淺析鋼結(jié)構(gòu)橋梁防腐涂裝施工質(zhì)量控制

王昕

摘要：鋼結(jié)構(gòu)橋梁腐蝕問題是一種嚴(yán)重的質(zhì)量缺陷，針對這方面對鋼結(jié)構(gòu)橋梁進(jìn)行防腐涂裝作業(yè)能夠起到很好的防腐效果。下面文章就結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)橋梁腐蝕原因，探討具體的質(zhì)量控制措施。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)橋梁，腐蝕涂裝，施工質(zhì)量，涂裝質(zhì)量

鋼結(jié)構(gòu)是當(dāng)前公路橋梁施工中常見的一種材料類型，雖然鋼結(jié)構(gòu)具有很好的強(qiáng)度和抗壓能力，但是作為金屬材料的一種，在長期使用下容易產(chǎn)生不同程度的腐蝕問題。針對這種情況相關(guān)工作人員應(yīng)該加強(qiáng)重視，避免由于腐蝕現(xiàn)象降低橋梁的使用壽命。

一、鋼結(jié)構(gòu)橋梁防腐的類型和腐蝕機(jī)理分析

第一，鋼結(jié)構(gòu)橋梁腐蝕類型。首先是局部腐蝕，在鋼結(jié)構(gòu)橋梁腐蝕中，這種腐蝕類型最為常見，主要金屬部分出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕，而其它部位的腐蝕程度相對較輕，其次是均衡腐蝕，也被稱之為均勻腐蝕，這種腐蝕現(xiàn)象比較常見，對其金屬腐蝕速率可采用線性函數(shù)來表達(dá)。該類型腐蝕的產(chǎn)生，一般是一些長期在相關(guān)溶液中浸泡的金屬，或者是處于某種腐蝕性氣體中的金屬。第二，鋼結(jié)構(gòu)橋梁腐蝕機(jī)理。首先，電化學(xué)腐蝕，鋼結(jié)構(gòu)橋梁的組成中有多個金屬構(gòu)件，其與空氣中存在可導(dǎo)電的離子，進(jìn)而產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，破壞金屬的構(gòu)件和鋼結(jié)構(gòu)橋梁的整體性能。根據(jù)金屬電化學(xué)反應(yīng)機(jī)制，陽極反應(yīng)與陰極反應(yīng)主要組成了電化學(xué)反應(yīng)。其中，陽極反應(yīng)具體是，在金屬釋放電子的過程中，會演變?yōu)殛栯x子逐漸滲透到介質(zhì)當(dāng)中。而陰極反應(yīng)就是，在類似于氧化劑的陰極，將金屬釋放的電子接收，且將其還原的反應(yīng)過程。在電化學(xué)反應(yīng)中，會產(chǎn)生電流，且在陰極中電流會出現(xiàn)自耗反應(yīng)，而持續(xù)對機(jī)械橋梁造成腐蝕，會提高橋梁的腐蝕效率。通常化學(xué)腐蝕是均勻的，但電化學(xué)腐蝕卻會由于金屬表面各部位存在溫度、濃度差異等，出現(xiàn)局部腐蝕現(xiàn)象，具體難以確定其腐蝕的位置。在控制工作不到位的情況下，由于橋梁局部被嚴(yán)重腐蝕，就會逐漸被破壞而降低機(jī)械橋梁整體性能。其次，大氣腐蝕，鋼結(jié)構(gòu)橋梁被腐蝕，通常是由于電化學(xué)腐蝕與化學(xué)腐蝕發(fā)生的共同作用產(chǎn)生的，化學(xué)腐蝕就是在高溫環(huán)境下，金屬構(gòu)件會出現(xiàn)與氧氣的化學(xué)反應(yīng)，而產(chǎn)生鐵吸氧腐蝕等。而電化學(xué)腐蝕則是在潮濕環(huán)境下，其氧化還原反應(yīng)的產(chǎn)生，橋梁中材料正負(fù)極形成陰離子和陽離子，最終產(chǎn)生腐蝕問題。

二、鋼結(jié)構(gòu)橋梁腐蝕問題產(chǎn)生的原因

（一）防腐方案的設(shè)計(jì)

在進(jìn)行橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐設(shè)計(jì)的時(shí)候必須要充分結(jié)合橋梁鋼結(jié)構(gòu)實(shí)際的使用環(huán)境、防腐涂層的施工工藝、防腐層的維護(hù)保養(yǎng)條件、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)要求等相關(guān)因素進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。如果在進(jìn)行防腐方案設(shè)計(jì)的時(shí)候，沒有嚴(yán)格的按照鋼結(jié)構(gòu)防腐施工的相關(guān)技術(shù)要求來進(jìn)行，而是憑借個人經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)防腐方案，必然會導(dǎo)致防腐施工工藝、防腐材料選擇不當(dāng)?shù)葐栴}，這樣就會對橋梁鋼結(jié)構(gòu)的防腐施工質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響，從而使得橋梁鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕情況。

（二）自身金屬材料的防腐蝕性能因素

在鋼結(jié)構(gòu)橋梁組成中，包含了很多內(nèi)容，鋼結(jié)構(gòu)為重要的金屬材料。同時(shí)，金屬材料不同，則其性能方面也就存在差異。其自身影響防腐蝕性能的因素，主要就是材料內(nèi)部晶粒大小，其內(nèi)部晶粒越大則防腐蝕性能越弱。因此，如果鋼結(jié)構(gòu)橋梁選擇使用的金屬材料內(nèi)部晶粒較大，其被腐蝕的可能性也就越大。比如一些鑄鐵類型橋梁，其腐蝕概率就大于不銹鋼類型橋梁。

（三）施工質(zhì)量問題

連接處焊縫位置未按設(shè)計(jì)要求做好底漆、中間漆和面漆的涂刷工序，防腐防銹涂料及混合比例不符合設(shè)計(jì)要求，油漆涂刷厚度不足，起不到隔離保護(hù)作用，從而引起后期銹蝕，焊渣清理不干凈，直接涂刷，后期焊渣掉落，露出金屬表面，進(jìn)而生銹腐蝕并慢慢發(fā)展。

三、鋼結(jié)構(gòu)橋梁防腐涂裝施工質(zhì)量控制措施

（一）鋼結(jié)構(gòu)銹蝕生銹的修復(fù)工藝分類

涂裝前金屬底材的表面處理，是鋼結(jié)構(gòu)防腐防銹涂刷的重要環(huán)節(jié)。目前鋼結(jié)構(gòu)表面處理有物理方法和化學(xué)方法，前者主要有噴砂、噴丸、拋丸法除銹、動力工具除銹和手工除銹等，后者是酸洗除銹。通過噴砂的方式開展鋼結(jié)構(gòu)橋梁除銹工作，需要施工人員注重對鋼砂或石英砂的使用。與此同時(shí)，還要適當(dāng)借助壓縮空氣的方法處理鋼結(jié)構(gòu)表面。以此能夠?qū)Υ嬖诘蔫F銹和污垢進(jìn)行全面清除。將這種方式與其他手動除銹方法比較，前者可顯著提高除銹工作效率，且除銹工作更加徹底。

除銹工序完成，經(jīng)檢測合格后，方可進(jìn)行下一步防腐防銹漆涂刷工序。防腐防銹油漆又分底漆、中間漆和面漆。底漆是防腐防銹油漆配套體系中最基礎(chǔ)的品種。中間漆是底漆和面漆的中間層，它起著承上啟下增強(qiáng)屏蔽作用。面漆要求耐候性好，能抗紫外線破壞，具有抗氧化、耐候、耐水等特征及裝飾作用。底漆，中間漆和面漆，各層油漆均有其特性，各負(fù)其責(zé)，各層組合起來，形成復(fù)合涂層，提高防腐防銹性能，延長鋼結(jié)構(gòu)使用壽命。

（二）做好材料選擇控制工作

在鋼結(jié)構(gòu)橋梁產(chǎn)生腐蝕的原因中，鋼結(jié)構(gòu)橋梁自身材料因素有很大影響，關(guān)系著橋梁的防腐蝕性能。因此，要做好其材料方面的選擇、控制工作，使橋梁的防腐能力得以保證。如果橋梁需要長期在腐蝕性環(huán)境下應(yīng)用，其選擇的材料就要具有較強(qiáng)的防腐性能。因此，具體在選擇時(shí)，要根據(jù)其實(shí)際工作環(huán)境中酸堿度和溫濕度等條件進(jìn)行。還要考慮到橋梁具體工作內(nèi)容進(jìn)行恰當(dāng)選擇，相比于金屬材料，高分子材料的防腐蝕性更強(qiáng)。確定了材料合金的成分，以及采用的熱處理方式后，要確保橋梁是處于相應(yīng)環(huán)境中的，不會對腐蝕環(huán)境產(chǎn)生敏感反應(yīng)，滿足其強(qiáng)度和其它性能要求。一些部件在加工完成后不能進(jìn)行維修，因此要根據(jù)其使用壽命來分開，避免加大后續(xù)處理難度。傳熱環(huán)節(jié)中所使用的部件，其選擇的材料要確保不會出現(xiàn)氧化皮。

（三）焊接區(qū)域及損壞已暴露底層的涂層處理

對于構(gòu)件油漆損壞到底材的涂層，以及焊接區(qū)域，嵌補(bǔ)段的板材，應(yīng)按照涂裝工藝規(guī)格書中要求進(jìn)行打磨處理，處理時(shí)使用動力工具將應(yīng)處理部位打磨至ISO8501-1St3級表面處理等級。磨去周邊損壞及松散的不規(guī)則的油漆涂層。打磨后的修補(bǔ)區(qū)域應(yīng)形成有規(guī)則的長方形或正方形，并在打磨區(qū)域漆層四周，用帶100目砂紙的電動工具或人工用80～100目砂紙將涂層四周漆層邊緣打磨出適當(dāng)?shù)钠露冗^渡區(qū)（0.5～1cm），打磨后的漆層斜坡應(yīng)能清楚地看到每層漆膜的邊緣（要特別強(qiáng)調(diào)對焊接區(qū)域的處理）。對損傷至基材的部位及焊縫補(bǔ)涂區(qū)域，采用機(jī)械打磨除銹至St3.0級，打磨應(yīng)適當(dāng)擴(kuò)大受損區(qū)域并將周圍涂層打磨成平滑過渡的斜坡，然后按照該部位涂裝體系要求逐層進(jìn)行補(bǔ)涂裝。另外，噴涂距離應(yīng)嚴(yán)格把控，噴涂距離過遠(yuǎn)，油漆易落散，造成漆膜過薄而無光，噴涂距離過近，漆膜易產(chǎn)生流淌和橘皮現(xiàn)象。噴涂時(shí)，噴槍的運(yùn)行速度應(yīng)控制在30～60cm/s范圍內(nèi)，并應(yīng)運(yùn)行穩(wěn)定。噴槍應(yīng)垂直于被涂物表面。如噴槍角度傾斜，漆膜易產(chǎn)生條紋和斑痕。

四、結(jié)語

綜上所述，鋼結(jié)構(gòu)橋梁的腐蝕問題嚴(yán)重影響整體耐久性的提升，結(jié)合實(shí)際情況采用防腐涂裝技術(shù)能夠起到很好的保護(hù)效果。在具體施工中工作人員應(yīng)該做好涂層材料的選擇以及厚度控制工作，切實(shí)提高鋼結(jié)構(gòu)橋梁的防腐水平，推動我國橋梁建設(shè)的全面發(fā)展。

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