王裕滔

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2017.25.072

摘 要：為避免鋼結構橋梁因腐蝕帶來的經(jīng)濟損失和安全隱患，有效控制橋梁腐蝕、延長橋梁的使用壽命，是設計、建設和養(yǎng)護部門的共同職責。本文列舉了造成鋼結構橋梁腐蝕的原因，分析了橋梁鋼結構防腐蝕工程的發(fā)展現(xiàn)狀，并據(jù)此提出了橋梁鋼結構防腐體系的創(chuàng)新方案。

關鍵詞：鋼結構橋梁 防腐蝕工程 體系創(chuàng)新

中圖分類號：U445.7 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）09（a）-0072-02

腐蝕是鋼結構橋梁在使用過程中無法避免的自然現(xiàn)象。隨著鋼結構在橋梁建設中的廣泛應用，防腐成為橋梁建設和維護工作中的重要內(nèi)容。目前，國內(nèi)外在鋼結構建筑防腐的方案選擇上，大多使用涂裝防腐。鑒于涂裝防腐的低成本、可持續(xù)性強等特點，本文針對涂裝防腐這一技術被廣泛應用的現(xiàn)實，嘗試提出了橋梁鋼結構防腐體系的創(chuàng)新方案。

1 造成鋼結構橋梁腐蝕的原因

1.1 自然環(huán)境的影響

橋梁鋼結構在使用過程中，造成腐蝕的最主要原因就是自然環(huán)境對鋼結構的影響，主要來自兩個方面：第一是大氣腐蝕，由于大氣中存在的氧氣、水分以及各種氯化物等，橋梁鋼結構在空氣的長期暴露中造成腐蝕；第二是水分蒸發(fā)加速了橋梁的腐蝕速度，橋下的水面由于蒸發(fā)增加了環(huán)境濕度，加速了酸性氣體的溶解，客觀上縮短了橋梁的使用壽命。

1.2 橋梁結構的影響

一是縫隙腐蝕。由于鋼結構橋梁大多為鉚接或拴焊結構，不同構件之間的縫隙普遍存在。從實踐上看，0.025～0.1mm的縫隙間距最容易產(chǎn)生縫隙腐蝕。由于縫隙間距原因，液體在縫隙間形成停滯從而造成腐蝕。加上縫隙在施工過程中難以避免，綜合作用之下，容易造成鋼結構強度的降低和不同構件之間吻合度的下降。二是連接部位的腐蝕。在鋼結構與混凝土的連接部位，由于混凝土的堿性特征，處于混凝土內(nèi)的鋼結構處于鈍化狀態(tài)而外部鋼結構未能鈍化，由于內(nèi)外部pH值的差異造成不同部位鋼結構的電位差，產(chǎn)生腐蝕電流，造成鋼結構的腐蝕。

此外，由于介質(zhì)和機械作用影響，如應力作用和腐蝕疲勞等所造成的腐蝕破壞同樣應該受到關注。

1.3 人為因素的影響

人為因素的影響主要體現(xiàn)在橋梁的施工和維護上，往往由于操作不當造成。結合我國橋梁建設和養(yǎng)護的實際來看，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：因人為設計疏漏，導致的橋面漏水現(xiàn)象；因操作原因?qū)е碌匿摿翰课欢逊e過多的腐蝕性物質(zhì)；涂裝防腐使用過程中，涂料的配套不當、層次不足以及施工質(zhì)量不到位等。

2 橋梁鋼結構防腐蝕工程的發(fā)展現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)外橋梁鋼結構防腐蝕工程主要通過涂裝防腐這一工藝實現(xiàn)，從而達到橋梁鋼結構防腐和延長橋梁使用壽命的目的。

2.1 涂裝防腐工藝

涂裝工藝或方案的選擇將直接影響涂裝防腐的總體效果，涂裝工藝主要是指涂裝方案從設計到實現(xiàn)的過程。從工藝流程來看，涂裝工藝或方案的選擇主要包括涂料的選擇、適用范圍、表面處理、涂裝、質(zhì)量控制等多個方面。涂料的選擇應當綜合考慮鋼結構橋梁所處的自然環(huán)境、設計使用年限、結構類型和施工方法等多方面因素，所選用涂料應當具備較強的配套性、適應性和附著結合力；對于不同部位、涂裝次數(shù)，有關工藝的適用范圍也應符合實際。例如，適用局部除銹、加涂面漆的施工工藝適用于已涂裝但受自然環(huán)境影響出現(xiàn)腐蝕的部位，對首次涂裝的鋼結構則不適用等；涂裝防腐工藝，主要工作就是根據(jù)橋梁鋼結構的自身特點，綜合考慮外界環(huán)境和防腐蝕要求確定各部位的防腐蝕涂裝，進而建立橋梁鋼結構防腐涂裝體系。

2.2 質(zhì)量監(jiān)控措施

質(zhì)量監(jiān)控措施在建設階段保障橋梁鋼結構的質(zhì)量，從而保證橋梁的防腐蝕能力。主要是針對鋼結構橋梁的施工階段，在橋梁施工的過程中，對施工進度加以檢查和追蹤，及時發(fā)現(xiàn)潛在的偷工減料、人為操作等方面存在的問題并加以糾正，是確保鋼結構橋梁保質(zhì)保量建設的重要手段。

2.3 日常管理

日常管理側重于橋梁建成之后，通過定期的巡查和檢測，對橋梁鋼結構的整體狀況進行評估和排查，同時規(guī)范橋梁養(yǎng)護過程中的一些程序和操作，達到精細化保養(yǎng)、盡可能延長橋梁使用壽命的目的。根據(jù)我國目前橋梁鋼結構防腐工程的發(fā)展現(xiàn)狀，主要通過對橋梁鋼結構的檢測，通過人工巡查、設備檢測和人工維護實現(xiàn)。而人工維護則主要是通過有關技術人員的日常保養(yǎng)作業(yè)實現(xiàn)，對于一些年代較老、使用年限較長的橋梁，主要通過人工的日常保養(yǎng)來達到延長使用壽命的目的。

3 橋梁鋼結構防腐蝕工程體系的創(chuàng)新方案

由于我國目前鋼結構橋梁大多使用涂裝防腐的現(xiàn)狀，對橋梁鋼結構防腐蝕工程的體系創(chuàng)新方案主要針對涂裝防腐技術。

3.1 建立橋梁監(jiān)控檢測系統(tǒng)

近年來，一些復雜、偏遠地區(qū)的橋梁建設只能選擇鋼結構橋梁的現(xiàn)實，以及鋼結構橋梁對防腐蝕工作的高要求，傳統(tǒng)的人工巡查和維護難以滿足現(xiàn)實需要，因此，基于現(xiàn)代化手段、建立橋梁監(jiān)控檢測系統(tǒng)刻不容緩。

橋梁監(jiān)控檢測系統(tǒng)主要是指借助計算機技術，對橋梁結構的健康和安全等狀況進行監(jiān)測和評估，借助現(xiàn)代化手段，實現(xiàn)橋梁結構安全數(shù)據(jù)的收集、分析、檢驗、儲存、報告等，實現(xiàn)對橋梁結構安全的24小時監(jiān)控和隨時報告制度。建立起一套設計完善的橋梁監(jiān)控檢測系統(tǒng)，不僅能夠提高我國眾多鋼結構橋梁的維護、管理效率，對于“一帶一路”背景下海外基建項目的質(zhì)量安全和保障也有著重要意義。

3.2 細化涂裝方案設計要求

考慮到當前鋼結構橋梁防腐工程大多通過涂裝工藝實現(xiàn)的現(xiàn)實情況，有必要建立行業(yè)統(tǒng)一的涂裝方案適用標準，對不同濕度、水域和空氣環(huán)境條件下的橋梁涂裝方案選擇加以規(guī)范，提供技術指導。通過細化涂裝方案的設計要求，對選漆標準、涂裝工藝、施工操作等加以控制，從而從源頭提升橋梁鋼結構防腐能力，降低橋梁腐蝕的風險。

一是涂裝材料的選擇，即選漆標準。對橋梁鋼結構涂裝材料的選擇，應當堅持與橋梁設計使用年限相一致的原則選擇涂裝有關的高性能材料。具體來講，根據(jù)工藝的差別，分為底漆、中間漆和表面漆的選擇。橋梁鋼結構防腐涂層體系的設計中，應充分考慮多種因素對鋼結構腐蝕作用的影響，做到防腐涂層體系的完善，無漏洞。

二是保障涂裝工藝質(zhì)量。選擇了涂裝材料，還應當由高標準的涂裝工藝來保障最佳的涂裝效果。這需要有科學的涂裝工藝規(guī)程，涂裝工藝規(guī)程是施工技術和施工操作的標準，不按涂裝工藝規(guī)程施工，不僅浪費資金、影響涂裝效果，還會對后期的維護、補涂工作帶來困擾。因此，制定科學涂裝工藝規(guī)程至關重要。

3.3 配合其他防腐蝕技術

在應用涂裝防腐工藝的過程中，還可以借助其他技術實現(xiàn)涂裝防腐的最優(yōu)效果：一是熱噴涂技術。借助可燃氣體融化金屬制材，然后再進行涂裝工作，能夠使得防腐漆附著在鋼結構的表面，達到更高層次的防腐標準。再結合長效防腐符合涂裝工藝，能夠極大地延長漆面的防腐年限；二是使用新型鋼材。近年來，新型材料的興起為鋼結構橋梁的建材選用提供了更多選項。在鋼結構橋梁建設過程中，使用較為廣泛的是耐候鋼，耐候鋼在合金鋼的基礎上，加入了抗腐蝕的金屬元素，在表面形成抗腐蝕保護膜，極大地提升了鋼材自身的抗腐蝕能力。未來，新型鋼材的大規(guī)模使用是鋼結構橋梁建設的趨勢。

4 結語

隨著鋼結構在橋梁建設中的廣泛應用，防腐蝕工程成為橋梁建設和維護工作中的重要內(nèi)容。本文認為，可以從建立橋梁監(jiān)控檢測系統(tǒng)、細化涂裝方案設計要求和配合其他防腐科技等方面創(chuàng)新橋梁鋼結構防腐蝕工程體系，從而延長鋼結構橋梁的使用壽命。

參考文獻

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