葉林、劉鑫、楊超

（中國建筑第七工程局有限公司，河南 鄭州 450000）

0 引言

在科技進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的雙重影響下，各地政府紛紛將建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施的工作提上日程，希望憑借完善且高效的基礎(chǔ)設(shè)施，為居民生活帶來便利。在此過程中，橋梁規(guī)模建設(shè)不斷擴(kuò)大，作為影響橋梁性能、安全性以及使用壽命的核心因素，鋼結(jié)構(gòu)腐蝕自然成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。選擇腐蝕問題成因?yàn)榍腥朦c(diǎn)，結(jié)合橋梁鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和施工需求，對切實(shí)可行的施工方案與工藝進(jìn)行總結(jié)，以期使橋梁壽命最大程度接近預(yù)期。

1 研究背景

由于橋梁鋼結(jié)構(gòu)始終暴露在外界環(huán)境中，雨雪、陽光均會對其質(zhì)量、性能和壽命造成影響。為了花費(fèi)較少的成本，最大程度地延長橋梁壽命，使其所具有價(jià)值得到充分實(shí)現(xiàn)，采取在鋼結(jié)構(gòu)表面均勻涂抹防腐油漆，打造長效保護(hù)機(jī)制的方式，確保項(xiàng)目方獲得符合其心理預(yù)期的效益。

無論是對橋梁鋼結(jié)構(gòu)，還是設(shè)備鋼結(jié)構(gòu)或廠房鋼結(jié)構(gòu)而言，涂裝施工所產(chǎn)生影響均極其深遠(yuǎn)。需要注意一點(diǎn)：涂料本身的性質(zhì)更接近于半成品，需要施工人員將其均勻地涂抹在鋼結(jié)構(gòu)表面，待涂料完全干燥后，方可獲得防腐涂層。由此可見，涂層質(zhì)量往往由施工質(zhì)量所決定。為了保證涂層發(fā)揮應(yīng)有的作用，要以項(xiàng)目特點(diǎn)及需求為依據(jù)，制定切實(shí)可行的施工方案，選擇適當(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)和手段，充分發(fā)揮涂料的作用，使涂層壽命達(dá)到理想水平。

2 防腐油漆介紹

2.1 定義

防腐油漆指的是可用于苛刻腐蝕環(huán)境中的面漆、底漆。與普通油漆相比，防腐油漆對環(huán)境的適應(yīng)能力更強(qiáng)，同時(shí)其使用壽命也較普通油漆更長。

2.2 特點(diǎn)

其一，防腐油漆的干膜厚度相對較厚，普通油漆干燥形成的涂層厚度往往處于100～50（150）μm 間，防腐油漆形成的涂層厚度能夠達(dá)到200～300μm，少數(shù)防腐油漆膜的厚度可達(dá)1000μm，極少數(shù)干膜的厚度能夠達(dá)到近2000μm。

其二，即使長期處于條件相對惡劣的環(huán)境中，防腐油漆仍然能夠發(fā)揮應(yīng)有作用。一般情況下，防腐油漆在海洋、化工環(huán)境中的壽命為15年，在鹽、酸和堿性溶劑中的壽命通?？梢赃_(dá)到5年及以上。

2.3 原理

2.3.1 緩蝕

接觸水或其他特定物質(zhì)后，防腐油漆將形成能夠給金屬帶來鈍化、緩蝕效果的產(chǎn)物，如常見的鍍鋅鍍鉻和磷化底漆。

2.3.2 屏蔽

防腐油漆形成的干膜能夠?yàn)椴牧媳砻嫣峁┤轿槐Ｗo(hù)，最大程度地減少腐蝕介質(zhì)對材料造成的影響。

2.3.3 陰極保護(hù)

防腐油漆對應(yīng)電極的電位通常略低于底材金屬，通過“犧牲”自己的方式，對作為陰極的底材金屬提供相應(yīng)的保護(hù)。

3 橋梁鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕類型

隨著社會的發(fā)展，各地區(qū)建設(shè)橋梁的跨度均較以往更大，結(jié)構(gòu)承受力也有所增強(qiáng)。雖然增加橋梁長度可以給人們的日常生活提供極大的便利，卻也在無形中增加了橋梁出現(xiàn)質(zhì)量問題的概率。研究表明，土壤環(huán)境、大氣還有酸雨均會在不同程度上腐蝕鋼結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致橋梁質(zhì)量及安全性受到影響。鑒于此，業(yè)內(nèi)人士紛紛將目光聚焦于鋼結(jié)構(gòu)防腐，希望能夠盡快確定具有普適性、實(shí)用性和有效性的防腐方案。在此之前，先對鋼結(jié)構(gòu)常見的腐蝕類型有所了解：其一，均勻腐蝕。鋼結(jié)構(gòu)表面各部分腐蝕程度較為均勻，腐蝕速度相對緩慢，導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)整體厚度變薄。其二，縫隙腐蝕。橋梁鋼結(jié)構(gòu)通常由多個(gè)金屬、非金屬構(gòu)件組成，各構(gòu)件通過螺栓、鉚釘緊密相連，受當(dāng)前工藝水平制約，各構(gòu)件間存在縫隙的情況無法避免。一段時(shí)間后，具有腐蝕性的物質(zhì)或是介質(zhì)便會滲入縫隙，導(dǎo)致螺栓、鉚釘出現(xiàn)局部腐蝕的情況。其三，點(diǎn)蝕。鋼結(jié)構(gòu)表面不存在大面積腐蝕的情況，但在局部或是微小范圍內(nèi)存在小孔或小點(diǎn)，且小孔或小點(diǎn)的深度會隨著橋梁使用時(shí)間的增加和腐蝕程度的加劇而變得更深。

4 橋梁鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕原因

橋梁鋼結(jié)構(gòu)受到腐蝕后，耐用效果及安全性均會大幅降低，與此同時(shí)，橋梁的使用壽命也會受到影響。研究表明，雨、雪、陽光均會在不同程度上腐蝕鋼結(jié)構(gòu)。隨著橋梁表面覆蓋的涂層被分解，鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)脫色的情況，若不盡快解決，將極大可能導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)被破壞，橋梁的美觀性、使用性能自然會受到負(fù)面影響。此外，長時(shí)間的陽光直射極易使鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)涂層脫落的問題，同樣需要引起重視。為避免腐蝕給鋼結(jié)構(gòu)帶來難以挽回的影響，有關(guān)人員結(jié)合腐蝕類型及原因，有針對性地提出了切實(shí)可行的應(yīng)對方案，降低鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)涂層破損、鼓包等問題的概率。在保證橋梁的性能和質(zhì)量的前提下，延長橋梁的使用壽命，使其創(chuàng)造更為可觀的經(jīng)濟(jì)與社會效益。

5 涂刷防腐油漆的工藝

5.1 清理橋梁表面

防腐施工需要嚴(yán)格控制涂裝鋼結(jié)構(gòu)的時(shí)間，待驗(yàn)收工作告一段落后，方可著手涂刷防腐油漆。新建橋梁項(xiàng)目通常會采取先涂裝再安裝的施工方案。橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐油漆涂裝的特點(diǎn)是對現(xiàn)有涂層進(jìn)行施工，施工難度有目共睹，給施工人員提出了更加嚴(yán)格的要求。若鋼結(jié)構(gòu)已出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕的情況，則要先徹底清理腐蝕區(qū)域及涂層，保證油漆能夠牢牢附著在鋼結(jié)構(gòu)表面。也就是說，前期準(zhǔn)備階段應(yīng)徹底清理鋼結(jié)構(gòu)，保證鋼結(jié)構(gòu)表面不存在灰塵、油污。事實(shí)證明，涂層質(zhì)量往往取決于結(jié)構(gòu)清理的效果?，F(xiàn)階段，普遍將涂裝除銹效果分成兩級：一級是指鋼結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)的顏色為金屬本色；二級則要在呈現(xiàn)本色的基礎(chǔ)上，對結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行仔細(xì)打磨，確保鋼結(jié)構(gòu)與底漆更加充分的結(jié)合。

施工人員可在確保涂裝效果達(dá)到項(xiàng)目要求的前提下，視情況選擇除銹工藝。橋梁鋼結(jié)構(gòu)往往需要達(dá)到二級除銹標(biāo)準(zhǔn)，可供選用的除銹工藝包括酸洗、人工除銹還有噴砂除銹。酸洗除銹需要通過酸池將油污、鐵銹及其他常見雜質(zhì)去除。該項(xiàng)工藝的優(yōu)點(diǎn)在于除銹速度快且效果較為理想，但較易出現(xiàn)酸殘留的情況，加快鋼結(jié)構(gòu)被腐蝕的速度。為了使該項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)得到充分發(fā)揮，關(guān)鍵是要反復(fù)清洗鋼結(jié)構(gòu)，確保鋼結(jié)構(gòu)表面不存在殘留酸。人工除銹是指施工人員利用砂布或刮刀等工具對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行清理。該項(xiàng)工藝往往需要耗費(fèi)大量的時(shí)間，同時(shí)清理效果也無法得到保證，現(xiàn)已逐漸被行業(yè)淘汰。噴砂除銹強(qiáng)調(diào)以空氣壓力為動(dòng)力，促使鐵砂、石英砂以較快的速度撞擊鋼結(jié)構(gòu)，對其表面油污和鐵銹進(jìn)行沖刷，確保鋼結(jié)構(gòu)能夠呈現(xiàn)本色。該項(xiàng)工藝的優(yōu)點(diǎn)極為突出，不僅能夠保證清理效果，還能夠在一定程度上壓縮除銹環(huán)節(jié)的用時(shí)，為后續(xù)環(huán)節(jié)預(yù)留更加充足的時(shí)間。

5.2 均勻涂刷油漆

5.2.1 底漆

在進(jìn)行底漆涂刷的過程中，有以下幾方面內(nèi)容需要引起重視：一是在涂刷前，施工人員要根據(jù)現(xiàn)場情況和項(xiàng)目需求，對紅丹防銹漆進(jìn)行科學(xué)調(diào)配，保證其具有理想的黏稠度，顏色達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。二是在涂刷底漆的環(huán)節(jié)，應(yīng)增加沾漆頻次，同時(shí)縮短涂刷間隔，減少油漆刷帶出油漆的情況，控制油漆的用量，降低項(xiàng)目的成本。三是進(jìn)行二次涂刷前，要仔細(xì)檢查已涂刷底漆的狀態(tài)，在底漆完全干燥的情況下，方可著手準(zhǔn)備二次涂刷。如果在尚未干燥的底漆表面覆蓋第二層底漆，將增加底漆出現(xiàn)皺紋的概率，不僅涂層效果會受到影響，項(xiàng)目整體質(zhì)量也會受到一定程度的影響。四是待二次涂刷底漆的環(huán)節(jié)告一段落，由專業(yè)人員對漆膜厚度進(jìn)行檢查，確保鋼結(jié)構(gòu)各部分漆膜的厚度基本一致。五是涂刷底漆后的6h 內(nèi)，不得開展后續(xù)工作。因?yàn)榈灼嵬却s6h 的時(shí)間，才能基本達(dá)到干燥狀態(tài)，在此之前對面漆進(jìn)行施工，通常無法取得良好的效果。

5.2.2 面漆

一般情況下，在底漆完全干燥后，施工人員就可以著手對面漆進(jìn)行涂刷。為了取得良好的效果，應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：其一，科學(xué)選用面漆?？紤]到不同種類面漆的含氟量往往存在一定差別，生產(chǎn)成本和銷售價(jià)格也不盡相同?，F(xiàn)階段，橋梁鋼結(jié)構(gòu)所用面漆以聚氨酯面漆為主，雖然單價(jià)偏高，但具有色彩鮮艷和防腐效果好的優(yōu)點(diǎn)。在購入面漆時(shí)，采購人員應(yīng)做到貨比三家，與口碑良好且信譽(yù)度高的廠家達(dá)成合作關(guān)系，避免不達(dá)標(biāo)材料進(jìn)場，給項(xiàng)目施工造成不利影響。其二，涂刷底漆、涂裝面漆這兩道工序的間隔時(shí)間較長，由于工期較為緊張，一部分施工人員會選擇提前進(jìn)行面漆施工。但此做法不僅無法提升施工速度，還會對施工效果造成影響。其三，在面漆施工環(huán)節(jié)，施工人員應(yīng)做到不斷攪拌面漆。該環(huán)節(jié)的重點(diǎn)與底漆涂刷相同，一是保證沾漆頻次始終維持在較高水平，二是對涂刷間隔進(jìn)行嚴(yán)格控制。其四，根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)，對面漆流速加以控制，同時(shí)對膠管長度進(jìn)行調(diào)整，確保膠管能夠順利到達(dá)任意施工區(qū)域。另外，施工期間應(yīng)將壓縮機(jī)的運(yùn)行氣壓控制在0.5～0.7N/mm間。其五，保證鋼結(jié)構(gòu)、噴嘴間距始終在12cm 左右。試驗(yàn)證實(shí)，噴嘴距鋼結(jié)構(gòu)12cm 對面漆進(jìn)行涂刷，可確保面漆分布均勻，涂層質(zhì)量能夠得到充分保障（見圖1）。

圖1 清水河一號橋

5.3 注意事項(xiàng)

作為防腐施工極為重要的一環(huán)，清理原有涂層的效果與整體施工質(zhì)量密切相關(guān)。換言之，只有做到徹底清理原有涂層，才能保證防腐油漆完全貼合鋼結(jié)構(gòu)。如果涂層清理效果不理想，將增加項(xiàng)目返工的概率，不僅會導(dǎo)致物力、人力被大量浪費(fèi)，還會對施工質(zhì)量造成負(fù)面影響。對橋梁修復(fù)項(xiàng)目而言，滾漆、刷漆的效果往往優(yōu)于噴漆，因?yàn)閲娖嵋环矫鏁Ω浇h(huán)境造成污染，另一方面會使施工人員、現(xiàn)場其他人員的健康受到影響。滾漆、刷漆則不存在上述問題。當(dāng)然，這兩項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)還包括：一是施工成本相對低廉；二是即使遇到質(zhì)量問題或突發(fā)情況，也可快速完成返修工作，并且保證返修效果符合要求。

除此之外，以下內(nèi)容也應(yīng)當(dāng)引起重視：其一，涂裝施工對溫度的要求相對寬松，但要保證溫度處于5～38℃。若外界溫度未達(dá)到5℃，則應(yīng)改用低溫涂料對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行涂刷。如果外界溫度在38℃及以上，則需要先停止涂裝施工，以免由于溫度過高，導(dǎo)致油漆內(nèi)形成大量氣泡，給涂裝質(zhì)量造成不必要的影響。其二，涂裝施工對濕度的要求為≤85%。如果現(xiàn)場存在結(jié)露情況，則不得開展相關(guān)工作。其三，在前期準(zhǔn)備階段，先要對夾層和隱蔽部位進(jìn)行清理，在保證除銹效果符合要求的前提下，在其表面均勻涂抹防腐涂料。

6 驗(yàn)收施工質(zhì)量的要點(diǎn)

6.1 細(xì)致檢查涂層

無論是施工中還是施工后，均要為鋼結(jié)構(gòu)提供全方位的保護(hù)。因?yàn)榉栏推岬酿ば云毡闃O大，在徹底干燥前，均有一定概率黏上雜物或是灰塵，導(dǎo)致施工質(zhì)量無法達(dá)到預(yù)期。待施工環(huán)節(jié)告一段落，施工方應(yīng)委派專業(yè)人員對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)且深入的檢驗(yàn)，確保鋼結(jié)構(gòu)可以達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn)：一是各部分顏色相同，無明顯色差，整體顏色亮麗且美觀。二是涂層內(nèi)及表面均沒有褶皺、氣泡存在。三是涂層厚度與設(shè)計(jì)方案的要求相符，涂層過薄將無法達(dá)到防腐的目的，而涂層過厚會導(dǎo)致施工成本大幅提高，致使項(xiàng)目方無法獲得應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)與社會效益。

6.2 明確驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

防腐施工所用油漆等材料的質(zhì)量和各項(xiàng)指標(biāo)均應(yīng)當(dāng)達(dá)到項(xiàng)目的相關(guān)要求。此外，前期除銹環(huán)節(jié)所使用的工藝同樣應(yīng)當(dāng)符合行業(yè)及項(xiàng)目規(guī)定。待涂裝鋼結(jié)構(gòu)的工作告一段落，盡快隔離施工區(qū)域，通過隔離保護(hù)的方式，最大程度避免施工質(zhì)量被外界因素影響。如果需要先涂裝鋼結(jié)構(gòu)，再將鋼結(jié)構(gòu)運(yùn)送到施工現(xiàn)場并進(jìn)行安裝，則需要密切關(guān)注運(yùn)輸過程。既要避免運(yùn)輸期間出現(xiàn)碰擦或是拖拽的情況，還要避免鋼結(jié)構(gòu)與酸類物質(zhì)接觸，保證防腐油漆的功能得到充分發(fā)揮。

7 結(jié)語

綜上，橋梁鋼結(jié)構(gòu)極易受到腐蝕影響，進(jìn)而導(dǎo)致自身功能、質(zhì)量以及使用壽命無法達(dá)到預(yù)期。以鋼結(jié)構(gòu)常見問題為落腳點(diǎn)，綜合考慮多方面因素，最終制定可有效減輕腐蝕影響的方案。在對防腐油漆選擇要點(diǎn)進(jìn)行說明的基礎(chǔ)上，圍繞施工策略和注意事項(xiàng)展開了討論。希望能給相關(guān)人員帶來幫助，為日后防腐施工等工作的高效開展提供理論依據(jù)。