鋼結構正交異性板防腐涂裝技術

徐岸

摘 要：針對于某橋所處橋位地理位置特殊，受酸雨氣候腐蝕、大氣污染物超標及環境腐蝕特征，介紹了鋼結構正交異性板的防腐涂裝施工方法，提出了合理的質量控制管理辦法。

1 工程概況

某大橋是跨越長江的公鐵兩用連續鋼桁梁橋，主橋孔跨布置為4×160+5×128 m 鋼桁架橋，主橋公路橋橋面板采用鋼結構正交異性鋼板，上、下游分別劃分為40聯，每聯32m分成8個梁段，涂裝工程總量超過6萬m2，具體詳見鋼結構正交異性板節段結構示意見圖1-1。

圖1-1 鋼結構正交異性板節段結構示意

2 地理位置及環境影響

大橋地理位置屬亞熱帶季風氣候，四季分明，冬冷夏熱，冬干夏濕，雨熱量同步變化，年平均降水量1212毫米，最大日降雨量為183.9毫米，年平均氣溫16.7℃。該地化工企業眾多，各類項目相對集中，空氣中二氧化碳、二氧化硫等酸性氣體不易擴散，同時，氣候潮濕，日光暴曬等多種腐蝕侵害，腐蝕環境惡劣。根據對該地區的防腐環境辨識，按ISO12944-2腐蝕環境分類，該橋環境腐蝕級別為C3型（中等）。但是，該地區的酸雨比較嚴重，工業廢氣濃度比其他位置高，因此，應對鋼橋面板防腐予以重視。

3 鋼結構正交異形板防腐涂裝方案

防腐涂裝體系中的基本要素是底漆（或噴涂金屬），根據底漆的種類和使用條件配以封閉漆、中間漆和面漆。底漆的選擇需考慮涂層與鋼結構的結合力，同時，鋼結構表面涂層往往要求有陰極保護作用。環氧富鋅底漆和電弧噴鋅（鋁）是目前最常用的底層。采用噴涂金屬（鋅、鋁）的方法其防腐效果相比環氧富鋅底漆要好得多，一般采用前者結構的防腐周期能夠達到后者的2倍左右，但前者價格高，且施工難度大，因此在噴涂正交異性板時宜采用環氧富鋅底漆。

中間漆采用環氧云鐵中間漆，其作用是保護富鋅底漆，將結構與腐蝕大氣隔離。

從1985年起，日本先后將氟碳材料用在天鳥橋、常磐橋、神田川橋等橋梁結構中，并在近年來的日本跨海大橋的防腐涂裝中證明氟碳材料具有優良的防腐特性。在工程實踐中，氟碳材料也顯示出了極為優異的保光保色性能，因此，大橋采用的氟碳面漆涂料。為保證枝城長江大橋防腐涂裝的長效性，選擇高性能，高效率的涂裝方案具有重要的意義。鋼結構橋梁正交異形板采用的涂裝體系具體詳見表3-1、3-2。

表3-1 鋼結構正交異形板防腐涂裝體系

涂層 涂料品種 道數/最低干膜厚

底涂層 水性無機富鋅防銹底漆 2/80μm

中間涂層 棕紅云鐵環氧中間漆環氧 1/40μm

面涂層 灰色丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆 2/70μm

總干膜厚度 190μm

表3-2 正交異性鋼橋面板防腐涂裝方案

涂層 技術方案 干膜厚度 涂裝道數

底漆 環氧富鋅底漆 40μm 2

中間漆 環氧云鐵中間漆 30μm 1

面漆 氟碳面漆 40μm 2

總干膜厚度 190μm

4 鋼材預處理

鋼結構正交異形板在生產加工、運輸存放等環節往往會導致鋼材表面不同程度的污染，如：氧化反應產生的氧化皮及鐵銹、焊接過程中的焊渣、運輸存放帶來的塵土及油污等等。鋼材表面的污染物直接影響涂層與基體金屬的結合力，嚴重時還會導致材料在圖層保護之下繼續腐蝕，影響結構壽命。目前國內常用的表面處理方法如表4-1所示。

表4-1 常用的表面處理方法

方法 具體工藝 質量 效率 施工難度 費用

手工 使用鏟刀等工具人工清理 低 低 小 小

化學 利用化學溶液與污染物的化學反應處理表面 中 中 大 大

機械 拋丸法或噴砂法 高 高 小 中

綜合考慮處理質量、效率、施工難度以及施工費用，采用機械處理法更適合鋼結構正交異性板的表面清理。同時，噴丸處理通常會因打擊力較大而損壞構件，嚴重時甚至導致基材變形，且處理表面難以得到合理的粗糙度。因此，常用來清理表面的方法中，噴砂法最適合做鋼橋面板表面清理。

5 鋼結構正交異形板防腐涂裝施工工藝

油漆涂裝方法一般有刷涂、滾涂和噴涂。通常情況下大面積構件采取噴涂，對于小型構件或邊角死角采用滾涂或刷涂。大橋采用的正交異性板頂板、底板及橫隔板采用噴涂，底板反底面采用滾涂，焊縫補涂面和其他死角采用刷涂。噴涂壓力0.6MPa，噴涂距離應保持在300mm左右，噴涂角度80～90°；噴涂時噴槍應平行于工件表面勻速移動，每槍壓蓋范圍在1/2～1/3。

6 鋼結構正交異形板防腐涂裝質量控制

6.1 噴砂除銹質量控制

防腐涂裝前的噴砂處理質量控制標準及方法如表4-1所示。除銹前應對鋼構件進行邊緣加工，去除毛刺、焊渣、焊接飛濺物及污垢等。除銹時，施工環境相對濕度不應大于85%，鋼材表面溫度應高于空氣露點溫度3℃以上。經除銹后的鋼結構表面，應用毛刷等工具清掃，或用干凈的壓縮空氣吹凈銹塵和殘余磨料，并在4小時內進行下一道工序。

表6-1表面處理質量標準及控制方法

項目名稱 質量標準 現場控制方法

清潔度 Sa2.5 圖譜對照法

粗糙度 25-60μm 采用粗糙度儀檢測

6.2 防腐涂裝質量控制

（1）油漆施工時空氣相對濕度在85%以下，環境溫度應在5～38℃之間，鋼板溫度不得高于50℃且鋼板溫度必須高于露點3℃以上（因各種油漆對環境的要求不同，故應以油漆施工技術參數為準）。

（2）噴漆前檢查每道油漆和稀釋劑的名稱、型號、批號、混合比、配比方法、混合使用時間及重涂時間。

（3）每道油漆噴涂前，要對結構復雜的部位如角鋼背面、焊縫等進行預涂，預涂采用刷涂或輥涂；棱角部位應適當增加涂層厚度。

（4）每道油漆噴涂時，要按設計的濕膜厚度進行噴涂，同時不間斷地用濕膜厚度測量儀測量，以保證涂層的厚度和均勻性。

（5）每道油漆噴涂完后，要對漆膜進行檢查，并對漏噴、流掛、漆膜不規則或厚度不夠的部位進行修補。

（6）定期采用劃格法測定漆膜的附著力。

7 結論

該橋鋼橋面板涂裝工程已全部完成并達到預期效果，提升了大橋在腐蝕環境下的使用壽命。同時，在大橋防腐涂裝施工中采用的施工工藝及質量控制方法對同種環境下同類型橋梁的防腐涂裝有一定參考價值。

參考文獻

[1] 傅戰工，徐恭義.東莞東江大橋防腐涂裝設計[M].武漢，橋梁建設2011