鋼結(jié)構(gòu)橋梁除銹防腐施工技術(shù)

張沖

浙江德林建設有限公司 浙江湖州 313000

近年由于我國橋梁建設迅速發(fā)展，鋼橋又以抗震性好，自質(zhì)量輕，施工周期短等優(yōu)勢，得到越來越多地應用，特別是在跨江、跨海、跨峽谷的大跨度橋梁中均采用了鋼橋。表面腐蝕、應力腐蝕和疲勞腐蝕是導致這種特大鋼橋構(gòu)件產(chǎn)生外觀缺陷、壽命降低以至于失去工作能力的重要原因之一。

1 鋼結(jié)構(gòu)橋梁的腐蝕類型

1.1 均勻腐蝕

均勻腐銹是其中相對普遍的腐銹形式，當橋梁結(jié)構(gòu)遭遇該腐銹情況時，其特征是腐銹將均勻地分散在金屬表面上，腐銹速率一樣，金屬體將以勻速度逐漸變薄，進而減小其金屬性能。

1.2 點蝕

在干燥的條件下，鋼通常不會腐銹，但不可避免地會受到小范圍的腐銹，這也是它在特定使用中要面對的難點。在它的詳細使用過程中，出現(xiàn)小范圍的腐銹時，如處理不當，會在鋼結(jié)構(gòu)中造成空腐銹點和腐銹洞。伴隨時間的流逝，腐銹洞會漸漸向四周擴散，將對鋼構(gòu)造產(chǎn)生嚴重的損壞，這就是點蝕。

1.3 縫隙腐蝕

在其結(jié)構(gòu)中有金屬對金屬、金屬對非金屬的接頭，這些接頭會有一些縫隙，如果存在腐銹媒介，則它們?nèi)菀妆桓P，其特性關(guān)鍵表現(xiàn)在螺栓等接縫處，如果不及時處置，產(chǎn)生嚴重腐銹會嚴重損壞其結(jié)構(gòu)，嚴重干預鋼結(jié)構(gòu)橋梁的質(zhì)量。

2 鋼結(jié)構(gòu)橋梁遭遇腐蝕的原因

2.1 涂層的老化、粉化

當涂層在自然環(huán)境中，長時間經(jīng)歷雨水的洗禮及太陽的照射，這也使其結(jié)構(gòu)極易被腐銹，它的表面易發(fā)生褪色現(xiàn)象。自然原因會在某種范圍上造成對它的損壞，不是人為可以控制的因素。例長期的太陽照射會造成涂料在結(jié)構(gòu)表面分解，從而造成涂料褪色，如果被雨水或酸雨沖蝕，就會造成出現(xiàn)腐銹情況，損壞橋梁并降低橋梁結(jié)構(gòu)的美觀性。

2.2 涂層脫落

油漆涂層本身有無數(shù)微針孔，長期處在鹽霧、潮濕環(huán)境下，水分子、氯離子等就會透過針孔腐蝕基體金屬，在油漆層和基體金屬交界處鋼鐵腐蝕產(chǎn)物體積聚膨脹，致使油漆層地剝落，腐蝕并沿著油漆層剝落處四周迅速擴展，就會導致整個防腐體系失效。同時，由于外界原因的干預，會造成腐銹程度加深。據(jù)實際條件來說，制造、運輸、架設、使用過程都會有碰撞、刮傷。所以在它的詳細制造過程中，必須根據(jù)實際條件制定具體的補救方法，目的是防止涂層掉落而被腐銹，以此增加涂層的使用時間[1]。

3 除銹防腐施工技術(shù)分析

3.1 選擇合適的防腐體系

橋梁標準中可選擇地防腐配套體系很多，設計方應根據(jù)鋼橋所處的腐蝕環(huán)境、預期的防腐壽命，正確的選擇與其相匹配地涂裝配套體系。

目前，大型鋼橋的設計使用年限一般是100-120a，鋼橋一旦開始運營，部分橋梁所處的環(huán)境根本無法再進行大面積地重新防腐涂裝，而且防腐維護成本較高，所以說需要在橋梁制造施工中盡量地實施長效防腐涂裝，以保護橋梁的使用安全。

技術(shù)標準規(guī)范對防腐涂裝具有較強地指導意義，但因認知程度的不同和對其理解的不同，且隨著新涂料新工藝的發(fā)展，若是過于教條地理解標準規(guī)范，那么可能會適得其反；涂裝配套體系的合理性也是影響鋼橋防腐耐久性的重要的原因之一，尤其是在設計創(chuàng)新的防腐配套方案，必須充分論證涂料的合理性；新品種或新涂料因為沒有經(jīng)過大生產(chǎn)應用，缺少足夠的應用經(jīng)驗，也會出現(xiàn)各種問題，因此，涂料本身也是影響鋼橋防腐耐久性的重要的一個因素。下表列舉幾種常見的防腐體系，介紹其體系特征：

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橋梁標準中可選擇的防腐配套體系很多，設計方可根據(jù)鋼橋所處的腐蝕環(huán)境及預期的防腐壽命，正確選擇與其相匹配的涂裝配套體系。但防腐配套方案的創(chuàng)新設計，若是不充分論證其合理性，那極可能會造成資源的浪費和環(huán)境的污染以及質(zhì)量隱患。

3.2 噴砂除銹施工技術(shù)

噴砂除銹施工技能就是壓縮空氣原理為基礎條件進行的，幫助石英砂、鐵砂等對其表面的影響。同時在項目的實際施工中，去除了其表面的銹、油污等其他雜質(zhì)。該技術(shù)是目前防腐蝕和防銹中使用的最廣泛的方法。

在實際施工中應考慮以下幾個范圍：①對于濕度標準應把控在85%以內(nèi)，鋼的表面溫度應比空氣落點高3℃，并對其表面的雜質(zhì)進行處理，從基礎上確保了防腐除銹工作的正常進行；②在噴砂除銹時，可用石英石或鐵砂對其表面進行沖刷，該方法的使用好處是利用重復操作來處理表面上存在的銹斑，而不會對周圍環(huán)境造成粉塵污染。綜上所述，在選擇磨料時，應盡可能選擇高密度高強度的材料，另外應注意嚴格禁止磨料表面發(fā)生油污現(xiàn)象，含水率應控制在1%以內(nèi)；③壓縮空氣，有效處理水油分離，防止干預涂層的附著力；④在進行噴砂時，必須按照噴砂的強度來確定，上漆應該在噴砂后24小時以后再進行；⑤完成它的噴砂施工后，用抹布或刷子對表面進行處理，然后檢查涂層的實際粗糙度，以確保整個工序的科學合理性，并進一步加強它的使用性能[2]。

3.3 防腐涂裝施工技術(shù)

鋼結(jié)構(gòu)在進行涂裝前，必須得將構(gòu)件表面毛刺、鐵銹、油污、附著物等徹底地清除干凈，可采用噴砂、拋丸等方法徹底地除銹，修補時可采用手工機械除銹。除銹等級應達到GB8923《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》規(guī)定的Sa2.5級或St3級，粗糙度40-70μm。經(jīng)除銹后的鋼材表面經(jīng)檢查合格后，應在三小時之內(nèi)應進行防腐施工。構(gòu)件表面不應誤涂、漏涂、涂層不應脫皮和返銹。涂層要均勻，無明顯地皺皮、流掛、針孔和氣泡，全部構(gòu)件應目測檢查，然后用干漆膜測厚儀，認真檢測每層涂層的于膜厚，必須達到規(guī)定膜厚的要求[3]。

涂裝施工工藝對涂裝的影響很大，往往容易被忽視，油漆配合比和稀釋劑的比例都必須按要求加，不得隨意調(diào)配，如在夏季，漆用稀釋劑則調(diào)得比較慢干，而冬季，漆用稀釋劑會調(diào)整得稍為快干。還有涂裝遍數(shù)也必須按要求，不能為省時間和人工將涂裝遍數(shù)減少并將每層涂裝厚度增加，雖涂層厚度達到了，但是涂裝遍數(shù)不對也影響涂層的防腐時間。鋼結(jié)構(gòu)涂裝遍數(shù)、涂層厚度均應符合設計和規(guī)范要求，當設計對涂層厚度無要求時，涂層干漆膜總厚度：室外應為150μm，室內(nèi)應為125μm，其允許偏差為-25μm。涂層層數(shù)宜涂刷4-5遍，每層涂層干漆膜厚度的允許偏差為-5μm。各層涂層涂刷時，下一涂層的涂刷應在上一層干燥后方可進行。

涂裝時，嚴格認真檢查，檢查數(shù)量為按構(gòu)件數(shù)抽查10%，且同類構(gòu)件應不少于3件。檢驗方法為用干漆膜測厚儀檢查，每個構(gòu)件檢測5處，每處的數(shù)值為3個相距50mm測點涂層干漆膜厚度的平均值。不符合要求的部位應進行補涂刷。

3.4 維護復涂技術(shù)

在鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料維護施工時，據(jù)不同的維修部位來進行維修等級分類。通常對于腐銹嚴重的范圍，要先處理漆膜表面完好的位置，以促進與新涂層的很好融合，為處理兩者之間的重合部分，可使用拋光或噴涂技術(shù)處理。如氟碳面漆防腐體系修復它的表面涂層時，必須去除之前涂層上的底漆，此過程對它的性能有重大關(guān)系。如果處理不徹底，對于隨后的維修工作有一些影響。有些原有防腐底涂層基本完好，但面漆光澤、色澤消失，需要維護的，如果對表面進行打磨處理，會比較費時費料，可選用一些與原涂層有很強附著力的表面涂裝材料，這樣可以簡單處理原表面后直接復涂面漆，較少維護成本。

4 結(jié)語

鋼結(jié)構(gòu)橋梁防腐維護費用很高，每次維護消耗涂料污染環(huán)境，同時也危及到結(jié)構(gòu)的安全運行。因此我們必須加強鋼結(jié)構(gòu)橋梁的防腐質(zhì)量，從防腐體系設計、涂料質(zhì)量、涂裝表面處理、涂裝遍數(shù)、涂層厚度、維護復涂方法等方面，創(chuàng)新更優(yōu)的防腐體系或防腐方法，嚴格控制各個施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量，同時利用合理的技術(shù)進行相關(guān)的優(yōu)化，以提高防腐涂料的使用性能，使鋼結(jié)構(gòu)橋梁防腐時間延長，維護頻次減少，維護成本的降低。近年來國家大力投資交通設施建設，需要建設大量鋼結(jié)構(gòu)橋梁，因此有必要對鋼結(jié)構(gòu)橋梁腐銹問題進行深入探討。