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        自錨式懸索橋混凝土主塔防腐涂裝技術(shù)

        2020-12-01 17:20:22周克忠
        建材與裝飾 2020年32期
        關(guān)鍵詞:混凝土結(jié)構(gòu)檢測

        李 穎,周克忠,潘 松

        (鎮(zhèn)江藍(lán)舶科技股份有限公司,江蘇 鎮(zhèn)江212016)

        0 前言

        自錨式結(jié)構(gòu)的懸索橋是一種以加勁梁梁端錨固主纜,承受主纜端部豎向和水平分力的懸索橋體系,不設(shè)重力式地錨。作為自錨式懸索橋主要受壓力構(gòu)件,混凝土主塔結(jié)構(gòu)自身的安全性、美觀性要求也日益提高。為該結(jié)構(gòu)懸索橋選擇適合的防腐涂層體,系能延緩主塔混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕速度并具良好的裝飾性能。

        1 自錨式懸索橋的特點(diǎn)

        自錨式懸索橋具有傳統(tǒng)懸索橋的主要審美特質(zhì),橋型恢弘壯觀;張力十足的曲線主纜、雄偉壯觀富有吸引力的索塔構(gòu)成了富有生命力的畫面,受到人們青睞[1]。該結(jié)構(gòu)懸索橋不需要修建地錨,而將主纜錨固到加勁梁或橋面的兩端;主梁受軸力影響,跨度相較于一般地錨結(jié)構(gòu)懸索橋??;根據(jù)目前的施工技術(shù)水平及現(xiàn)場環(huán)境狀況,在淺水河流施工技術(shù)成熟;造型簡潔美觀;經(jīng)濟(jì)性能好。正是由于具備上述這些特質(zhì),該種結(jié)構(gòu)懸索橋越來越多應(yīng)用于城市建設(shè),成為眾多城市的標(biāo)志性建筑景觀之一。

        2 橋梁主塔的涂裝

        作為該結(jié)構(gòu)懸索橋主要受壓力構(gòu)件,混凝土主塔結(jié)構(gòu)自身的安全性、美觀性要求日益提高,其橋梁主塔普遍采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。混凝土外表面層由于長期暴露于日曬、雨淋、大氣污染等的長期作用下,會(huì)引起腐蝕破壞,進(jìn)而擴(kuò)展到鋼筋層引起腐蝕造成更嚴(yán)重的破壞?;炷帘砻嫣蓟舐然锏臐B透引起內(nèi)部的鋼筋腐蝕;鋼筋腐蝕產(chǎn)物鐵銹的體積約為原先鐵體積的2.5~7.0倍,所產(chǎn)生的膨脹壓力會(huì)造成混凝土的開裂、剝落,裂縫的產(chǎn)生又會(huì)招致更多腐蝕介質(zhì)的進(jìn)入,引發(fā)更嚴(yán)重的腐蝕[2]。由封閉漆、中間漆、面漆構(gòu)成的涂層體系能減少氯化物的滲透及延緩混凝土的碳化,從而延緩混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕速度,起到延長混凝土主塔壽命的作用,此種涂裝方案應(yīng)用多座國內(nèi)橋梁的施工,為業(yè)主取得很好的經(jīng)濟(jì)、實(shí)效的成果。

        而隨著時(shí)代的發(fā)展,橋梁美學(xué)倍受重視,人們追求結(jié)構(gòu)與環(huán)境的相互協(xié)調(diào)與藝術(shù)、區(qū)域文化的完美融合[3]。主塔防腐涂層面漆是通過科學(xué)的色彩設(shè)計(jì)能提供良好的裝飾性能,增強(qiáng)建設(shè)區(qū)域的吸引力,提高城市的建設(shè)品味。

        3 橋梁主塔混凝土涂層設(shè)計(jì)

        由一道封閉漆、一道中間漆、一道面漆構(gòu)成的混凝土主塔涂層體系。每道涂層承擔(dān)不同的功能,通過涂層體系產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)實(shí)現(xiàn)封閉、保護(hù)、裝飾等功能。

        混凝土涂層體系的第一道涂層是封閉漆層,封閉漆具有耐堿性,并滲入混凝土層,用以增加混凝土的外表面的強(qiáng)度,為后一道涂料提供牢固的基礎(chǔ);第二道涂層是中間漆,中間漆層是封閉漆與面漆層的連接涂層,能提供良好的屏蔽作用;面漆層具優(yōu)良的耐候性,色彩可以人工選擇,具有良好的裝飾功能。設(shè)計(jì)混凝土外表面涂層體系時(shí),首先判斷腐蝕環(huán)境,參考涂層防腐年限根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)來提供涂層設(shè)計(jì)方案。如內(nèi)陸某該型橋梁主塔所處腐蝕環(huán)境為中腐蝕(Ⅱ),涂層防腐設(shè)計(jì)年限為20年,其主塔的大氣區(qū)涂層體系可選擇環(huán)氧封閉漆(≤50μm)+環(huán)氧樹脂漆100μm+丙烯酸聚氨酯面漆80μm。

        圖1 某自錨式懸索橋主塔混凝土大氣區(qū)涂層體系

        4 主塔的涂裝施工技術(shù)

        4.1 混凝土自身要求

        混凝土施工完成且養(yǎng)護(hù)結(jié)束后,齡期達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)組織相關(guān)施工方、設(shè)計(jì)方、監(jiān)理方等驗(yàn)收合格通過;并且混凝土表面含水率應(yīng)通過檢測,滿足國家標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范要求。涂裝前在實(shí)體構(gòu)件上按設(shè)計(jì)涂層體系和產(chǎn)品使用要求進(jìn)行涂裝小區(qū)試驗(yàn),試驗(yàn)面積不宜小于20m2,實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合要求方可全面施工。

        4.2 工作平臺(tái)的搭設(shè)

        主塔涂裝工程為高空特種作業(yè),現(xiàn)階段的工作平臺(tái)一般選用高處作業(yè)吊籃施工。應(yīng)根據(jù)主塔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)安裝吊點(diǎn)后,采用高處作業(yè)吊籃,搭設(shè)施工平臺(tái),滿足各工作面要求,涂裝施工期間現(xiàn)場交叉作業(yè)多、高空施工難度大、環(huán)境保護(hù)壓力大,應(yīng)做好各項(xiàng)安全、環(huán)保防護(hù)。

        4.3 混凝土表面處理

        表面處理一般采用手工機(jī)械打磨的方法如手持砂輪機(jī)械,打磨必須清除混凝土表面的浮漿、尖角、碎屑、苔蘚以及疏松部位。局部受油污污染表面用環(huán)氧稀釋劑擦洗。清除殘留在混凝土表面的鐵釘頭、金屬焊渣等其他雜物。模板臃痕和錯(cuò)臺(tái)采用合金鋼磨片打磨盡量形成連續(xù)自然坡口,平滑過渡。鋼筋頭和預(yù)埋件切除后一定要進(jìn)行防腐蝕處理,對鋼筋頭和預(yù)埋件打磨至St3級(jí)刷涂環(huán)氧富鋅漆,在切除的其余混凝土表面涂裝封閉漆,用聚合物水泥砂漿填補(bǔ)切除所形成的凹坑,固化后打磨平整。打磨處理完畢后用軟毛刷刷除灰塵,處理好的混凝土基面盡快涂覆封閉漆。

        4.4 涂料涂裝

        涂料涂裝時(shí)應(yīng)加強(qiáng)環(huán)境條件檢測。一般要求為空氣濕度85%以下,環(huán)境溫度5~38℃。環(huán)境溫度及濕度分別采用溫度計(jì)、干濕度搖表等工具進(jìn)行檢測。遇雨、霧、雪、大風(fēng)等惡劣天氣時(shí)禁止施工。目前混凝土涂裝用涂料一般是雙組份涂料產(chǎn)品,按涂料產(chǎn)品說明書要求混合均勻,摻加稀釋劑調(diào)節(jié)黏度,經(jīng)過熟化后在涂料適用期內(nèi)施涂完畢。

        主塔大面積涂裝采用輥涂。對于蜂窩、麻面、裂縫、孔洞、凹坑等難以涂裝部位采用刷涂進(jìn)行預(yù)涂和補(bǔ)涂。由于主塔一般高度較高,在良好的遮蔽條件下可采用噴涂方式涂裝,但一定做好防護(hù)工作,避免漆霧污染環(huán)境。

        按照工藝要求,在重涂間隔期內(nèi),在合適的涂裝條件下依次進(jìn)行各道涂層的施工。注意封閉漆施工時(shí)應(yīng)將蜂窩、麻面、裂縫、孔洞、凹坑等處充分涂覆到。由于自錨式懸索橋主塔對于裝飾要求較高,可在涂裝封閉漆后滿刮膩?zhàn)?。膩?zhàn)庸袒螅x用砂紙多次打磨,打磨平整光滑后涂裝中間漆。涂裝中間漆時(shí)要求涂層均勻、色澤一致。為避免色差,面漆施工盡量在晴好的天氣下從上到下進(jìn)行涂裝。

        每一道涂層施工前應(yīng)對上一道涂層進(jìn)行檢查,上一道涂層檢查合格后才能進(jìn)行下一道涂層施工。涂裝過程應(yīng)控制涂層濕膜表面狀況,涂層濕膜有流掛、漏涂、收縮等情況時(shí),及時(shí)對涂層進(jìn)行修復(fù)處理。每道涂層之間的間隔時(shí)間不得超過7d,否則在涂裝下道漆時(shí),需對前道涂層表面進(jìn)行打磨拉毛處理;流掛部位需待漆膜徹底干燥后,打磨平整再進(jìn)行下道涂裝或修補(bǔ);對產(chǎn)生氣泡的部位需將附著不牢的涂層徹底鏟除后,經(jīng)膩?zhàn)有扪a(bǔ)平整再進(jìn)行補(bǔ)涂。

        4.5 涂層質(zhì)量檢測

        面漆施涂結(jié)束完成養(yǎng)護(hù)后,進(jìn)行最終的質(zhì)量檢測。主要檢測指標(biāo)有涂層的物理附著力、整體外觀、漆膜厚度等等。外觀檢測應(yīng)采用檢測人員目視的方法檢測,被檢涂層應(yīng)表面均勻、平整無起伏,不允許有漏涂部分、表面流掛、涂層表面色差、涂層外表面針孔及氣泡等涂裝缺陷。

        使用涂層測厚儀等儀器進(jìn)行檢測漆膜厚度,是一種對涂層無損檢測的方法實(shí)踐施工中廣泛使用,現(xiàn)場涂層控制采用超聲波測厚儀檢測涂層厚度。劃定檢測單元,在每個(gè)檢測單元隨機(jī)選取九個(gè)測點(diǎn),測取九個(gè)點(diǎn)的涂層干膜厚度,取算術(shù)平均值作為最終代表涂層的平均干膜厚度,涂層厚度應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。

        圖2 某自錨式懸索橋下塔柱混凝土涂裝外觀

        圖3 某自錨式懸索橋混凝土涂裝外觀

        附著力檢測:采用拉脫式涂層粘接強(qiáng)度測定儀測定涂層附著力,涂層附著力應(yīng)≥1.5MPa[4]。

        5 結(jié)語

        隨著我國城市化的發(fā)展,自錨式懸索橋作為城市標(biāo)志性建筑之一,是一種很好的選擇。對該種結(jié)構(gòu)橋梁的主塔進(jìn)行防腐涂裝,根據(jù)腐蝕環(huán)境,選擇適配的涂層體系設(shè)計(jì)、色彩設(shè)計(jì)并規(guī)范施工確保施工質(zhì)量,能延長大橋的使用壽命,更好地展現(xiàn)懸索橋優(yōu)美形態(tài),創(chuàng)造更美的新景觀,使橋梁這一建筑成為精美的藝術(shù)品。

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