自錨式懸索橋混凝土主塔防腐涂裝技術

李 穎，周克忠，潘 松

（鎮江藍舶科技股份有限公司，江蘇 鎮江212016）

0 前言

自錨式結構的懸索橋是一種以加勁梁梁端錨固主纜，承受主纜端部豎向和水平分力的懸索橋體系，不設重力式地錨。作為自錨式懸索橋主要受壓力構件，混凝土主塔結構自身的安全性、美觀性要求也日益提高。為該結構懸索橋選擇適合的防腐涂層體，系能延緩主塔混凝土結構的腐蝕速度并具良好的裝飾性能。

1 自錨式懸索橋的特點

自錨式懸索橋具有傳統懸索橋的主要審美特質，橋型恢弘壯觀；張力十足的曲線主纜、雄偉壯觀富有吸引力的索塔構成了富有生命力的畫面，受到人們青睞[1]。該結構懸索橋不需要修建地錨，而將主纜錨固到加勁梁或橋面的兩端；主梁受軸力影響，跨度相較于一般地錨結構懸索橋小；根據目前的施工技術水平及現場環境狀況，在淺水河流施工技術成熟；造型簡潔美觀；經濟性能好。正是由于具備上述這些特質，該種結構懸索橋越來越多應用于城市建設，成為眾多城市的標志性建筑景觀之一。

2 橋梁主塔的涂裝

作為該結構懸索橋主要受壓力構件，混凝土主塔結構自身的安全性、美觀性要求日益提高，其橋梁主塔普遍采用鋼筋混凝土結構。混凝土外表面層由于長期暴露于日曬、雨淋、大氣污染等的長期作用下，會引起腐蝕破壞，進而擴展到鋼筋層引起腐蝕造成更嚴重的破壞。混凝土表面碳化后氯化物的滲透引起內部的鋼筋腐蝕；鋼筋腐蝕產物鐵銹的體積約為原先鐵體積的2.5～7.0倍，所產生的膨脹壓力會造成混凝土的開裂、剝落，裂縫的產生又會招致更多腐蝕介質的進入，引發更嚴重的腐蝕[2]。由封閉漆、中間漆、面漆構成的涂層體系能減少氯化物的滲透及延緩混凝土的碳化，從而延緩混凝土結構的腐蝕速度，起到延長混凝土主塔壽命的作用，此種涂裝方案應用多座國內橋梁的施工，為業主取得很好的經濟、實效的成果。

而隨著時代的發展，橋梁美學倍受重視，人們追求結構與環境的相互協調與藝術、區域文化的完美融合[3]。主塔防腐涂層面漆是通過科學的色彩設計能提供良好的裝飾性能，增強建設區域的吸引力，提高城市的建設品味。

3 橋梁主塔混凝土涂層設計

由一道封閉漆、一道中間漆、一道面漆構成的混凝土主塔涂層體系。每道涂層承擔不同的功能，通過涂層體系產生協同效應實現封閉、保護、裝飾等功能。

混凝土涂層體系的第一道涂層是封閉漆層，封閉漆具有耐堿性，并滲入混凝土層，用以增加混凝土的外表面的強度，為后一道涂料提供牢固的基礎；第二道涂層是中間漆，中間漆層是封閉漆與面漆層的連接涂層，能提供良好的屏蔽作用；面漆層具優良的耐候性，色彩可以人工選擇，具有良好的裝飾功能。設計混凝土外表面涂層體系時，首先判斷腐蝕環境，參考涂層防腐年限根據標準來提供涂層設計方案。如內陸某該型橋梁主塔所處腐蝕環境為中腐蝕（Ⅱ），涂層防腐設計年限為20年，其主塔的大氣區涂層體系可選擇環氧封閉漆（≤50μm）+環氧樹脂漆100μm+丙烯酸聚氨酯面漆80μm。

圖1 某自錨式懸索橋主塔混凝土大氣區涂層體系

4 主塔的涂裝施工技術

4.1 混凝土自身要求

混凝土施工完成且養護結束后，齡期達到標準，應組織相關施工方、設計方、監理方等驗收合格通過；并且混凝土表面含水率應通過檢測，滿足國家標準及規范要求。涂裝前在實體構件上按設計涂層體系和產品使用要求進行涂裝小區試驗，試驗面積不宜小于20m2，實驗結果符合要求方可全面施工。

4.2 工作平臺的搭設

主塔涂裝工程為高空特種作業，現階段的工作平臺一般選用高處作業吊籃施工。應根據主塔的結構特點安裝吊點后，采用高處作業吊籃，搭設施工平臺，滿足各工作面要求，涂裝施工期間現場交叉作業多、高空施工難度大、環境保護壓力大，應做好各項安全、環保防護。

4.3 混凝土表面處理

表面處理一般采用手工機械打磨的方法如手持砂輪機械，打磨必須清除混凝土表面的浮漿、尖角、碎屑、苔蘚以及疏松部位。局部受油污污染表面用環氧稀釋劑擦洗。清除殘留在混凝土表面的鐵釘頭、金屬焊渣等其他雜物。模板臃痕和錯臺采用合金鋼磨片打磨盡量形成連續自然坡口，平滑過渡。鋼筋頭和預埋件切除后一定要進行防腐蝕處理，對鋼筋頭和預埋件打磨至St3級刷涂環氧富鋅漆，在切除的其余混凝土表面涂裝封閉漆，用聚合物水泥砂漿填補切除所形成的凹坑，固化后打磨平整。打磨處理完畢后用軟毛刷刷除灰塵，處理好的混凝土基面盡快涂覆封閉漆。

4.4 涂料涂裝

涂料涂裝時應加強環境條件檢測。一般要求為空氣濕度85%以下，環境溫度5～38℃。環境溫度及濕度分別采用溫度計、干濕度搖表等工具進行檢測。遇雨、霧、雪、大風等惡劣天氣時禁止施工。目前混凝土涂裝用涂料一般是雙組份涂料產品，按涂料產品說明書要求混合均勻，摻加稀釋劑調節黏度，經過熟化后在涂料適用期內施涂完畢。

主塔大面積涂裝采用輥涂。對于蜂窩、麻面、裂縫、孔洞、凹坑等難以涂裝部位采用刷涂進行預涂和補涂。由于主塔一般高度較高，在良好的遮蔽條件下可采用噴涂方式涂裝，但一定做好防護工作，避免漆霧污染環境。

按照工藝要求，在重涂間隔期內，在合適的涂裝條件下依次進行各道涂層的施工。注意封閉漆施工時應將蜂窩、麻面、裂縫、孔洞、凹坑等處充分涂覆到。由于自錨式懸索橋主塔對于裝飾要求較高，可在涂裝封閉漆后滿刮膩子。膩子固化后，選用砂紙多次打磨，打磨平整光滑后涂裝中間漆。涂裝中間漆時要求涂層均勻、色澤一致。為避免色差，面漆施工盡量在晴好的天氣下從上到下進行涂裝。

每一道涂層施工前應對上一道涂層進行檢查，上一道涂層檢查合格后才能進行下一道涂層施工。涂裝過程應控制涂層濕膜表面狀況，涂層濕膜有流掛、漏涂、收縮等情況時，及時對涂層進行修復處理。每道涂層之間的間隔時間不得超過7d，否則在涂裝下道漆時，需對前道涂層表面進行打磨拉毛處理；流掛部位需待漆膜徹底干燥后，打磨平整再進行下道涂裝或修補；對產生氣泡的部位需將附著不牢的涂層徹底鏟除后，經膩子修補平整再進行補涂。

4.5 涂層質量檢測

面漆施涂結束完成養護后，進行最終的質量檢測。主要檢測指標有涂層的物理附著力、整體外觀、漆膜厚度等等。外觀檢測應采用檢測人員目視的方法檢測，被檢涂層應表面均勻、平整無起伏，不允許有漏涂部分、表面流掛、涂層表面色差、涂層外表面針孔及氣泡等涂裝缺陷。

使用涂層測厚儀等儀器進行檢測漆膜厚度，是一種對涂層無損檢測的方法實踐施工中廣泛使用，現場涂層控制采用超聲波測厚儀檢測涂層厚度。劃定檢測單元，在每個檢測單元隨機選取九個測點，測取九個點的涂層干膜厚度，取算術平均值作為最終代表涂層的平均干膜厚度，涂層厚度應符合相應標準。

圖2 某自錨式懸索橋下塔柱混凝土涂裝外觀

圖3 某自錨式懸索橋混凝土涂裝外觀

附著力檢測：采用拉脫式涂層粘接強度測定儀測定涂層附著力，涂層附著力應≥1.5MPa[4]。

5 結語

隨著我國城市化的發展，自錨式懸索橋作為城市標志性建筑之一，是一種很好的選擇。對該種結構橋梁的主塔進行防腐涂裝，根據腐蝕環境，選擇適配的涂層體系設計、色彩設計并規范施工確保施工質量，能延長大橋的使用壽命，更好地展現懸索橋優美形態，創造更美的新景觀，使橋梁這一建筑成為精美的藝術品。