专项和宁波市“十三五”海洋经济创新发展示范项目等支持下,中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋关键材料国家级重点实验室薛群基院士和王立平研究员带领苛刻环境材料耦合损伤与延寿团队,联合宁波科鑫腐蚀控制工程有限公司联合研制了二维纳米材料增强高耐久性熔融结合环氧涂层钢筋技术,在工程设计阶段采用自身有防腐能力的钢筋,将传统的被动维修改变为主动防范。
图说:大尺寸高强度钢管桩及其表面高耐久性防护涂层制造
科研人员介绍,环氧钢筋涂层具有干缩小、延性大,优异的可弯性、涂层附着性及粘结强度,更是可以有效抵抗除冰剂、盐、海水、酸雨、化学品以及混凝土助剂对钢筋的腐蚀,使钢筋抗腐蚀寿命大大延长。双方联合研发的大尺寸高强度钢护筒及其表面高耐久性防护涂层一体化制造技术拥有抗腐蚀性和耐久性能好、热膨胀系数与混凝土相近等优点,有效破解了海洋工程用钢护筒耐磨耐划伤效果差、维修成本高等技术瓶颈,满足了现代海工结构向大尺寸、重载、高强与在恶劣条件下工作的重大发展需求,解决了防止塌孔避免影响施工进度及安全的工程技术难题。
深中大桥的钢护筒、承台和墩身结构采用了双方联合研发的高耐久性熔融结合环氧防腐涂层和环氧钢筋材料,其中钢护筒1529根,内防腐面积162973平方米,外防腐面积237830平方米,环氧钢筋2万吨。大幅提升了相关结构的防腐、耐磨等性能,为深中通道工程提供了可满足百年服役寿命的综合防护解决方案。
中国船舶集团有限公司第七二五研究所厦门双瑞涂料有限公司承担深中通道中管廊排烟管道专业防腐分包中管廊排烟管道工程量共计32个管节,项目方案采用可在高湿度环境涂装固化的产品,解决在役隧道现场涂装施工湿度高的难题,同时避免隧道在异常情况下高温烟气引起钢结构变形从而引发结构安全的问题。“这是双瑞涂料代表国有涂料品牌首次在国家战略项目大规模应用,打破了外资品牌对中国高端涂料市场垄断多年的局面。”中国船舶第七二五研究所表示。
资料显示,厦门双瑞船舶涂料有限公司隶属于中国船舶重工股份有限公司,是2004年5月以中国船舶重工集团公司第七二五研究所厦门分部为主体发起组建,是一家具有军工背景的专业从事船舶涂料、海洋工程涂料、工业重防腐涂料、特种功能涂料、水性建筑涂料等产品研发、生产和服务及防腐工程施工的高新技术企业。公司为岭澳核电、南水北调工程、杭州湾跨海大桥、文昌卫星发射中心等国家重点工程提供优质产品和服务。
深中通道全长24公里,其中海底隧道长约6.8公里,包含沉管段约5公里,是世界上最长最宽的钢壳混凝土沉管隧道。中远关西于2018年成功中标了深中通道沉管隧道钢壳全部两个标段的重防腐涂料供应,为32万吨钢壳提供了近2700吨的“环氧玻璃鳞片”重防腐涂料。据悉,这不仅是中远关西迄今承揽的最大钢结构项目,也是环氧玻璃鳞片漆用量最大的项目。
由于深中通道的钢壳沉管部分全程采用智能机器人喷涂的方式,因此对防腐涂料的性能及产品质量要求极高。“环氧玻璃鳞片”重防腐涂料在苛刻的腐蚀环境具有比常规防腐涂料更长的保护期。此外,该产品在生产过程中的VOC排放远低于国家标准,是一款真正意义的高性能、低能耗、低排放的绿色低碳环保产品。
主跨1666米的伶仃洋大桥,是深中通道关键控制性工程之一。它的主塔高270米、桥面高度91米,和30层楼相当,是世界最大跨径全离岸海中钢箱梁悬索桥。海虹老人为深中通道-伶仃洋大桥提供量身定制的涂料解决方案。以老人牌先锋盾环氧富锌底漆为核心,结合高固含氟碳面漆的配套不仅能降低腐蚀影响,还能提供优异的防护,良好的柔韧性和对微小裂纹的自我修复提高了抗开裂性能。
于1915年在丹麦成立的海虹老人,经过百余年发展,已经成为全球工业防护涂料、船舶涂料、集装箱涂料、装饰涂料及游艇涂料的重要供应商。其中在桥梁防护涂料行业的经验尤为丰富,截止目前已服务于5座全球排名前十的斜拉桥以及4座全球排名前十的悬索桥,全球大部分的大型桥梁涂装都选择了海虹老人。此外,海虹老人目前在中国已累计为虎门二桥、苏通长江大桥等180多座大型钢结构桥梁提供防护。
深中通道作为粤港澳大湾区的一项超级工程,它不仅连接了珠江口的东西两岸,而且是目前世界上综合建设难度最高的跨海集群工程之一。在2019-2021年间,中铁隧道局集团携手科顺股份共同承建深中通道项目S03合同段。该标段工程由东人工岛、岛上主线隧道与堰筑段隧道、机场互通匝道隧道、岛上建筑及道路等组成,高温、高盐、高湿的海洋环境对防水材料的强度、耐腐蚀、耐疲劳要求极高。
为了应对基坑渗水压力、地下水浸泡腐蚀以及海洋生态保护等技术挑战,项目选用了科顺股份生产的180吨喷涂聚脲防水涂料、18万㎡预铺高分子防水卷材和30吨水泥基渗透结晶型防水涂料等环保产品,以确保工程的质量和环境的可持续性。资料显示,科顺股份是一家以提供建筑防水综合解决方案为主业,产品和服务涉及工程建材、民用建材、建筑修缮、减隔震、光伏能源等多个业务板块。防水产销规模位居全国第二位。(涂界、新民晚报等)