張沖

浙江德林建設(shè)有限公司 浙江湖州 313000

近年由于我國(guó)橋梁建設(shè)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(shì)，得到越來(lái)越多地應(yīng)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(yīng)力腐蝕和疲勞腐蝕是導(dǎo)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(lèi)型

1.1 均勻腐蝕

均勻腐銹是其中相對(duì)普遍的腐銹形式，當(dāng)橋梁結(jié)構(gòu)遭遇該腐銹情況時(shí)，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(jìn)而減小其金屬性能。

1.2 點(diǎn)蝕

在干燥的條件下，鋼通常不會(huì)腐銹，但不可避免地會(huì)受到小范圍的腐銹，這也是它在特定使用中要面對(duì)的難點(diǎn)。在它的詳細(xì)使用過(guò)程中，出現(xiàn)小范圍的腐銹時(shí)，如處理不當(dāng)，會(huì)在鋼結(jié)構(gòu)中造成空腐銹點(diǎn)和腐銹洞。伴隨時(shí)間的流逝，腐銹洞會(huì)漸漸向四周擴(kuò)散，將對(duì)鋼構(gòu)造產(chǎn)生嚴(yán)重的損壞，這就是點(diǎn)蝕。

1.3 縫隙腐蝕

在其結(jié)構(gòu)中有金屬對(duì)金屬、金屬對(duì)非金屬的接頭，這些接頭會(huì)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(shí)處置，產(chǎn)生嚴(yán)重腐銹會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞其結(jié)構(gòu)，嚴(yán)重干預(yù)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(dāng)涂層在自然環(huán)境中，長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)歷雨水的洗禮及太陽(yáng)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(huì)在某種范圍上造成對(duì)它的損壞，不是人為可以控制的因素。例長(zhǎng)期的太陽(yáng)照射會(huì)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(huì)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(wú)數(shù)微針孔，長(zhǎng)期處在鹽霧、潮濕環(huán)境下，水分子、氯離子等就會(huì)透過(guò)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(kuò)展，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)防腐體系失效。同時(shí)，由于外界原因的干預(yù)，會(huì)造成腐銹程度加深。據(jù)實(shí)際條件來(lái)說(shuō)，制造、運(yùn)輸、架設(shè)、使用過(guò)程都會(huì)有碰撞、刮傷。所以在它的詳細(xì)制造過(guò)程中，必須根據(jù)實(shí)際條件制定具體的補(bǔ)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(shí)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(biāo)準(zhǔn)中可選擇地防腐配套體系很多，設(shè)計(jì)方應(yīng)根據(jù)鋼橋所處的腐蝕環(huán)境、預(yù)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(shè)計(jì)使用年限一般是100-120a，鋼橋一旦開(kāi)始運(yùn)營(yíng)，部分橋梁所處的環(huán)境根本無(wú)法再進(jìn)行大面積地重新防腐涂裝，而且防腐維護(hù)成本較高，所以說(shuō)需要在橋梁制造施工中盡量地實(shí)施長(zhǎng)效防腐涂裝，以保護(hù)橋梁的使用安全。

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)防腐涂裝具有較強(qiáng)地指導(dǎo)意義，但因認(rèn)知程度的不同和對(duì)其理解的不同，且隨著新涂料新工藝的發(fā)展，若是過(guò)于教條地理解標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，那么可能會(huì)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(shè)計(jì)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?yàn)闆](méi)有經(jīng)過(guò)大生產(chǎn)應(yīng)用，缺少足夠的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，也會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題，因此，涂料本身也是影響鋼橋防腐耐久性的重要的一個(gè)因素。下表列舉幾種常見(jiàn)的防腐體系，介紹其體系特征：

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橋梁標(biāo)準(zhǔn)中可選擇的防腐配套體系很多，設(shè)計(jì)方可根據(jù)鋼橋所處的腐蝕環(huán)境及預(yù)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(shè)計(jì)，若是不充分論證其合理性，那極可能會(huì)造成資源的浪費(fèi)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(chǔ)條件進(jìn)行的，幫助石英砂、鐵砂等對(duì)其表面的影響。同時(shí)在項(xiàng)目的實(shí)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(shí)際施工中應(yīng)考慮以下幾個(gè)范圍：①對(duì)于濕度標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)把控在85%以?xún)?nèi)，鋼的表面溫度應(yīng)比空氣落點(diǎn)高3℃，并對(duì)其表面的雜質(zhì)進(jìn)行處理，從基礎(chǔ)上確保了防腐除銹工作的正常進(jìn)行；②在噴砂除銹時(shí)，可用石英石或鐵砂對(duì)其表面進(jìn)行沖刷，該方法的使用好處是利用重復(fù)操作來(lái)處理表面上存在的銹斑，而不會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境造成粉塵污染。綜上所述，在選擇磨料時(shí)，應(yīng)盡可能選擇高密度高強(qiáng)度的材料，另外應(yīng)注意嚴(yán)格禁止磨料表面發(fā)生油污現(xiàn)象，含水率應(yīng)控制在1%以?xún)?nèi)；③壓縮空氣，有效處理水油分離，防止干預(yù)涂層的附著力；④在進(jìn)行噴砂時(shí)，必須按照噴砂的強(qiáng)度來(lái)確定，上漆應(yīng)該在噴砂后24小時(shí)以后再進(jìn)行；⑤完成它的噴砂施工后，用抹布或刷子對(duì)表面進(jìn)行處理，然后檢查涂層的實(shí)際粗糙度，以確保整個(gè)工序的科學(xué)合理性，并進(jìn)一步加強(qiáng)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(jìn)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(bǔ)時(shí)可采用手工機(jī)械除銹。除銹等級(jí)應(yīng)達(dá)到GB8923《涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)》規(guī)定的Sa2.5級(jí)或St3級(jí)，粗糙度40-70μm。經(jīng)除銹后的鋼材表面經(jīng)檢查合格后，應(yīng)在三小時(shí)之內(nèi)應(yīng)進(jìn)行防腐施工。構(gòu)件表面不應(yīng)誤涂、漏涂、涂層不應(yīng)脫皮和返銹。涂層要均勻，無(wú)明顯地皺皮、流掛、針孔和氣泡，全部構(gòu)件應(yīng)目測(cè)檢查，然后用干漆膜測(cè)厚儀，認(rèn)真檢測(cè)每層涂層的于膜厚，必須達(dá)到規(guī)定膜厚的要求[3]。

涂裝施工工藝對(duì)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(huì)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(shí)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(dá)到了，但是涂裝遍數(shù)不對(duì)也影響涂層的防腐時(shí)間。鋼結(jié)構(gòu)涂裝遍數(shù)、涂層厚度均應(yīng)符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，當(dāng)設(shè)計(jì)對(duì)涂層厚度無(wú)要求時(shí)，涂層干漆膜總厚度：室外應(yīng)為150μm，室內(nèi)應(yīng)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(shí)，下一涂層的涂刷應(yīng)在上一層干燥后方可進(jìn)行。

涂裝時(shí)，嚴(yán)格認(rèn)真檢查，檢查數(shù)量為按構(gòu)件數(shù)抽查10%，且同類(lèi)構(gòu)件應(yīng)不少于3件。檢驗(yàn)方法為用干漆膜測(cè)厚儀檢查，每個(gè)構(gòu)件檢測(cè)5處，每處的數(shù)值為3個(gè)相距50mm測(cè)點(diǎn)涂層干漆膜厚度的平均值。不符合要求的部位應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)涂刷。

3.4 維護(hù)復(fù)涂技術(shù)

在鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料維護(hù)施工時(shí)，據(jù)不同的維修部位來(lái)進(jìn)行維修等級(jí)分類(lèi)。通常對(duì)于腐銹嚴(yán)重的范圍，要先處理漆膜表面完好的位置，以促進(jìn)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(fù)它的表面涂層時(shí)，必須去除之前涂層上的底漆，此過(guò)程對(duì)它的性能有重大關(guān)系。如果處理不徹底，對(duì)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(hù)的，如果對(duì)表面進(jìn)行打磨處理，會(huì)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)料，可選用一些與原涂層有很強(qiáng)附著力的表面涂裝材料，這樣可以簡(jiǎn)單處理原表面后直接復(fù)涂面漆，較少維護(hù)成本。

4 結(jié)語(yǔ)

鋼結(jié)構(gòu)橋梁防腐維護(hù)費(fèi)用很高，每次維護(hù)消耗涂料污染環(huán)境，同時(shí)也危及到結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)行。因此我們必須加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)橋梁的防腐質(zhì)量，從防腐體系設(shè)計(jì)、涂料質(zhì)量、涂裝表面處理、涂裝遍數(shù)、涂層厚度、維護(hù)復(fù)涂方法等方面，創(chuàng)新更優(yōu)的防腐體系或防腐方法，嚴(yán)格控制各個(gè)施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量，同時(shí)利用合理的技術(shù)進(jìn)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(shí)間延長(zhǎng)，維護(hù)頻次減少，維護(hù)成本的降低。近年來(lái)國(guó)家大力投資交通設(shè)施建設(shè)，需要建設(shè)大量鋼結(jié)構(gòu)橋梁，因此有必要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)橋梁腐銹問(wèn)題進(jìn)行深入探討。