王志潼 魏從榮

江蘇交通文化傳媒有限公司（210005）

江蘇沿海地區(qū)，經(jīng)濟水平較發(fā)達，地方區(qū)域的品牌對于廣告宣傳需求量巨大，推動了該區(qū)域戶外大型鋼結構廣告牌的建設熱潮。同時戶外廣告牌的大規(guī)模發(fā)展也為推動經(jīng)濟和社會發(fā)展做出了一定貢獻。

沿海地區(qū)由于其特殊的地理位置環(huán)境，空氣平均濕度高，而且氯離子濃度較高，鋼構件極易發(fā)生銹蝕。 廣告牌的上部鋼桁架、鋼立柱和基礎是重要的傳力構件，其性能影響廣告牌的結構安全。

文章通過江蘇沿海地區(qū)高速公路沿線戶外廣告牌的檢測與安全評定工作，發(fā)現(xiàn)并分析廣告牌的病害形成原因， 在今后的廣告牌的設計和施工中，有利于減少病害的發(fā)生。 同時，針對鋼結構廣告牌的病害提出相應的防護和處治措施，為廣告牌的養(yǎng)護和維修加固提供依據(jù)。

1 工程概況

本次檢測的單立柱廣告牌包括雙面廣告牌和三面廣告牌兩種形式，采樣數(shù)量多，覆蓋江蘇沿海的南通市、鹽城市和連云港市，有一定的普遍性和代表性。廣告牌板面規(guī)格主要有兩種，一種是6 m×18 m，另一種是7 m×21 m，高度一般不超過20 m。廣告結構包括基礎、立柱、上部桁架和附屬設施，附屬設施包括爬梯和人行棧道。單立柱廣告牌的建設地點一般位于高速公路互通區(qū)、 高速公路樞紐、服務區(qū)廣場和高速公路沿線區(qū)域等。沿海區(qū)域廣告牌通常在高速公路運營初期建設， 使用年限較長，一般超過10 年。

2 主要病害

沿海地區(qū)單立柱廣告牌均為鋼結構。通過實地探勘檢測，對病害部位進行歸納，廣告牌病害主要集中在:基礎、立柱、上部桁架和附屬設施。

2.1 基礎病害

基礎主要構成包括樁基礎或擴大基礎， 基礎和立柱通過法蘭盤和螺栓連接?；A病害主要是銹蝕，表現(xiàn)為法蘭盤銹蝕和脫空，螺栓銹蝕和缺失。其他病害還有基礎不均勻沉降，法蘭盤包封開裂等。

沿海地區(qū)法蘭盤銹蝕病害較為普遍， 多處廣告牌法蘭盤存在不同程度的銹蝕問題。法蘭盤的上部、下部和加勁肋均出現(xiàn)銹蝕， 氧化皮已因銹蝕而全面剝離，并且鋼材表面已普遍發(fā)生多層銹蝕，屬于最嚴重的的D 級銹蝕[1]。 個別法蘭盤包封開裂，雨水滲入且不容易排出，會加速法蘭盤和螺栓銹蝕，如圖1 所示。

圖1 法蘭盤和螺栓銹蝕病害

螺栓作為連接立柱和基礎的核心部件， 發(fā)揮傳遞豎向重力、 抗拔力和橫向剪力的作用。 螺栓的病害主要表現(xiàn)為銹蝕嚴重， 螺桿銹蝕導致螺紋不夠清晰，螺母無法擰動，螺母脫落，螺母滑移等。當多個螺母滑移后，在風力作用下，廣告設施容易產(chǎn)生晃動，法蘭盤與基礎的間隙會增大，導致法蘭盤下部空洞、翹起，如圖2 所示。 隨著螺母滑移增加，廣告設施傾斜程度也會加劇。擴大基礎普遍存在沉降問題，部分出現(xiàn)不均勻沉降。

圖2 法蘭盤脫空病害

2.2 立柱病害

鋼立柱外表一般涂有防腐涂層。 立柱常見病害有防腐涂層開裂甚至剝落，鋼管表面銹蝕，部分鋼管表面銹蝕嚴重， 銹蝕深度≥0.18 mm， 如圖3 所示。 鋼管壁厚減少，造成應力集中[2]，削弱承載能力。

部分廣告牌小幅度傾斜，個別立柱垂直度偏差較大，但是在規(guī)范限定范圍內(nèi)。 由于基礎將立柱和上部桁架的豎向力傳遞至土層。 立柱傾斜后，產(chǎn)生彎矩，不利于結構受力。

圖3 立柱病害

2.3 上部桁架病害

上部桁架病害主要是鋼構件保護層剝落；鋼桁架出現(xiàn)不同程度的銹蝕，部分角鋼因為銹蝕嚴重出現(xiàn)實際厚度減小的現(xiàn)象，削弱鋼桁架的抗剪能力，如圖4 所示；鋼桁架與桁架之間的連接一般采用焊接方式，個別焊縫表面有氣孔、夾渣和開裂情況；上部桁架與鋼立柱的連接一般采用螺栓連接方式，部分螺栓存在銹蝕問題，個別螺栓銹蝕嚴重無法松動。廣告牌面板正面和背部出現(xiàn)銹蝕的情況，個別面板局部已經(jīng)銹穿、銹透。 少數(shù)桁架和面板之間的鉚釘連接不牢甚至脫落，個別部分廣告牌面板脫落。

圖4 上部結構病害

2.4 附屬設施病害

附屬設施主要包括鋼立柱上的爬梯和上部桁架外側的人性棧道。 爬梯的主要病害是保護層剝落、鋼構件銹蝕。 爬梯構件和鋼立柱焊接的位置焊縫開裂。一旦爬梯斷裂，作業(yè)人員容易踏空墜落。上部的人行棧道主要病害是保護層剝落，鋼構件銹蝕甚至銹斷，個別棧道鋼構件焊接部位焊縫開裂。

本次檢測的單立柱廣告牌有一部分設有照明設施， 其中有部分照明線路接頭套管老化或者缺失，線路外露部分老化嚴重。 單立柱廣告設施普遍沒有安裝避雷設施，不滿足規(guī)范要求。

3 成因分析

3.1 銹蝕

基礎螺栓、螺母和法蘭盤、立柱和桁架銹蝕的共性成因是保護層剝落，沿海地區(qū)空氣濕度大。 由于部分廣告牌所處位置低洼，容易積水，基礎長期處于干濕交替狀態(tài)[3]，基礎螺栓、螺母、法蘭盤更容易發(fā)生銹蝕問題，當基礎包封開裂后，法蘭盤上面容易積水并難以蒸發(fā)，會加劇銹蝕。 上部桁架得鋼構件大都采用角鋼，角鋼呈L 型，施工時未能完全水平，在彎處和焊縫節(jié)點位置容易積水，導致桁架銹蝕。

3.2 基礎

基礎出現(xiàn)不均勻沉降，主要是因為沿海地區(qū)土質以軟土為主，土質含水量高，具有高壓縮性，承載能力低，容易發(fā)生沉降。 建設期地基處理不當，更容易出現(xiàn)不均勻沉降。

通過在空氣導流板的導流裝置內(nèi)側增加仿形輔助陰極板，消除了導流裝置因自身的多曲率外型而在陽極氧化和電解著色過程中產(chǎn)生的電流尖端效應，實現(xiàn)了內(nèi)腔連續(xù)、穩(wěn)定的陽極氧化和電解著色生產(chǎn)。所制備的氧化膜厚度均勻，電解著色后顏色也均勻，并具有較高的發(fā)射率。

混凝土初期養(yǎng)護不到位，容易導致混凝土包封開裂。 廣告牌在風的作用下晃動，引起螺栓松動，進一步加劇混凝土包封開裂。

法蘭盤脫空的直接成因是雨水沖刷。 螺栓缺失和松動也會導致法蘭盤翹曲，與基礎表面產(chǎn)生一定的縫隙。

3.3 立柱

立柱保護層剝落的主要成因是保護層老化開裂。 部分保護層重新涂刷時，舊的保護層沒有清理干凈也容易導致保護層繼續(xù)開裂或剝落[4]。

基礎不均勻沉降直接導致廣告牌立柱垂直度存在偏差。 由于基礎螺栓的松動或缺失，廣告牌在風力作用下晃動更加明顯， 間接導致廣告牌的傾斜。

3.4 上部桁架

桁架與桁架的焊接部位有氣孔，主要成因是焊接部位處理不干凈，雜質在焊接高溫時產(chǎn)生氣體進入熔池或者是焊接過程中風力較大， 熔池混入空氣。 焊接電流小、焊接速度快或焊接手法不當造成焊縫夾渣。 存在以上缺陷，均會導致焊縫斷裂。

3.5 附屬設施

附屬設施的病害主要成因包括外部成因和養(yǎng)護成因。 具體病害成因見表1。

表1 附屬設施病害成因

4 處治對策

4.1 銹蝕處治

對于輕微銹蝕的情況，按照以下流程處治。

1） 保護層處治。 對于保護層舊漆膜大部分完好，局部破損的情況，只需將局部漆膜清除干凈，再嵌批膩子、打磨、補充涂刷，做到與舊漆膜平整、顏色一致。 舊漆膜清除有多種方法，包括堿水清洗、火噴法、涂脫漆劑等。 對于舊漆膜大面積脫皮起殼的情況，應將舊漆膜全部清除，刮膩子、打磨。

2）表面處治。 表面處理包括除銹和控制鋼材表面粗糙度。 除銹方法有很多，主要包括手工工具除銹和機械工具除銹。 手工工具除銹需要工人用鏟刀、刮刀、鋼絲刷、砂輪和紗布等除去鋼材表面毛刺和鐵銹等污物。 機械工具除銹使用磨光機、風槍和電動工具除銹，保證鋼材表面無附著不牢的氧化物、銹蝕附著物， 鋼材顯露部分的表面應具有金屬光澤，表面可留存少量軋制表皮。

3）涂層選擇。 涂層品種盡量與原油漆相同。 根據(jù)構件特性選擇涂刷或噴繪方式，一般選用干燥快，便于刷、噴的常溫固化型涂料。 涂料可分為底漆和面漆，兩者應有良好的配套性能。 鋼構件防腐采用油漆時應做到2 底3 面，涂層干漆膜總厚度不小于150 μm。

對于鋼構件銹蝕嚴重的情況，承載能力削弱嚴重，應更換構件。

4.2 基礎處治

對于基礎存在不均勻沉降的情況，可以采用基礎注漿[5]的方式，將基礎矯正。 對于法蘭盤和基礎之間有縫隙的情況，經(jīng)過縫隙清理和表面混凝土鑿毛后，用壓力灌漿法將縫隙填充密實。

對于螺帽滑移的情況，用扳手復擰，將螺帽復位。 對于螺栓和螺帽銹死、難以復位的情況，用乙炔氧氣火焰灼燒后，再用扳手將螺母擰緊；如果以上方法均無效，可以在螺栓下面填充墊片后焊牢固。

4.3 焊縫處治

對于焊縫表面有氣孔、 夾渣或開裂的情況，應用機械打磨清除，對焊件表面進行清理，保證焊絲干凈，做好防風措施，進行補焊。

4.4 附屬設施處治

對于照明線路老化的線纜， 應重新更換布設，并用套管加以保護。 沒有裝防雷設施的廣告設施，應安裝避雷針，保證電氣設備和人身安全。

5 結語

在對江蘇沿海地區(qū)高速公路沿線鋼結構單立柱廣告牌實地檢測勘察的基礎上，文章分類歸納廣告牌的典型病害，對病害成因進行多方面分析，制訂有針對性的處治措施。 最后提出如下三點建議，希望對該地區(qū)廣告牌的設計、養(yǎng)護和維修加固提供一些參考。

1）設計階段應針對沿海地區(qū)土質偏軟且含水量高的特點，盡量采用樁基礎設計，避免出現(xiàn)基礎承載力不足、不均勻沉降等問題。

2）針對沿海地區(qū)空氣濕度大的特點，應對廣告牌所有鋼構件進行防腐涂裝。

3）廣告牌病害防治的最重要手段是加強檢查和監(jiān)測。 適時開展預防性養(yǎng)護[6]，可以有效地延長廣告牌使用壽命。