鄭州黃河公路大橋鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層體系的設(shè)計(jì)與工藝

【摘 要】介紹了鄭州黃河公路大橋鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層體系的選擇、涂層體系的性能特點(diǎn)、施工工藝要求和涂裝質(zhì)量控制，對(duì)北方地區(qū)橋梁預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的防腐防護(hù)涂裝有一定的借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】預(yù)應(yīng)力；T型梁；鋼板；防腐涂裝

【Abstract】This paper introduces the selection of steel structure anti-corrosion coating system of Zhengzhou Huanghe Highway Bridge， the performance characteristics of coating system， construction process requirements and coating quality control. It has certain reference significance for anti-corrosion protection coating of bridge prestressed concrete bridge structure in northern area.

【Key words】Prestress；T-beam；Steel plate；Anti-corrosion coating

1. 前言

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，特別是橋梁建設(shè)進(jìn)人了快速發(fā)展階段，對(duì)橋梁耐久性不斷提出更高的要求。橋梁暴露在自然環(huán)境中，不斷地受到環(huán)境介質(zhì)的侵蝕而發(fā)生物理、化學(xué)或電化學(xué)破壞，這些腐蝕因素影響著橋梁安全運(yùn)行和使用壽命。橋梁產(chǎn)生病害后，為保證橋梁安全需要采用鋼板加固和設(shè)置防腐涂裝減緩橋梁結(jié)構(gòu)的腐蝕，提高橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性，本文結(jié)合鄭州黃河公路大橋鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝實(shí)踐，現(xiàn)將鄭州黃河公路大橋防腐涂裝技術(shù)主要做法做一介紹，以供同行借鑒。

2. 橋梁基本概況

（1）鄭州黃河公路大橋是國(guó)道G107北京至深圳，省道S101鄭州至滑縣，省道S104鄭州至常平路線的樞紐，是連接鄭州與新鄉(xiāng)的重要樞紐，也是河南省內(nèi)跨越黃河的重要快速通道。

（2）鄭州黃河公路大橋全長(zhǎng)5549.86m，上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁，橋面簡(jiǎn)易連續(xù)，每150m至250m設(shè)置一條伸縮縫，跨徑組合為：4×7×20m+10×5×50m+3×4×50m+1×5×40m+7×6×40m（聯(lián)數(shù)×每聯(lián)孔數(shù)×每孔跨度），全橋共25聯(lián)137孔，單幅橋設(shè)置，橫向布置7片T梁。下部結(jié)構(gòu)為鉆孔灌注樁框架式橋臺(tái)，雙柱式橋墩。

設(shè)計(jì)荷載：汽車-超20級(jí)，掛車-120級(jí)，人群荷載350Kg/m2；

橋面寬度： 16m行車道+2×1.25m人行道；

橋面橫坡：橋面橫坡為1%，采用鋪裝層調(diào)坡。

（3）鄭州黃河公路大橋于1984年開(kāi)始建設(shè)，1986年10月1日通車，到目前為止已運(yùn)營(yíng)27年。2012年10月鄭州黃河公路大橋取消收費(fèi)，同時(shí)3軸及以上的大貨車限制通行。

3. 目前橋梁主要病害加固措施

鄭州黃河公路大橋運(yùn)營(yíng)時(shí)間較長(zhǎng)，根據(jù)《鄭州黃河公路大橋外觀檢測(cè)及荷載試驗(yàn)報(bào)告》的結(jié)果，主梁病害數(shù)量很多且病害較為嚴(yán)重，梁肋豎向裂縫、斜向裂縫；T梁翼緣板鋼筋外露銹蝕與接縫滲水；橫隔板裂縫、露筋和其連接處混凝土

剝落等。存在安全事故的風(fēng)險(xiǎn)，需及時(shí)進(jìn)行加固處理。主要采用鋼板加固，鋼板設(shè)置防腐涂裝。

4. 鋼結(jié)構(gòu)加工與涂裝

4.1 鋼結(jié)構(gòu)及加工。

鋼板的加工應(yīng)符合國(guó)家、行業(yè)現(xiàn)行規(guī)范要求。焊縫質(zhì)量要求為二級(jí)。螺栓及螺母、墊圈須符合 GB5782-86，GB6170-86，GB97.1-85規(guī)定。鋼結(jié)構(gòu)及鋼板加工完畢后應(yīng)預(yù)先進(jìn)行試拼裝。

4.2 鋼板防腐涂裝：

4.2.1 涂層體系。

鋼結(jié)構(gòu)外露表面必須進(jìn)行防腐涂裝（粘貼面打磨處理達(dá)到設(shè)計(jì)要求即可），鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝體系如表1 所示，此防護(hù)體系為此次維修設(shè)計(jì)中鋼結(jié)構(gòu)及鋼板統(tǒng)一采用的防腐體系。

4.2.2 材料性能。

（1）環(huán)氧富鋅底漆 環(huán)氧富鋅底漆由環(huán)氧樹(shù)脂、超細(xì)鋅粉、助劑、改性固化劑等組成的雙組分涂料，特別適合用作苛刻腐蝕環(huán)境中的長(zhǎng)效防腐底漆。

主要物理參數(shù)包括：

顏色：鋅灰色；

比重：2.31g/ml（以商品出場(chǎng)檢測(cè)報(bào)告為準(zhǔn)）；

標(biāo)準(zhǔn)膜厚：干膜75 微米/道；

理論涂布量：約3m2/Kg，實(shí)際用量受被涂物結(jié)構(gòu)、表面狀態(tài)、涂裝方法、施工環(huán)境等損耗因素影響，通常比理論用量多30%～80%。

環(huán)氧富鋅底漆主要技術(shù)指標(biāo)如表2 所示。

（2）環(huán)氧云鐵中間漆 環(huán)氧云鐵中間漆由環(huán)氧樹(shù)脂、鱗片狀云母氧化鐵、復(fù)合緩蝕劑、改性固化劑等組成的雙組分環(huán)氧漆。主要物理參數(shù)包括：

顏色：云鐵色

比重： 1.43g/ml

標(biāo)準(zhǔn)膜厚：干膜40 微米/道

理論涂布率約9.3m2/Kg 實(shí)際用量受被涂物結(jié)構(gòu)、表面狀態(tài)、涂裝方法、施工環(huán)境等損耗因素影響，通常比理論用量多30%～80%。環(huán)氧云鐵中間漆主要技術(shù)指標(biāo)如表3所示。

（3）丙烯酸聚氨酯面漆 丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆以脂肪族異氰酸酯和含羥基的丙烯酸樹(shù)脂為基料，并配以耐侯性顏料、助劑等組成的雙組分高性能防腐面漆。其主要物理參數(shù)包括：

顏色：各色

光澤：有光或亞光

比重： 1.15g/ml

標(biāo)準(zhǔn)膜厚：干膜40 微米/道

理論涂布量：約11.3m2/Kg，實(shí)際用量受被涂物結(jié)構(gòu)、表面狀態(tài)、涂裝方法、施工環(huán)境等損耗因素影響，通常比理論用量多30%～80%。

丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆主要技術(shù)指標(biāo)如表4所示。

4.2.3 施工要點(diǎn)。

（1）表面處理。

對(duì)鋼板外露表面進(jìn)行除銹、打磨及清潔處理，手工除銹應(yīng)達(dá)到St3.0 級(jí)，噴砂或拋丸除銹應(yīng)達(dá)到Sa2.5 級(jí)，粗糙度為Rz40μm～70μm。特別注意鋼板表面不得被油、臘及有機(jī)溶劑污染。受污染的部位必須進(jìn)行徹底除油清洗。

（2）作業(yè)環(huán)境。

不允許在氣溫5℃以下、相對(duì)濕度80%以上、雨天、霧天進(jìn)行防腐涂裝。

（3）涂料、涂裝遍數(shù)、涂層厚度均應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。（GB50205-2001 鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范）。

（4）涂層厚度檢測(cè)按照兩個(gè)80%的原則，即80%的測(cè)點(diǎn)涂層厚度不低于設(shè)計(jì)值，另外20%的測(cè)點(diǎn)涂層厚度不低于設(shè)計(jì)值的80%。

（5）檢查數(shù)量和檢驗(yàn)方法按 TB/T1527 規(guī)定執(zhí)行。

（6）涂裝建議采用噴涂工藝。

4.2.4 質(zhì)量控制。

（1）涂料供應(yīng)：涂料必須是正規(guī)廠家生產(chǎn)，有相應(yīng)的產(chǎn)品合格證書(shū)、有國(guó)家認(rèn)可的質(zhì)檢機(jī)構(gòu)出具的檢驗(yàn)報(bào)告、有供應(yīng)產(chǎn)品的技術(shù)手冊(cè)、所用涂料必須有豐富的實(shí)踐應(yīng)用以及在我國(guó)同類氣候條件中的應(yīng)用經(jīng)歷，所用涂料應(yīng)該有久遠(yuǎn)的歷史已經(jīng)經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的實(shí)際應(yīng)用考驗(yàn)。

（2）涂料的存放運(yùn)輸：涂料的存放和運(yùn)輸應(yīng)按照涂料生產(chǎn)廠家的有關(guān)規(guī)定說(shuō)明執(zhí)行。在存放和運(yùn)輸中要特別注意防火、暴曬，以防止引起涂料爆炸老化。

（3）涂裝工藝：涂層的實(shí)際使用性能很大程度受涂裝工藝的影響，只有合理的科學(xué)的涂裝工藝才能保證涂裝的質(zhì)量，一般比較好的涂料生產(chǎn)廠家都會(huì)在產(chǎn)品說(shuō)明中有全面的涂裝工藝說(shuō)明，工藝說(shuō)明中一般會(huì)根據(jù)自己的涂料性能選擇合適的工藝方法，現(xiàn)場(chǎng)使用人員應(yīng)仔細(xì)閱讀生產(chǎn)廠商的工藝說(shuō)明，并結(jié)合自己的施工設(shè)備和經(jīng)驗(yàn)編制詳細(xì)的施工工藝，并由專職質(zhì)檢人員檢查每道工序。

（4）涂裝現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量管理：涂裝的質(zhì)量很大程度上由涂裝施工質(zhì)量控制，所以施工中管理人應(yīng)認(rèn)真負(fù)責(zé)，對(duì)每一道工序都詳細(xì)檢查，達(dá)到設(shè)計(jì)的要求后方可進(jìn)行下一道工序的施工。現(xiàn)場(chǎng)人員必須仔細(xì)研究涂料的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)和設(shè)計(jì)文件要求，掌握涂裝施工的關(guān)鍵所在，堅(jiān)決制止涂裝時(shí)趕時(shí)間前一道涂層還沒(méi)有達(dá)到要求的干燥程度即進(jìn)行下一道涂層的施工，給涂裝質(zhì)量造成隱患。

（5）每噴涂一層必須進(jìn)行噴涂厚度檢測(cè)，測(cè)量點(diǎn)距離間隔大約1m，未達(dá)到防腐設(shè)計(jì)厚度的應(yīng)該及時(shí)補(bǔ)噴。

（6）外觀檢驗(yàn)：所有部位必須達(dá)到漆膜均勻、平整、光潔、無(wú)起泡、無(wú)流掛、無(wú)漏涂、無(wú)露底、無(wú)龜裂、無(wú)干噴和無(wú)雜物等。

（7）漆膜檢驗(yàn)：用干膜測(cè)厚儀檢查，所有測(cè)量點(diǎn)必須達(dá)到兩個(gè)80%（即所測(cè)點(diǎn)的80%的點(diǎn)必須達(dá)到和超過(guò)規(guī)定的設(shè)計(jì)膜厚，任何一個(gè)點(diǎn)厚度必須達(dá)到設(shè)計(jì)厚度的80%）。

（8）附著力檢測(cè)應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。

（9）涂覆間隔時(shí)間應(yīng)滿足設(shè)計(jì)或材料供應(yīng)商的技術(shù)要求，超過(guò)最大涂覆間隔時(shí)間時(shí)應(yīng)對(duì)涂層進(jìn)行拉毛處理后涂裝。

5. 結(jié)語(yǔ)

鄭州黃河公路大橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝工藝和質(zhì)量控制實(shí)踐，為特大型橋梁加固提供了科學(xué)依據(jù)，采用本方法的橋梁防腐標(biāo)準(zhǔn)及防腐涂層配套體系工藝，施工方便，質(zhì)量可靠，取得了較好的效果，為規(guī)范橋梁防腐涂裝具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

[文章編號(hào)]1619-2737（2018）06-08-875

[作者簡(jiǎn)介] 逯航麗（1984.12- ） ，學(xué)歷：本科，女，職稱：工程師。