自錨式懸索橋混凝土主塔防腐涂裝研究與應用

李庭波 黃卓著

(1.佛山市佛清從高速公路有限公司，廣東 佛山 528500;2.廣東省佛山公路工程有限公司，廣東 佛山 528000)

0 引言

佛山平勝大橋“佛山一環”上的一座特大型獨塔四索面自錨式懸索橋，主塔采用橫向三柱門式鋼筋混凝土獨塔，主跨為350 m，邊跨為224 m，一跨跨越東平水道。該地常年氣溫較高，雨量充沛，大氣污染嚴重，是廣東省降水酸化較嚴重的地區之一，至2012年已連續17年被廣東省列為廣東重酸雨區。酸雨降落在混凝土表面，不僅使混凝土變色，表層剝落，而且會使混凝土強度降低。主塔是自錨式懸索橋不可更換的主要承重構件，其耐久性直接關系到橋梁的使用壽命。因此對重酸雨區自錨式懸索橋混凝土主塔防腐涂裝技術進行研究具有重要的意義。

1 酸雨對混凝土的腐蝕機理

2 涂裝方案設計

混凝土的防腐涂裝能在防腐壽命內有效抵御外來腐蝕介質的侵蝕，延緩了混凝土的腐蝕破壞，提高混凝土結構的耐久性。防腐壽命主要由涂層配套體系和使用環境來決定。混凝土表面防腐涂層設計年限一般分為普通型(10年)和長效型(20年)兩類[2]。

2.1 涂裝系統設計

根據相關研究成果及推廣使用情況可知:采用封閉漆+中間漆+面漆的涂裝體系，防腐效果較好。其中:1)封閉漆:須有良好的力學性能和耐堿性，與混凝土基面具有優異的潤濕性、滲透性、吸附力，具有優異的施工性能和施工環境的適應性;2)中間漆:須有優異的力學性能和良好的屏蔽、抗滲透性，與底層和面層涂料有良好的配套性，具有優異的施工性能和施工環境的適應性;3)面漆:須有優良的耐候性和裝飾性能，并能有效地保護整個涂層體系避免早期失效[3]。

平勝大橋混凝土主塔涂裝防護根據其所處的重酸雨區的腐蝕環境，參照相關防腐標準和防腐涂裝實踐，采用封閉漆+中間漆+面漆的涂裝體系(如表1所示)，設計基準期為20年。

2.2 涂裝美觀設計

綜合橋塔的造型、周圍建筑環境和嶺南人文環境等因素考慮，平勝大橋混凝土主塔防腐涂裝面漆采用與不易褪色且與混凝土顏色相近的灰白色，與主纜的火紅色和吊索的橘黃色形成強烈的反差，彰顯出主塔的巍峨壯觀和主纜的優美弧線。

表1 平勝大橋混凝土主塔涂裝防護體系表

2.3 涂裝施工工藝及流程

基層狀況、表面處理和施工工藝決定了涂層能否有效地發揮涂層體系的防腐功效。工藝技術、涂裝設備、涂裝過程控制是施工應用技術的三大核心。其中施工過程控制尤為重要，正所謂“三分材料，七分施工”[4]。平勝大橋主塔防腐涂裝施工工藝見表2。

1)基層處理及含水率檢測:基層的含水率和表面平整度、清潔度、堅實度等指標是影響涂裝質量的關鍵，因此需基層涂裝前進行含水率檢測、缺陷處理。處理不當，會導致涂層空鼓、起泡、翹皮和脫落。2)封閉底漆涂裝:按產品要求，將涂料配好調成規定粘度(或規定量稀釋劑)，用刷涂法施工以保證封閉漆將裂縫、蜂窩、麻面、孔洞、凹坑等處充分涂覆。對于錯臺較大的表面、疏松敲掉部位、較大的凹坑、棱角線缺陷以及切除鋼筋頭處、預埋件以及砂眼、孔洞、蜂窩、麻面等小缺陷部位以及模板痕跡等處需用環氧膩子進行修復，修復后再拋磨打磨平整。3)環氧云鐵中間漆涂裝:膩子打磨后采用滾涂法涂裝環氧云鐵中間漆，中間漆滾涂時要求涂層均勻、色澤一致，不得有流掛、漏涂、氣泡等現象。涂完中間漆若發現模板錯位處理不合要求或基面其他缺陷時，應及時處理。4)聚氨酯面漆涂裝:面漆對濕氣較敏感，濕度大于80%時嚴禁施工，面漆的滾涂道數決定漆膜的厚度。每道漆在25℃以上中間相隔至少4 h以上。若溫度在15℃以下，則應在24 h后進行。

2.4 質量保證和檢測[6]

1)涂裝材料要求。涂裝材料(3層漆)。產品技術要求見表2。2)涂裝工程施工檢驗標準。參照有關行業標準執行。

3 工程實踐及結語

平勝大橋是佛山一環地標建筑，建設期間，全國橋梁學術會議多次在工地現場召開，在國內外自錨式懸索橋建設史上有一定影響力，通車至今已6年，現運營情況良好，主塔涂層顏色嶄新依舊，無明顯褪色。實踐證明采用封環氧封閉漆底漆(20 μm)+環氧云鐵中間漆(80 μm)+丙烯酸聚氨酯面漆(80 μm)的涂裝體系，有效抵御了酸雨的腐蝕。該涂裝防護體系對酸雨區混凝土防腐工程有重要的借鑒價值，值得廣泛推廣。

[1]金華山.C50耐酸雨腐蝕混凝土研究[D].長沙:中南大學碩士學位論文，2006.

[2]李運德.混凝土結構防腐涂裝市場前景及技術發展趨勢[J].中國涂料，2009(8):10.

[3]王 江，鴻唐全.汕頭海灣大橋混凝土結構防腐涂裝工藝[J].中國新技術新產品，2010(9):67-68.

[4]梁白蘭，曾榮昌，張 微.涂料涂裝防腐蝕工程的質量控制[J].腐蝕與防護，2006，27(1):52-54.

[5]佛山市路橋建設有限公司.大跨徑自錨式懸索橋[M].北京:科學技術出版社，2008.

[6]許崇法，陳雄飛，吳建平，等.特大橋主塔混凝土結構防腐涂裝設計與探討[J].橋梁建設，2007(4):111-115.