钢结构桥梁的防腐蚀维修

                   钢结构桥梁的防腐蚀维修
                      （上海恩缔实业技术总监  张作华）
    随着城市化进程的发展，越来越多的钢结构桥梁横跨在河道和跨线道路上面（人行天桥和高架桥）。色彩斑斓的防腐蚀涂装如飘带一样为城市增加了亮点，被美称为“空中的马路”，有一些标志性的钢结构桥梁成为了城市的一张响亮的名片。
    虽然钢结构桥梁具有施工快捷工期短，强度高重量轻，可塑性韧性好，机械化制作程度高，可焊可拆性丰富了资源的再利用等优点；但是由于钢铁的腐蚀性，导致许多钢结构桥梁腐蚀生锈，失去了美观性，又带来严重的安全隐患。据不完全统计世界上每年因为腐蚀而失去作用的金属材料和设备大约为生产量的20%以上。钢结构桥梁也不例外，腐蚀引起的灾难性事故屡见不鲜。钢结构桥梁由于是焊接连接，在承受较大应力状况下，腐蚀将大大加速。为了控制腐蚀的发生，保证最大安全保障，及时勘测钢结构桥梁的腐蚀程度非常重要，对桥梁的防腐维修延长使用寿命更是重中之重。
    钢结构桥梁防腐维修首先必须了解该区域环境C1~C5的腐蚀等级，再根据JT/T722-2008《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》编制防腐蚀维修方案和环保措施。以下是笔者接触最多也是最为普遍的钢结构桥梁防腐维修进行技术探讨，以中度腐蚀环境C4为条件，要求防腐蚀维修后钢结构桥梁保证使用寿命20年以上。
    钢结构桥梁表面处理可以采取喷砂的方法，并且做好施工围护措施，确保安全和环保的有效性。如果受环保因素的制约，可以采取湿喷砂，要求达到GB8923所规定Sa2.5的标准；如果更加苛刻的环保因素不允许任何喷砂方式，只能进行人工加打磨机械的作业方式。首先使用铲刀去除钢结构表面污染物包括泥土油污等。铲除鼓泡翘皮涂层，用100型磨光机进行打磨，磨片选择无机矿砂，质量要求达到GB8923所规定的St3标准。对于角钢双拼夹缝或者难以操作的部位应该采取锈转化的方式进行局部表面处理，使得锈蚀物质转化为牢固的第一道钢铁保护膜，再用环氧底涂进行过渡层封闭，以便与上一道涂层的牢固连接。
    根据笔者实际施工经验，钢结构桥梁维修可以使用富锌底涂（无机富锌或者环氧富锌）+厚浆型环氧云铁中间涂层+丙烯酸改性聚硅氧烷（或者脂肪族聚氨酯）的配套防腐蚀涂层体系结构。为了区别对待表面处理方式的不同使用富锌底漆的种类不一样，如果是喷砂表面处理方式，底涂可以选择无机或者环氧富锌；如果是其他非喷砂表面处理方式一定要使用环氧富锌或者其他环氧底涂（如环氧铁红底涂），对于焊缝、锐边、阳角和孔隙四周的底涂要进行加强层预涂。中间涂和面涂基本不分表面处理方式。施工机具以涂刷和高压无气喷涂为主。涂刷时一定要十字交叉进行，可以有效避免漏涂和针眼气泡等涂层缺陷。高压无气喷涂避免迎风喷涂或者风力超过5级时停止喷涂作业。涂装施工时随身携带湿膜卡和羊毛刷，及时检测湿膜厚度和缺陷更正。这是一般涂装人员容易忽视的质量控制关键，是避免整体涂装完毕后发现问题难以纠正的良方。
    涂层的厚度决定着钢结构桥梁的使用寿命，为了保证使用寿命达到20年以上的质量标准，富锌底涂干膜厚度保持60μm，厚浆型环氧云铁干膜厚度保持130μm，丙烯酸改性聚硅氧烷干膜厚度保持50μm，总厚度240μm。如果面涂换成脂肪族聚氨酯可以改成：富锌底涂干膜厚度60μm，厚浆型云铁干膜厚度150μm，脂肪族聚氨酯80μm，总厚度290μm。在这里特别提起的是一些钢结构桥梁人行走道需要防腐和耐磨及防滑功能，过去都使用面层抛沙的方法，增加防滑系数；但是发现这种方法耐磨效果不好，另外因为沙粒的沉降会导致涂层厚度的不足，满足不了防腐使用寿命20年以上的要求。面涂粘结强度不好的沙粒脱落会造成针眼的涂层缺陷，引起点腐蚀，久而久之腐蚀面扩大，甚至桥面全部腐蚀，失去使用功能，导致再次维修。
    现在钢结构桥梁行人路面不需要这样的落后涂装工艺，取而代之的是一种高端的高弹高耐候防腐防水材料-----聚脲被大量使用到钢结构桥梁人行道路面（特别是市政钢结构桥梁工程）。底涂采用专用耐阴极剥离聚脲涂层，其附着力达到11.5Mpa，膜厚50μm。面涂采用超耐磨防水防腐蚀地坪聚脲，耐磨性（750g/500r）只有4.1mg而环氧达到20mg，是耐磨环氧的5倍，热喷涂聚脲面涂一次性厚度可以达到2000微米，确保了使用寿命20年以上的质量要求，而且低温高湿度条件下依然可以施工，大大缩短了施工周期。热喷涂聚脲可以通过枪手的运行方式形成光面和粗糙面（俗称造粒）。光面聚脲地坪亮如镜面而不滑，其防滑系数均在1.2以上大于环氧防滑地坪系数0.75，完全符合人行道地面防滑安全性能。由于其高弹性能，即使摔倒也不会造成人身伤害，因此聚脲作为城市桥梁防腐蚀维修，特别在人行天桥路面的应用已经成为经典的防腐蚀涂装材料。
    桥梁钢结构或者钢板桥面经过上述防腐蚀施工维修，完全可以保证使用寿命达到20年以上。任何一项维修工程的质量保证必须做到事前，事中，事后三事监管。钢结构桥梁事后质量监管就是所有涂层养护。养护期间禁止任何极性溶剂接触到涂层，避免划伤和碰坏涂层，必须保持涂层的自有干净无染，不得人为的造成粘附雨水和灰尘，沙粒等影响表面美观的缺陷。施工围护只有在最后一道面涂层72小时后才能拆除，确保面涂的后期固化干燥。
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徐鹏飞	2020-04-27 10:38
感谢张总分享

益成	2020-04-30 08:07

UJSfei	2020-08-18 16:26
如果桥梁下方需要通车或通航，那使用喷砂除锈需要考虑对下方通行的影响吗？或者有其他措施可以用吗？

hiatc	2020-08-18 17:21
UJSfei:如果桥梁下方需要通车或通航，那使用喷砂除锈需要考虑对下方通行的影响吗？或者有其他措施可以用吗？ (2020-08-18 16:26) 这个措施肯定需要。

嘟嘟-嘟嘟	2021-10-06 10:40
感谢张工分享，谢谢

王星	2022-04-09 13:15
强制维护时间非常必要，

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