中国有一“神树”——胡杨,生来百年不死,死后百年不腐;中国也有一“神管”——深中通道的钢壳沉管,生来可用百年,百年海中不腐,但是对于金属来说,海水具有相当强的腐蚀性,它又是如何做到海中百年不腐的呢?
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01百年不腐的奥秘
原来,百年不腐的奥秘主要由这三部分组成。
一是涂料,工人会在沉管钢板的表面涂上防腐涂层,一般为固体含量超过80%的环氧玻璃鳞片防腐漆,与通常的环氧防腐涂料相比,它可以更好的抗介质渗透和耐磨。
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二是牺牲阳极阴极保护法,这是一种防止金属腐蚀的方法,由于锌块比钢铁的还原性强,所以在沉管的外层表面放置银白色的锌块,可以将其作为阳极,充当被腐蚀的部分,与水中的氯离子发生反应,而沉管钢材则作为阴极被保护,避免腐蚀锈化。
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最后一部分是预留腐蚀厚度,在沉管建造之初,通过科学计算提前预留出一定厚度的钢壳,用来防止过度腐蚀。
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简单概括下,就是在钢壳沉管百年的使用期限中,前70年以防腐涂层的保护作用为主,以沉管外壁的锌块为辅,而在后来的30年,外层逐渐被腐蚀掉,则依靠提前预留的被腐蚀层和剩余锌块,来保证沉管继续使用。
02沉管法
其实除了我们国家在建设当中运用沉管法,国际上使用此方法的也不在少数,首次使用这个方法的是,1894年在美国波士顿建造的雪莉排水管隧洞,该隧洞总长96米直径也有2.6米,一共6节,采用钢壳和砖砌的管段相连方式修建而成,1941年马斯河道路隧道也成功修建于荷兰,它是用钢筋混凝土把管段建造成矩形结构,一共设置了4车道以及自行车和行人的单独通道,管段的断面达到了24.8×8.4米,外层使用钢板进行防水,同时使用混凝土充当防锈保护层。
03“三明治”结构
而回到我们上面所说的深中通道,抛开钢壳沉管百年不腐的设计外,其实它还有一项让人赞不绝口的设计。
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中国船舶集团广船国际深中通道项目部现场技术负责人谢义东介绍,为了更好的达到施工目标,深中通道创新采用了钢壳混凝土结构的设计,这个设计就像“三明治”一样,由钢壳-混凝土-钢壳形成三层结构,外面用钢壳包住,混凝土充当夹心的部分,浇灌在两层钢壳的中间,就算是出现地震也能够抵挡冲击波,不仅如此,这种结构一旦形成模块,还可以大大提高生产效率,相比于港珠澳大桥建造的双向六车道,深中通道可以建出双向八车道,两个车道虽然听起来简单,但对施工的建造技术却带来了更高的难度,所以说将深中通道创新采用的钢壳混凝土结构,称为令人赞不绝口的设计也不为过。
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