钢结构正交异性板防腐涂装技术

徐岸

摘 要：针对于某桥所处桥位地理位置特殊，受酸雨气候腐蚀、大气污染物超标及环境腐蚀特征，介绍了钢结构正交异性板的防腐涂装施工方法，提出了合理的质量控制管理办法。

1 工程概况

某大桥是跨越长江的公铁两用连续钢桁梁桥，主桥孔跨布置为4×160+5×128 m 钢桁架桥，主桥公路桥桥面板采用钢结构正交异性钢板，上、下游分别划分为40联，每联32m分成8个梁段，涂装工程总量超过6万m2，具体详见钢结构正交异性板节段结构示意见图1-1。

图1-1 钢结构正交异性板节段结构示意

2 地理位置及环境影响

大桥地理位置属亚热带季风气候，四季分明，冬冷夏热，冬干夏湿，雨热量同步变化，年平均降水量1212毫米，最大日降雨量为183.9毫米，年平均气温16.7℃。该地化工企业众多，各类项目相对集中，空气中二氧化碳、二氧化硫等酸性气体不易扩散，同时，气候潮湿，日光暴晒等多种腐蚀侵害，腐蚀环境恶劣。根据对该地区的防腐环境辨识，按ISO12944-2腐蚀环境分类，该桥环境腐蚀级别为C3型（中等）。但是，该地区的酸雨比较严重，工业废气浓度比其他位置高，因此，应对钢桥面板防腐予以重视。

3 钢结构正交异形板防腐涂装方案

防腐涂装体系中的基本要素是底漆（或喷涂金属），根据底漆的种类和使用条件配以封闭漆、中间漆和面漆。底漆的选择需考虑涂层与钢结构的结合力，同时，钢结构表面涂层往往要求有阴极保护作用。环氧富锌底漆和电弧喷锌（铝）是目前最常用的底层。采用喷涂金属（锌、铝）的方法其防腐效果相比环氧富锌底漆要好得多，一般采用前者结构的防腐周期能够达到后者的2倍左右，但前者价格高，且施工难度大，因此在喷涂正交异性板时宜采用环氧富锌底漆。

中间漆采用环氧云铁中间漆，其作用是保护富锌底漆，将结构与腐蚀大气隔离。

从1985年起，日本先后将氟碳材料用在天鸟桥、常磐桥、神田川桥等桥梁结构中，并在近年来的日本跨海大桥的防腐涂装中证明氟碳材料具有优良的防腐特性。在工程实践中，氟碳材料也显示出了极为优异的保光保色性能，因此，大桥采用的氟碳面漆涂料。为保证枝城长江大桥防腐涂装的长效性，选择高性能，高效率的涂装方案具有重要的意义。钢结构桥梁正交异形板采用的涂装体系具体详见表3-1、3-2。

表3-1 钢结构正交异形板防腐涂装体系

涂层 涂料品种 道数/最低干膜厚

底涂层 水性无机富锌防锈底漆 2/80μm

中间涂层 棕红云铁环氧中间漆环氧 1/40μm

面涂层 灰色丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆 2/70μm

总干膜厚度 190μm

表3-2 正交异性钢桥面板防腐涂装方案

涂层 技术方案 干膜厚度 涂装道数

底漆 环氧富锌底漆 40μm 2

中间漆 环氧云铁中间漆 30μm 1

面漆 氟碳面漆 40μm 2

总干膜厚度 190μm

4 钢材预处理

钢结构正交异形板在生产加工、运输存放等环节往往会导致钢材表面不同程度的污染，如：氧化反应产生的氧化皮及铁锈、焊接过程中的焊渣、运输存放带来的尘土及油污等等。钢材表面的污染物直接影响涂层与基体金属的结合力，严重时还会导致材料在图层保护之下继续腐蚀，影响结构寿命。目前国内常用的表面处理方法如表4-1所示。

表4-1 常用的表面处理方法

方法 具体工艺 质量 效率 施工难度 费用

手工 使用铲刀等工具人工清理 低 低 小 小

化学 利用化学溶液与污染物的化学反应处理表面 中 中 大 大

机械 抛丸法或喷砂法 高 高 小 中

综合考虑处理质量、效率、施工难度以及施工费用，采用机械处理法更适合钢结构正交异性板的表面清理。同时，喷丸处理通常会因打击力较大而损坏构件，严重时甚至导致基材变形，且处理表面难以得到合理的粗糙度。因此，常用来清理表面的方法中，喷砂法最适合做钢桥面板表面清理。

5 钢结构正交异形板防腐涂装施工工艺

油漆涂装方法一般有刷涂、滚涂和喷涂。通常情况下大面积构件采取喷涂，对于小型构件或边角死角采用滚涂或刷涂。大桥采用的正交异性板顶板、底板及横隔板采用喷涂，底板反底面采用滚涂，焊缝补涂面和其他死角采用刷涂。喷涂压力0.6MPa，喷涂距离应保持在300mm左右，喷涂角度80～90°；喷涂时喷枪应平行于工件表面匀速移动，每枪压盖范围在1/2～1/3。

6 钢结构正交异形板防腐涂装质量控制

6.1 喷砂除锈质量控制

防腐涂装前的喷砂处理质量控制标准及方法如表4-1所示。除锈前应对钢构件进行边缘加工，去除毛刺、焊渣、焊接飞溅物及污垢等。除锈时，施工环境相对湿度不应大于85%，钢材表面温度应高于空气露点温度3℃以上。经除锈后的钢结构表面，应用毛刷等工具清扫，或用干净的压缩空气吹净锈尘和残余磨料，并在4小时内进行下一道工序。

表6-1表面处理质量标准及控制方法

项目名称 质量标准 现场控制方法

清洁度 Sa2.5 图谱对照法

粗糙度 25-60μm 采用粗糙度仪检测

6.2 防腐涂装质量控制

（1）油漆施工时空气相对湿度在85%以下，环境温度应在5～38℃之间，钢板温度不得高于50℃且钢板温度必须高于露点3℃以上（因各种油漆对环境的要求不同，故应以油漆施工技术参数为准）。

（2）喷漆前检查每道油漆和稀释剂的名称、型号、批号、混合比、配比方法、混合使用时间及重涂时间。

（3）每道油漆喷涂前，要对结构复杂的部位如角钢背面、焊缝等进行预涂，预涂采用刷涂或辊涂；棱角部位应适当增加涂层厚度。

（4）每道油漆喷涂时，要按设计的湿膜厚度进行喷涂，同时不间断地用湿膜厚度测量仪测量，以保证涂层的厚度和均匀性。

（5）每道油漆喷涂完后，要对漆膜进行检查，并对漏喷、流挂、漆膜不规则或厚度不够的部位进行修补。

（6）定期采用划格法测定漆膜的附着力。

7 结论

该桥钢桥面板涂装工程已全部完成并达到预期效果，提升了大桥在腐蚀环境下的使用寿命。同时，在大桥防腐涂装施工中采用的施工工艺及质量控制方法对同种环境下同类型桥梁的防腐涂装有一定参考价值。

参考文献

[1] 傅战工，徐恭义.东莞东江大桥防腐涂装设计[M].武汉，桥梁建设2011