園林景觀中銹板景墻的技術研究

張 建 胡紹磊 李 冰 李明軍

中電建路橋集團有限公司（100048）

1 項目概況

賈魯河綜合治理生態綠化工程二七區段位于鄭州市二七區南四環至二七區與中原區區界處，西側與航海路相接。在該二七區段的園林景觀中打造了古城墻博覽園，古城墻博覽園利用該區域獨特的常廟城墻遺址，設計藝術廣場、觀景亭、階梯體驗古城墻等，并且大量采用青銅銹板，雕刻“賈魯河圖”歷史長廊，渲染古遺址公園歷史古韻，讓人們穿梭在林蔭步道中，接觸歷史、感受歷史。

古城墻體驗廣場位于河道右岸的中段，根據現狀地形設計臺地廣場，廣場上分層的景墻全部采用銹板材質，結合綠化和樹池，形成序列性的大面積古樸風格景觀， 把鄭州市的青銅文化展現到極致，其中賈魯河綜合治理生態綠化工程中二七區段的銹板大約為2 000 t。

2 銹板簡介

銹板，即耐候鋼板，耐大氣腐蝕鋼，是介于普通鋼和不銹鋼之間的低合金鋼。耐候鋼由普碳鋼添加少量銅、鎳等耐腐蝕元素而成，具有優質鋼的強韌、塑延、成型、焊割、磨蝕、高溫、抗疲勞等特性。 其耐候性為普碳鋼的2～8 倍，涂裝性為普碳鋼的1.5～10倍。 同時，它具有耐銹、使構件抗腐蝕、延壽、降耗、省工節能等特點，形成致密和附著性很強的保護膜，阻礙銹蝕往里擴散和發展， 保護銹層下面的基體，以減緩其腐蝕速度。 在銹層和基體之間形成50～100 μm 厚的非晶態尖晶石型氧化物層， 這種氧化物層致密且與基體金屬黏附性好。致密氧化物層的存在，阻止了大氣中氧和水向鋼鐵基體滲入，減緩了銹蝕向鋼鐵材料縱深發展，大幅提高了鋼鐵材料的耐大氣腐蝕能力。 耐候鋼的表面是一層銹紅色物質，其手感粗糙且質地特殊，使耐候鋼成為了一種具有吸引力的建筑外墻材料。 耐候鋼還能夠與防腐木及石材進行完美的結合，能夠在冷與暖、粗糙與細膩、軟與硬的對比組合中，凝聚成多種豐富的設計語境[1]。 因此，在使用耐候鋼材料進行園林設計的過程中， 可以將其作為幾何造型塑雕和種植槽，進行大門裝飾的構建，能夠在強烈的對比中，彰顯出該園林的設計理念。

耐候鋼一般采用精料入爐→冶煉(轉爐、電爐→微合金化處理→吹氬→LF 精煉→低過熱度連鑄(喂入稀土絲)→控軋控冷等工藝路線。 在冶煉時，廢鋼隨爐料一起加入爐內，按常規工藝冶煉，出鋼后加入脫氧劑及合金，鋼水經吹氬處理后，隨即進行澆鑄，吹氬調溫后的鋼水經連鑄機鑄成板坯。 由于鋼中加入稀土元素，耐候鋼得到凈化，夾雜物含量大為減少。

3 景墻施工中銹板技術研究

3.1 鋼板制作

本工程中耐候鋼板的安裝采用工廠加工制作成標準板塊、現場拼裝的方式。 鋼板的安裝基本采用承插式， 因此前期三維模型中的耐候鋼板的分割、排版工作顯得尤為重要。 工廠加工而成的耐候鋼板標準塊的精度必須得到滿足， 否則現場拼裝時，會出現板塊之間無法合攏的現象。

耐候板拋丸除銹達到Sa2.5 級， 耐候板矯平精度在0.4%以內，并杜絕硬角變形。 材料激光切割精度控制在0.3 mm 以內， 對角尺寸控制在1 mm 以內，U 形精折件精度控制在0.5 mm 以內，長度方向只允許負公差， 耐候鋼板焊接后不平度允許差在0.6%以內，成品包裝要求墊平，避免出現二次變形。

3.1.1 采用最新激光切割技術

鋼板景墻工程造型復雜且加工精度要求高，要求以mm 為單位，盡量保證誤差在0.5 mm 以內。 為滿足鋼板連接部位的切割質量，必須使用激光切割。激光切割無切削力，加工無變形。 景墻復雜造型，可以用激光一次精密快速成形切割，其切縫窄，切割質量良好。

3.1.2 景墻墻身安裝

景墻墻身為耐候板整體造型，該造型需要向廠家定制進行安裝。 產品嚴格按照設計要求，保證質量，并且安裝要求高，誤差在10 mm 以內。角鋼焊接前應對有變形的角鋼進行矯正，矯正后的鋼材表面不應有明顯的凹面、損傷，劃痕深度不得大于0.5 mm。 焊接按要求滿焊。 施焊前，焊工應檢查焊件部位的組裝和表面清理質量，如不符合要求，應修磨補焊合格后方可施焊。

綜合考慮景觀效果，鋼板與鋼板之間點焊，焊點為1 cm，間距20 cm，焊接時焊點要求平滑、美觀，不影響景觀效果，不得有氣孔、夾渣、凸起等。

3.2 耐候鋼做銹處理

耐候鋼板安裝完成后需要將焊接的位置進行拋光打磨，首先用砂輪片把制作作品的焊縫和多余的地方磨平，使耐候鋼板（內板）表面平整光潔。

耐候鋼板安裝完成后，為加快達到想要的景觀效果（即顏色）需加速耐候鋼表面銹層穩定化的噴液處理，其步驟如下：將鋼基體表面通過噴丸或酸洗去除表面氧化皮；配制耐候鋼表面處理劑，將重量百分 比 為0.1%～3%NaCl、0.3%～3%FeSO4、0.1%～3%CuSO4和0.3%～3%NaHSO3與水混合在一起倒入桶內，攪拌均勻至溶液呈天藍色，得到耐候鋼表面處理劑（也可以采購成品生銹劑，生銹劑比例按照1：100 進行調配，也可以根據情況適當將比例提高）。

將配好的耐候鋼表面處理劑注入噴霧器內，均勻地在鋼表面噴淋3～5 s 至鋼表面變成棕色。 噴淋完一次后，讓鋼表面自然干燥，此時用吸水材料吸掉鋼結構下部殘積的處理液，以保證上、下部的干燥時間一致。 待鋼結構干燥后，重復噴淋2 次，以保證耐候鋼表面生成一層均勻而致密的銹層[2]。 耐候鋼板的耐腐蝕性強，在自然環境下，一般從全新鋼板到生成具有穩定、致密的銹紅色保護層需要1～2 年的時間，對于部分干燥地區還可能更長。即使要生成簡單均勻銹黃色， 也需要1 個月左右。 在這個過程中， 構件的顏色會發生不可控的、 從藍黑色到橙紅色，再到銹紅色，最后紅褐的，不均勻的變化過程。

3.3 銹跡固化處理

通過對耐候鋼銹板面層采用溶液安定化處理，耐候鋼銹跡固化， 以防止耐候鋼表面銹液流失、變色。 該處理溶液成分組成見表1。

表1 溶液成分組成

按配比要求以水為溶劑添加混合后，制成銹層穩定化處理溶液，采用pH 試紙對溶液進行檢測，將pH 值調整為3.0，使用電動噴霧器將處理液均勻噴灑在銹層表面，待處理液干燥后，再噴灑2 遍水，可促進銹液中羥基氧化鐵形成，提高鋼板面層銹液固化速率，提升鋼板銹層穩定性，防止銹液流掛，其使用壽命在70 年以上。

銹跡安定化處理完成后，在焊縫表面二次涂抹一遍耐候膠，使之形成抗氧化保護膜，可有效防止焊縫銹蝕現象的發生。

4 結語

隨著人們生活水平的不斷提高，耐候鋼板在景觀園林中應用越來越廣泛。 鑒于此，通過結合本項目在園林景觀工程中總結的施工經驗，將景墻中銹板的加工、安裝和做銹等技術提煉出來，供大家參考，并降低施工成本，提升園林景觀整體建設水平。