某大桥钢结构、塔面防腐方案探讨

王雅钦

摘 要：大桥的钢结构及塔面长期处于外部环境中，外表面极易受到破坏，从而影响大桥的使用性能，严重者会影响结构安全。在日常养护检查中发现漆面破损时要及时进行修复，以确保大桥良好运营。本文以A大桥在运营过程中出现的部分钢结构部件、塔面漆破损为例，制定了有针对性地防腐措施，与同行共同探讨，望提出宝贵意见。

关键词：钢结构;塔面;防腐

0 前言

A桥为G25长深高速线上一座三塔斜拉桥，近期养护人员对大桥设施进行检查时发现，由于环境、气候等自然环境因素的影响，部分钢结构表面漆面破损严重，主要有六座索塔内爬梯、平台，斜拉索端部护筒防雨罩（垫圈老化严重，需更换），主桥防撞护栏两侧检修道栏杆等部位。漆面破损后，钢结构长时间暴露在恶劣的自然环境中会加大锈蚀断面，大大降低钢结构的安全性能，进而会危及桥梁结构安全及行车安全。因此，钢结构表面漆破损后，应及时进行刷漆养护维修保护。另外，由于长时间雨雪水侵蚀，索塔面保护漆损坏严重，为保护索塔主体不受到损坏，确保大桥良好运营，需要对六座索塔塔面进行刷漆维护。

1 钢结构及索塔病害分析

根据现场调查结果，钢结构病害主要涉及三个部位。一是六座索塔内部爬梯、平台、塔顶上的铁梯锈蚀严重，严重影响进入塔内检测或更换塔顶障碍灯等设施的人员安全。如下图：

第二个部位是桥面上的200个斜拉索端部护筒防雨罩锈蚀掉漆严重，防雨罩垫圈老化严重，需更换。如图2。

第三个部位是主桥防撞护栏两侧检修道栏杆，锈蚀严重，部分地方已存在安全隐患;六索塔绕塔平台，均有不同程度的损坏和锈蚀，已影响绕塔巡查的安全。如图3。

上述三个部位的钢结构，一处是在索塔内部，其余两处均暴露在大自然中。

索塔内部由于所处大气环境中所含氯粒子以及湿度的影响，内部爬梯、平台、塔顶铁梯表面均已锈蚀破损，涂膜发生Ri3级开裂;桥面上检修道护栏及绕塔平台、斜拉索端部护筒防雨罩长期暴露于大气环境条件下，由于降水量、温差、日照量、大气污染物等因素的影响，特别是高速公路车流量大，尾气排放量大，空气中SO2含量高，酸性SO2等气体溶解于空气中的水蒸汽或雨水中，成为强腐蚀性介质，在这种环境下的钢铁结构必然容易遭到严重的腐蚀，有的护栏钢管已经锈蚀断裂，产生锈蚀的类型主要为化学锈蚀和电化学锈蚀。

索塔表面由于经常处于雪雨水等恶劣环境下，桥塔处风力较大，日光暴晒、雨水侵蚀、温差变化大，在大气污染物、强腐蚀性介质的侵蚀下，索塔保护漆部分已经脱落，裸露的坚固结实的混凝土在自然环境中会逐渐风化而影响其表观及性能，同时化学物质也易从微细孔渗入侵袭混凝土结构。水分能渗透入混凝土，通过低温的冻结和膨胀破坏内部结构，同时水分、氧气与氯化物会渗透并腐蚀混凝土内的钢筋，引起开裂、降低混凝土强度等不良后果，进而危及桥梁安全。因此，应及时对索塔进行刷漆保护。

2 维修方案

根据病害部位特点及现状，针对不同环境下的防腐保护要求，按照腐蚀环境、工况条件、防腐年限及涂装部位，经研究，制订如下重新涂装方案：

（1）对于钢结构表面刷漆涂装，设计保护年限为长效型20年。方案制定依照以下原则：底漆功能是防止钢铁生锈，尤其是底漆中的颜料成份必须能阻止或抑制金属生锈，如氧富锌底漆中的超细锌粉为主要防锈颜料。此外底漆必须对金属应有良好的附着力，与面漆能很好配套，形成一个坚韧的整体涂层。另外该涂层应渗透性小，能防止水、水汽、氧气、二氧化碳及其他酸、碱物质渗入到金属表面，当然还应有良好的机械性能。而面漆由于长期暴露于大气中，故其必须能耐紫外线、耐水、耐潮、耐风沙摩擦、耐腐蚀，不易粉化、开裂、脱落，又能经受住尾气的侵蚀。此外面漆还应具备吸水性小、能抵抗雨水浇淋等特点，其涂层和颜色能保持稳定，涂料有较佳的细度，遮盖面积大，其机械性能良好。

针对以上原则，①索塔内爬梯、平台、塔顶楼梯涂装，按照涂装部位属于非封闭环境内表面，腐蚀环境为C3，重新涂装底漆采用低表面处理的环氧底漆，并采用无溶剂环氧涂料。涂层配套体系为：底漆层为1道环氧富锌底漆60 μm+面漆2道环氧（厚浆）漆（浅色）120 μm，总厚度180 μm。施工前要先进行表面处理，做到无油污、无盐分、无锈迹、无突起、无毛刺、无灰尘，除锈等级应达到Sa2.5。喷涂主要采用高压无气喷涂施工，复杂形状采用刷涂施工。②桥面检修道护栏及绕塔平台、斜拉索端部护筒防雨罩涂装，由于桥面检测道护栏与绕塔平台的护栏采用的是热轧无缝钢管，栏杆构件均镀锌处理，因此对于护栏可采用更换方案，涂装可在专业厂家进行，现场进行更换。而斜拉索端部护筒防雨罩须在现场进行涂装，按照涂装部位属于钢结构外表面，腐蚀环境为C3，涂层配套体系为：底漆层为1道环氧富锌底漆60 μm+中间涂层2道环氧（厚浆）漆100 μm+面层2道丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆80 μm，总厚度240 μm。施工前要先进行表面处理，做到无油污、无盐分、无锈迹、无突起、无毛刺、无灰尘，除锈等级应达到Sa2.5。喷涂主要采用高压无气喷涂施工，复杂形状采用刷涂施工。

上述两个涂层配套体系喷涂前都需要先喷涂一道干膜厚度为20 μm～25 μm的车间底漆。

（2）索塔塔面刷漆：混凝土结构表面进行防腐蚀涂料的保护，保护年限为长效型20年，刷漆目的主要是封闭屏蔽作用，有效地阻止氯离子、污染物、水和氧气等腐蚀介质的进入，减缓对钢筋的腐蚀速度，同时也可降低反复热胀冷缩对钢筋混凝土的损坏。混凝土结构表面涂层的基本要求为：耐碱性、抗渗透性、柔韧性、附着力、防碳化性能、装饰性。由于大桥索塔表面保护漆损坏，混凝土表面遭受了不同程度的风化和腐蚀，表面粗糙度高，还有油污、无机盐等污染物。因此涂刷前需要进行“表面处理”和“清洁”。根据现场实际情况和环保要求，大桥索塔塔面的涂装体系为：底漆层1道渗透型环氧封闭底漆50 μm+中间涂层3道环氧云铁漆180 μm+面层1道氟碳面漆70 μm，干膜总厚度300 μm。在底层与中间层之间可根据实际情况，进行刮腻子、打磨找平。

3 结束语

钢结构日常养护工作十分重要，不但能延长结构使用寿命，而且能及時发现使用中出现的问题并及时进行维修处理，以保证良好的使用状态，延长构件使用寿命。本文正是基于这种养护设计理念，对A大桥日常养护中及时发现的部分钢结构及塔面表面破损问题制定了有针对性地维修措施，维持其原有使用性能，避免病害进一步加剧。

参考文献：

[1]樊健生，聂建国.钢-混凝土组合桥梁研究及应用新进展[J].建筑钢结构进展，2006（5）：35.