1、橋梁鋼結(jié)構(gòu)表面涂裝維修技術(shù)摘要 : 針對(duì)鋼箱梁橋防腐涂裝的耐久性問(wèn)題，介紹影響結(jié)構(gòu)涂裝的因素和常見(jiàn)病害，結(jié)合實(shí)例橋梁進(jìn)行涂裝體系維修方案的比較、分析 , 選擇經(jīng)濟(jì)性、 施工可操作性強(qiáng)的防腐體系。 對(duì)鋼橋梁結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的維修與涂裝，提出了一些具體的技術(shù)措施，以期對(duì)我國(guó)橋梁鋼構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)有所裨益。關(guān)鍵詞 : 橋梁工程 ; 涂裝 ; 維修技術(shù)中圖分類(lèi)號(hào)：U445文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A、影響涂裝的因素及常見(jiàn)病害腐蝕環(huán)境分類(lèi)橋梁腐蝕環(huán)境非常復(fù)雜，主要包括大氣腐蝕、水的腐蝕和土壤腐蝕 3種。對(duì)于橋梁鋼主梁而言主要是大氣腐蝕。大氣的腐蝕環(huán)境分類(lèi)有按照自然環(huán)境的氣候特征如月平均氣溫、相對(duì)濕度來(lái)劃分氣候帶和氣候區(qū) ; 按照

2、環(huán)境的腐蝕特性如大氣中腐蝕污染物、相對(duì)濕度等來(lái)劃分。以往參考的主要是自然環(huán)境的腐蝕特征，目前參考的基本是環(huán)境腐蝕特征，這樣進(jìn)行防護(hù)更加有針對(duì)性，相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)有大氣環(huán)境腐蝕性分類(lèi)GB/T159571995 和公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝技術(shù)條件 JT/T722 2008。影響涂裝防腐壽命的主要因素自然環(huán)境橋梁主要處在自然環(huán)境中，鋼結(jié)構(gòu)在水和空氣中氧浸蝕的條件下，會(huì) 產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)而生成鐵銹。自然環(huán)境對(duì)腐蝕的影響因素主要取決于污染大氣中的硫化物、氮化物、碳化物等腐蝕性有害成分含量、相對(duì)濕度、大氣溫度和結(jié)構(gòu)表面狀態(tài)等。污染的大氣中含有的SO2 NO2 H2R H2s以及海洋大氣中的 CI- 等，對(duì)金屬在大氣

3、中的腐蝕影響很大。相對(duì)濕度控制在 60% 以下，鋼鐵的腐蝕速度相對(duì)緩慢，因?yàn)樵谙鄬?duì)濕度較低的情況下，不能形成表面水膜。設(shè)計(jì)因素對(duì)涂裝的認(rèn)識(shí)不足 由于鋼橋的涂裝規(guī)范較少，早期設(shè)計(jì)時(shí)一般參照鐵路鋼橋保護(hù)涂裝 TB / T1527 2004 或海港工程的防腐涂裝，采用的保護(hù)涂裝體系不能滿(mǎn)足在特殊環(huán)境下使用的要求，無(wú)法達(dá)到長(zhǎng)效防腐的目的。隨著認(rèn)識(shí)的不斷提高，對(duì)防腐的要求也越來(lái)越高，采用的涂裝體系越來(lái)越合理。從2008 年發(fā)布的公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝技術(shù)條件JT/T722 2008 也可體現(xiàn)出以往采用的防腐體系存在的差距與不足。）涂裝體系選擇不當(dāng) 若設(shè)計(jì)所選用的涂裝體系不能與橋梁所處的環(huán)境相適應(yīng)，或底、

4、中、面層之間的黏結(jié)力、配套性、相容性較差，均會(huì)影響到涂裝的耐久性。涂料老化所有材料本身均存在老化特性，涂料也不例外，材料老化可導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層的失效。施工原因表面處理 表面處理主要有2 個(gè)方面的要求: 除銹等級(jí)（ 清潔度 ）;粗糙度，均影響漆膜的附著力。對(duì)鋼結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行處理是涂裝防腐施工的第 1 道工序，若表面處理不當(dāng)，如帶銹、不潔、存留舊涂層或其他附著物、表面凹凸不平、焊瘤、毛邊、孔洞等均會(huì)影響到整個(gè)涂裝質(zhì)量。統(tǒng)計(jì) 資料數(shù)據(jù)表明，表面處理質(zhì)量對(duì)涂層防腐壽命的影響程度占 50% 左右。施工工藝及條件涂裝施工不當(dāng)主要體現(xiàn)在以下方面: 沒(méi)有嚴(yán)格按照涂料要求進(jìn)行混合和稀釋?zhuān)滑F(xiàn)場(chǎng)溫度、濕度及風(fēng)速不符

5、合要求；噴涂施工方法選擇不當(dāng)；對(duì)凹凸、焊縫、邊角部位等未進(jìn)行預(yù)涂；涂裝時(shí)間間隔過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短; 涂層沒(méi)有及時(shí)防護(hù)和養(yǎng)護(hù)等。3) 施工管理 施工人員素質(zhì)低，質(zhì)量控制不嚴(yán)，可能導(dǎo)致表面處理標(biāo)準(zhǔn)低、涂層厚薄不勻、涂膜厚度不合要求、涂料質(zhì)量不合格、涂裝方法不當(dāng)、施工工藝不到位等，造成涂膜缺陷。1.2.5 運(yùn)營(yíng)管理原因公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝技術(shù)條件中將涂裝的保護(hù)年限分為普通型和長(zhǎng)效型，在涂層體系保護(hù)年限內(nèi)，涂層 95% 以上區(qū)域的銹蝕等級(jí)不應(yīng)大于 ISO4628 規(guī)定的 Ri2 級(jí)。因此在涂層的正常使用期內(nèi)，應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)表面的防腐涂層進(jìn)行局部養(yǎng)護(hù)或補(bǔ)涂。若不及時(shí)對(duì)涂層進(jìn)行局部養(yǎng)護(hù)或補(bǔ)涂，就會(huì)造成涂層的大面積劣化

6、。1.3 常見(jiàn)涂裝病害這里所說(shuō)的涂裝病害主要是指由于后期出現(xiàn)的漆膜劣化，不包括施工缺陷。涂層劣化后主要表現(xiàn)有粉化、起泡、裂縫、脫落、生銹。2、上海地區(qū)高架鋼橋梁維修橋梁鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕環(huán)境上海地區(qū)受東海海洋腐蝕環(huán)境，為亞熱帶濕熱區(qū)，空氣濕度大、含鹽 多、氣溫高、季候風(fēng)強(qiáng)，海鹽粒子吸收空氣中的水分后很容易在金屬表面形成液膜，引起腐蝕。在季節(jié)或晝夜氣溫變化達(dá)到露點(diǎn)時(shí)尤為明顯。另外塵埃、微生物在金屬表面的沉積，會(huì)增強(qiáng)環(huán)境的腐蝕性。同時(shí)高架橋?yàn)橛谑袇^(qū)，工業(yè)廢氣及汽車(chē)尾氣等污染較嚴(yán)重，所以腐蝕環(huán)境比內(nèi)陸其他橋梁更為惡劣。根據(jù)大氣環(huán)境腐蝕性分類(lèi) GB /T15957 1995、 鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料系統(tǒng)的防腐蝕保護(hù)

7、 ISO 12944-2 分類(lèi)，高架橋應(yīng)屬中等至較強(qiáng)腐蝕類(lèi)型，按照公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝技術(shù)條件標(biāo)準(zhǔn) ；該橋應(yīng)屬C4八C5 腐蝕類(lèi)型。 鋼橋漆膜厚度在230um， 確保上海高架橋10-15 年防腐保證期。橋梁主要病害大橋鋼箱梁涂裝部位目前銹蝕及起皮、脫落、玷污情況普遍而嚴(yán)重，各種病害遍布于各個(gè)構(gòu)件，面積大并且有加速蔓延發(fā)展的趨勢(shì)。銹蝕較重的部位主要是邊角處、箱梁兩側(cè)、加勁肋及拼接處，箱梁連接處及連接螺栓也有不同程度的銹蝕。3、鋼橋梁維修設(shè)計(jì)維修設(shè)計(jì)的原則鋼梁涂裝的維修設(shè)計(jì)主要涉及橋梁的所處地理位置的腐蝕環(huán)境、所期望的涂層使用年限、涂層的維修性能及經(jīng)濟(jì)性等。設(shè)計(jì)時(shí)要考慮短期效益兼顧長(zhǎng)期效益，以達(dá)

8、到合理、經(jīng)濟(jì)、耐久的目的。涂裝設(shè)計(jì)重點(diǎn)解決功能需求，以“經(jīng)濟(jì)合理、長(zhǎng)效耐久、施工可行、符合環(huán)?！睘樵瓌t進(jìn)行涂裝方案設(shè)計(jì)。 根據(jù)現(xiàn)狀涂層的劣化失效情況， 對(duì)鋼箱梁外表面進(jìn)行重新涂裝，徹底除去舊涂層、重新進(jìn)行表面處理后，按照完整的涂裝體系進(jìn)行涂裝。鋼箱梁維修工藝鋼梁橋涂裝工藝的選擇按A:完好等級(jí)的鋼梁，采用中性洗滌劑清潔表面油污，并用壓力淡水 沖洗。B “一般”等級(jí)涂層，采用拉毛處理，局部銹蝕，銹蝕部位用砂輪片或鋼 絲打磨ST2-ST3級(jí)C:銹蝕嚴(yán)重的表面，采用全拷鏟處理，電動(dòng)工具打磨ST3級(jí)現(xiàn)場(chǎng)維修涂裝工藝：A）對(duì)于完好等級(jí)的表面可用中性洗滌劑清洗表面油污，并用壓力淡水沖洗，徹底清除油污. （不

9、涂裝任何面漆）B）對(duì)于表面“一般”等級(jí)的鋼結(jié)構(gòu)處理方案：在這種狀況下的鋼結(jié)構(gòu)上，涂層有輕微變色和失光，稍許部位有剝落和銹蝕，需要進(jìn)行的適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚砗途S修。用動(dòng)力工具對(duì)涂層表面打磨拉毛，除去表面粗粒、涂層粉化、老化等缺陷。對(duì)局部有銹蝕的部位使用動(dòng)力工具打磨至St2-St3 級(jí)，該打磨部位應(yīng)超出銹蝕部位5cm 左右，且該 5cm 的范圍與原有涂層間的連接處應(yīng)該是呈斜坡?tīng)?，逐步從鋼鐵部位過(guò)度到完好的面漆。C）對(duì)于表面“較差”、“很差”等級(jí)的鋼結(jié)構(gòu)處理及防腐施工方案：對(duì)有銹蝕的部位使用動(dòng)力工具打磨至St3 級(jí)，該打磨部位應(yīng)超出銹蝕部位5cm左右，且該5cm的范圍與原有涂層的連接應(yīng)該是呈斜坡?tīng)?，逐步?/p>

10、被打磨得鋼鐵部分過(guò)度到完好的面漆表面。表面應(yīng)無(wú)可見(jiàn)的油脂和污垢，沒(méi)有附著不牢的氧化皮，底材顯露部分的表面應(yīng)具有金屬光澤，待涂 裝的表面應(yīng)清潔、干燥。維修方案比選涂料配套體系使用 Primastic 改性環(huán)氧厚漿漆用手工刷涂的方法進(jìn)行修補(bǔ)預(yù)涂裝，如焊縫、 邊角等部位。 待其干燥后同樣使用 Primastic 改性環(huán)氧漆進(jìn)行底漆的涂裝，膜厚為 150 微米。 等底漆干燥后, 其它沒(méi)有進(jìn)行打磨處理的部分也需要同時(shí)涂裝面漆，則用砂紙將全部需要進(jìn)行面漆涂裝的表面進(jìn)行拉毛處理，并將表面的灰塵及其它雜質(zhì)清除干凈。傳統(tǒng)方案在防腐性能及表面保光保色上可以達(dá)到很好的效果，但其缺點(diǎn)是涂裝道數(shù)太多，導(dǎo)致施工周期較長(zhǎng)，

11、 （ 一般按每道油漆從表干 .到實(shí)干 , 重涂需要一天） 傳統(tǒng)方案體系至少需要5-6 天的施工周期 , 施工成本較高；需要封閉道路時(shí)間也長(zhǎng). 優(yōu)化方案涂裝體系 2 道的涂裝工藝明顯提高施工效率，減少封閉道路的時(shí)間。對(duì)于表面“較差” 、 “很差”等級(jí)的鋼結(jié)構(gòu)處理及防腐施工方案中, 傳統(tǒng)方案環(huán)氧富鋅底漆對(duì)表面處理要求較高一般要求噴砂處理至Sa2.5級(jí)，而現(xiàn)場(chǎng)的電動(dòng)打磨ST3級(jí),對(duì)環(huán)氧富鋅底漆存在技術(shù)隱患,并不適合現(xiàn)場(chǎng)維修。并且“較差” 、 “很差”等級(jí)的鋼結(jié)構(gòu)表面, 在底材處理不當(dāng)情況下 , 重涂后再次銹蝕的可能性很大. . 優(yōu)化方案涂裝體系底漆改性環(huán)氧底漆是低表面處理漆，對(duì)底材的處理要求只需達(dá)到

12、 St2-3 級(jí)。適合現(xiàn)場(chǎng)維修使用，并確保有良好的附著力。保證涂裝效果優(yōu)化方案涂裝體系最大優(yōu)勢(shì)在于涂裝道數(shù)少，一共只需涂裝兩道漆，施工周期短（ 2-3 天內(nèi)完成） ，施工成本低；零下 5 度的施工條件保證上海地區(qū)在幾乎任何季節(jié)可以施工技術(shù)性能及施工工藝產(chǎn)品產(chǎn)品技術(shù)性能改性環(huán)氧底漆脂肪族聚氨酯面漆改性環(huán)氧厚漿漆Primastic ：可以作為舊涂層的封閉涂層和銹蝕部位的防銹底漆；也可以作為 C4 環(huán)境下非含鋅防腐配套的底漆。聚氨酯面漆Hardtop XR作為防大氣紫外線(xiàn)，具有優(yōu)異耐候性、耐沾污性、裝飾性和保光保色性的面漆。表面處理及施工工藝1 ）表面處理方法涂裝前，要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)表面先進(jìn)行除油處理。除

13、油根據(jù)SSPC SPtS行.最簡(jiǎn)易的油脂檢測(cè)方法是在表面灑水的“灑水法” （非標(biāo)準(zhǔn)） 。如果沒(méi)有油脂存在，水滴會(huì)在表面很快地?cái)U(kuò)散開(kāi)來(lái)，如果有油脂存在，則會(huì)留存在表面形成水珠狀使用粉筆劃過(guò)表面也可以簡(jiǎn)便地測(cè)試油脂的存在。真空吸塵器吸塵 : 真空吸塵器將表面的浮塵和松散的顆粒全部去處。2）油漆涂裝及涂裝方法在進(jìn)行噴涂之前，檢查是否有噴涂不易達(dá)到的部位，如有，則需要用刷涂的方法對(duì)其進(jìn)行預(yù)先的涂裝，以保證所有的鋼材表面都涂到油漆，且漆膜厚度大體一致。只有在小面積施工預(yù)涂裝的時(shí)候，可以采取刷涂或輥涂的涂裝方法。如果不得以采用刷涂或輥涂時(shí)，漆膜厚度往往達(dá)不到配套設(shè)計(jì)所要求的涂裝膜厚。在一次涂裝不能達(dá)到規(guī)定的干膜厚度的時(shí)候，可以，也必須采用多道施工的方法，最終達(dá)到規(guī)定漆膜厚度要求，但必須注意涂裝間隔時(shí)間，以免引起其它的漆膜缺陷 .結(jié)束語(yǔ)影響涂裝體