論鋼結構橋梁防腐涂裝施工及質量控制

吳必超

摘要 某大橋為大跨徑中承式鋼管混凝土拱橋項目，施工時使用了鋼結構防腐涂裝工藝，有助于延長橋梁結構的使用壽命，保障使用安全。經實地觀測，該大橋的色調設計與周圍環(huán)境協(xié)調統(tǒng)一，實現(xiàn)了橋梁外觀的美觀性和安全性，項目建設效果良好。文章針對該大橋設計施工的實際情況，分析鋼結構防腐涂裝的施工辦法，總結可靠的質量控制措施，為類似的項目建設提供合理的參考。

關鍵詞 鋼結構橋梁工程;防腐涂裝施工;涂裝方法;涂裝質量控制

中圖分類號 U445.7 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）13-0154-03

0 引言

目前我國的交通基礎設施建設正處于快速發(fā)展階段，在相關的橋梁項目建設過程中，鋼結構的使用范圍越來越廣，且優(yōu)點顯著。鋼結構具有強度高、自重輕、耐久性強等特點，有助于加快施工速度，提高工程質量。但鋼結構的缺點也很明顯，如易銹蝕、不耐火等[1]。因此，在鋼結構橋梁施工過程中，應充分做好防腐措施，防止橋梁結構在酸雨、微生物、揚塵、汽車尾氣等外部環(huán)境條件下出現(xiàn)腐蝕問題，影響橋梁的使用安全和使用壽命[2]。因此該文研究分析鋼結構橋梁防腐涂裝施工及質量控制，具有十分重要的意義。

1 工程概況

該大橋的主橋為跨徑320 m、總長553 m的中承式鋼管混凝土拱橋，其拱軸系數(shù)是1.167，矢跨比是1/4。大橋共有左右兩幅，共寬59.2 m，其主體鋼結構約為14 500 t，是現(xiàn)階段國內用鋼量最大且橋面最寬的鋼管混凝土拱橋。

該大橋的單幅橋設計了兩片拱肋，拱腳的截面高度為12 m，拱頂?shù)慕孛娓叨仁? m，寬度是3 m。現(xiàn)選擇Q345CФ1200×32 mm（28，24，22）的鋼管以折代曲拼接成單根弦管，單幅橋設兩片拱肋，兩弦管之間用綴管連接。其中單片拱肋上下弦管之間連接使用的是Q345CФ610×16 mm的鋼管，共設置了24個吊裝節(jié)段，全橋共96段。該大橋的橋面為組合式鋼格構橋面，半幅的寬度是29.4 m。

該大橋正南方向，約0.5～2 km的范圍內設置了多家工業(yè)廠房，主要為A類的環(huán)境氣體類型。根據(jù)氣象站觀測的數(shù)據(jù)顯示，該地的平均濕度為70.3%～79.6%，氣溫為20.7℃。調查結果顯示，該地區(qū)有著0.025～0.050 mm/a的腐蝕速率，目前處于輕度腐蝕狀態(tài)。

2 鋼結構防腐涂裝內容和體系

2.1 涂裝的范圍

鋼結構在裝涂長效防腐材料的過程中，還須注重材料美觀性的選擇，并在橋梁的橫撐、拱肋、格子梁、拱上立柱、拱肋檢修梯、橋面格子梁檢修車等外露表面全面均勻涂抹[3]。

2.2 涂裝體系設計

在鋼結構的不同位置，應選用不同的涂裝標準，如表1所示。

3 鋼結構防腐涂裝施工方法

3.1 涂裝施工準備

為提高大橋鋼結構的施工質量，須選擇可靠的防腐裝涂材料，并完成必要的施工材料抽樣送檢工序，保證使用的施工材料滿足工程建設需要。目前，該大橋使用了業(yè)內廣泛使用且有較高知名度的佐敦油漆，鋁層材料為直徑是3 mm，鋁含量高達99.6%的鋁絲，此外施工時使用的環(huán)氧云鐵中間漆涂料和環(huán)氧封閉漆等材料的指標和性能均達到了工程的規(guī)范標準[4]。

3.2 鋼結構噴砂除銹

為順利完成全橋防腐涂裝工作，應重點把握鋼結構噴除銹這個關鍵環(huán)節(jié)。

（1）該大橋重點關注鋼結構的防銹工作，先對拱肋進行拼裝，保證驗收合格后再開始噴砂除銹環(huán)節(jié)。

（2）對鋼結構進行噴砂除銹過程中，應先打磨處理構件的邊角及結構焊縫區(qū)域，再做好去污清理。

（3）噴砂除銹過程中，要使用大功率高效噴砂機、空壓機做好鋼結構的噴砂施工，待噴砂結束后再清理噴砂的殘渣。

（4）清理表面過程中，驗收鋼結構除銹的效果，使其粗糙度、清潔度指標滿足施工預期標準，再進行后續(xù)施工。

3.3 鋼結構電弧噴鋁

鋁層可以有效保護鋼結構表面，防止結構銹蝕的出現(xiàn)。在鋼結構表面除銹清理完成后的4 h內，及時涂裝鋁層，避免返銹問題。噴鋁施工過程中，要先進行裝涂工藝試驗，在驗收試噴效果合格后，準確記錄噴涂的電流、電壓、霧化氣體壓力、噴涂的距離和角度、走絲的速度、重疊范圍等詳細參數(shù)，為后期的整體噴涂作業(yè)做好充分準備[5]。

在鋼結構噴涂鋁層過程中，要選擇大功率的二次霧化電弧噴涂機，具體操作時，要先檢查噴涂涂層的外觀是否均勻致密，有無漏噴，并避免涂層剝落或表面出現(xiàn)未溶化大顆粒的情況。鋁層噴涂完工后，要先等待噴涂表面的溫度降低冷卻，再進行鋼結構鋁層的驗收，保證鋁層厚度和附著力指標滿足工程驗收標準，才可進入下一道工序。

3.4 噴漆涂層

鋼結構防腐處理過程中，油漆涂層也是關鍵的施工工序。

（1）為實現(xiàn)鋼結構防腐材料的全面噴涂，實際施工時不僅要使用噴涂機等機械設備，還需使用滾筒、毛刷等手工涂抹工具對鋼結構的邊角、焊縫、流水孔、死角等區(qū)域進行預涂。

（2）為保證手工預涂實現(xiàn)光滑、平整的施工效果，應保持適中的油漆黏度。施工前，先清理涂層表面，使其不出現(xiàn)污物或其他修理上的缺陷，涂裝時應做好表面的保護清理，避免二次污染，并確定好合理的施工時間間隔，分次完成噴漆作業(yè)。

（3）該大橋在噴涂表層油漆時，使用了無氣式噴涂機，對于形狀復雜的結構構件，或面積較小、細長形狀的施工部位，要使用空氣噴涂或手工刷涂的方法施工，而刷涂只能在預涂或最終修補時使用[6]。

（4）噴涂油漆時，要合理控制干膜的厚度，遵循自里及外、自上而下，先難后易的原則進行噴涂，并在施工過程中使用濕膜卡完成濕膜厚度的自測，以下是漆膜厚度的計算公式：

（5）涂裝施工時，要先進行濕膜厚度的測量檢驗，并合理確定最終的干膜厚度，進一步提高噴涂的死角覆蓋率。

（6）做好噴涂施工的防護工作，裝涂油漆后，應在油漆未干之前做好防護，嚴禁人員行走于構件之上，影響構件表面的平整。

（7）涂裝完工后，要先進行涂層驗收，處理好鋼結構層的表面，使其均勻平整，沒有漏涂、氣孔、裂紋、流掛、鼓泡、色澤或厚度不均等問題。

（8）為保證各涂層漆膜的厚度滿足設計標準，必須經過試驗進行檢驗，測試涂層的附著力是否符合標準規(guī)定，進一步提高涂裝施工的質量。

3.5 現(xiàn)場焊縫及破損處修補

在大橋鋼結構構件運輸和安裝時，可能會損傷油漆層或其他部位，如果大橋結構的局部修補區(qū)域或焊縫等關鍵部位出現(xiàn)損傷，會對工程整體質量造成嚴重的影響。對此，不僅要做充分的構件保護措施，還要從細節(jié)處進行打磨，修補局部小面積損傷及焊縫問題[7]。

3.6 整體面漆涂裝

為保證大橋的外觀質量，可以從施工工藝上著手，實現(xiàn)項目建設的預期效果?，F(xiàn)分兩次對大橋的鋼結構進行涂裝，第一次噴涂施工應在廠房內進行，第二次要等到大橋建成后。在進行第二道面漆涂裝施工時，要格外重視細節(jié)的檢查與維護，通過多次檢查提高涂裝全過程的精細程度，進一步改善橋梁的防腐效果，實現(xiàn)外觀的美觀性與安全性。

待全面建成大橋后，要凈化橋外表面，將有害的油污、鹽分和污物清理干凈，最后再進行一次面漆的整體噴涂，使大橋表面美觀且質量可靠。在涂裝面漆之前，要先在合適的位置選取10 m2完成試噴，確保工藝的各項參數(shù)均符合標準規(guī)定。進行大面積噴涂時，還要考慮天氣因素，選擇在較好的天氣條件下進行面漆施工，提高涂層質量。

4 質量控制措施

4.1 質量保證體系

做好施工材料質量檢測工作。嚴格控制原材料質量，選擇質量好、實力足的材料生產廠家合作。

（1）材料進場前，采取抽樣檢查法，查驗材料材質。

（2）構建質量控制體系。在項目部內部構建以項目經理為主要領導的質量控制小組，組內人員涵蓋總工程師、現(xiàn)場施工員、技術員、施工班組負責人等，組內強化協(xié)調，發(fā)現(xiàn)問題，及時解決[8]。

（3）優(yōu)化技術交底工作程序，提升技術交底的針對性、實效性，堅決規(guī)避大而化之型的技術交底。

（4）專業(yè)質監(jiān)人員需盡職盡責。質監(jiān)人員應凸顯本職工作，在施工現(xiàn)場加強質量巡查，重要工序施工應全程旁站，發(fā)揮專業(yè)指導作用，發(fā)現(xiàn)質量不合格的應及時上報，限期整改。

（5）嚴格考核質量職責。項目各管理人承擔相應的質量監(jiān)督管理職責，實際工作中應加強質量工作履職考核，對切實發(fā)揮作用的管理人員應給予獎勵，對履職盡責不佳或未履職盡責的，應給予懲處。通過考核措施，提升各人員質量管控的積極性和主動性。

4.2 事前監(jiān)控

在大橋建設過程中，配備了專門的防腐涂裝材料加工廠房，以實現(xiàn)施工的規(guī)范化與標準化過程。該廠房設備齊全，照明系統(tǒng)完善，通風除塵的效果良好[9]。每次涂裝施工都可以容納整段拱肋或格子梁段。

（1）為保證鋼結構經噴砂處理的表面干凈平整，現(xiàn)通過多次防腐施工試驗，綜合分析施工效果，最終確定磨料的材質為銅礦砂。

（2）涂裝施工時，會使用到一些機械設備及配套設施，主要有電弧噴涂機、大功率空壓機、高壓無氣噴涂機等。

（3）根據(jù)實際施工環(huán)境和預期目標制定施工設計方案，并完成技術交底，加強對相關技術人員的培訓管理，做出合理的參數(shù)計算，并全面評定裝涂工藝的施工效果。

4.3 事中監(jiān)控

要確保鋼結構涂裝施工中所有環(huán)節(jié)的質量。因為單個環(huán)節(jié)的問題會破壞整體項目建設的穩(wěn)定性，必須全面掌握現(xiàn)場施工的情況，檢測相對濕度水平，每道涂層的附著力、厚度以及外觀情況是否符合設計預期目標，圖1是該大橋對拱肋節(jié)段防腐涂裝的厚度檢測數(shù)據(jù)監(jiān)控情況。

如圖1所示，第一段的數(shù)據(jù)監(jiān)控結果過高，通過現(xiàn)場調研得知，在進行除銹施工時，使用的銅礦砂顆粒較大，粗糙度過高，不利于控制涂料整體干膜的厚度。現(xiàn)通過調整，相關數(shù)據(jù)檢測結果逐漸趨于平穩(wěn)[10]。

5 結論

該大橋鋼結構防腐涂裝施工項目在設計施工方案時，綜合考慮分析了當?shù)氐牡刭|氣候環(huán)境、使用壽命、施工現(xiàn)場情況、工程資金投入等多方面因素，充分利用并創(chuàng)造多種積極條件，全方位提高施工質量。此外，該項目建設加強了人員的崗前培訓，選擇了性能良好的設施設備，并按照規(guī)定標準調配進場且涂料做好了合格性檢測，做好了構件的外表面處理，綜合評定涂裝工藝試驗的效果。在施工過程中，還需要監(jiān)測施工場地的具體情況，計算每層涂料需要的用量，干濕膜的合理厚度及附著力標準，充分調動各項積極要素展開施工，不僅要保障鋼結構防腐涂裝施工的施工質量，也要兼顧橋梁外形美觀。目前，該橋梁鋼結構涂裝施工已取得了良好的成效，為今后類似的工程提供了寶貴經驗。

參考文獻

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