論鋼結構橋梁防腐涂裝施工及質量控制

吳必超

摘要 某大橋為大跨徑中承式鋼管混凝土拱橋項目，施工時使用了鋼結構防腐涂裝工藝，有助于延長橋梁結構的使用壽命，保障使用安全。經實地觀測，該大橋的色調設計與周圍環境協調統一，實現了橋梁外觀的美觀性和安全性，項目建設效果良好。文章針對該大橋設計施工的實際情況，分析鋼結構防腐涂裝的施工辦法，總結可靠的質量控制措施，為類似的項目建設提供合理的參考。

關鍵詞 鋼結構橋梁工程;防腐涂裝施工;涂裝方法;涂裝質量控制

中圖分類號 U445.7 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）13-0154-03

0 引言

目前我國的交通基礎設施建設正處于快速發展階段，在相關的橋梁項目建設過程中，鋼結構的使用范圍越來越廣，且優點顯著。鋼結構具有強度高、自重輕、耐久性強等特點，有助于加快施工速度，提高工程質量。但鋼結構的缺點也很明顯，如易銹蝕、不耐火等[1]。因此，在鋼結構橋梁施工過程中，應充分做好防腐措施，防止橋梁結構在酸雨、微生物、揚塵、汽車尾氣等外部環境條件下出現腐蝕問題，影響橋梁的使用安全和使用壽命[2]。因此該文研究分析鋼結構橋梁防腐涂裝施工及質量控制，具有十分重要的意義。

1 工程概況

該大橋的主橋為跨徑320 m、總長553 m的中承式鋼管混凝土拱橋，其拱軸系數是1.167，矢跨比是1/4。大橋共有左右兩幅，共寬59.2 m，其主體鋼結構約為14 500 t，是現階段國內用鋼量最大且橋面最寬的鋼管混凝土拱橋。

該大橋的單幅橋設計了兩片拱肋，拱腳的截面高度為12 m，拱頂的截面高度是7 m，寬度是3 m?，F選擇Q345CФ1200×32 mm（28，24，22）的鋼管以折代曲拼接成單根弦管，單幅橋設兩片拱肋，兩弦管之間用綴管連接。其中單片拱肋上下弦管之間連接使用的是Q345CФ610×16 mm的鋼管，共設置了24個吊裝節段，全橋共96段。該大橋的橋面為組合式鋼格構橋面，半幅的寬度是29.4 m。

該大橋正南方向，約0.5～2 km的范圍內設置了多家工業廠房，主要為A類的環境氣體類型。根據氣象站觀測的數據顯示，該地的平均濕度為70.3%～79.6%，氣溫為20.7℃。調查結果顯示，該地區有著0.025～0.050 mm/a的腐蝕速率，目前處于輕度腐蝕狀態。

2 鋼結構防腐涂裝內容和體系

2.1 涂裝的范圍

鋼結構在裝涂長效防腐材料的過程中，還須注重材料美觀性的選擇，并在橋梁的橫撐、拱肋、格子梁、拱上立柱、拱肋檢修梯、橋面格子梁檢修車等外露表面全面均勻涂抹[3]。

2.2 涂裝體系設計

在鋼結構的不同位置，應選用不同的涂裝標準，如表1所示。

3 鋼結構防腐涂裝施工方法

3.1 涂裝施工準備

為提高大橋鋼結構的施工質量，須選擇可靠的防腐裝涂材料，并完成必要的施工材料抽樣送檢工序，保證使用的施工材料滿足工程建設需要。目前，該大橋使用了業內廣泛使用且有較高知名度的佐敦油漆，鋁層材料為直徑是3 mm，鋁含量高達99.6%的鋁絲，此外施工時使用的環氧云鐵中間漆涂料和環氧封閉漆等材料的指標和性能均達到了工程的規范標準[4]。

3.2 鋼結構噴砂除銹

為順利完成全橋防腐涂裝工作，應重點把握鋼結構噴除銹這個關鍵環節。

（1）該大橋重點關注鋼結構的防銹工作，先對拱肋進行拼裝，保證驗收合格后再開始噴砂除銹環節。

（2）對鋼結構進行噴砂除銹過程中，應先打磨處理構件的邊角及結構焊縫區域，再做好去污清理。

（3）噴砂除銹過程中，要使用大功率高效噴砂機、空壓機做好鋼結構的噴砂施工，待噴砂結束后再清理噴砂的殘渣。

（4）清理表面過程中，驗收鋼結構除銹的效果，使其粗糙度、清潔度指標滿足施工預期標準，再進行后續施工。

3.3 鋼結構電弧噴鋁

鋁層可以有效保護鋼結構表面，防止結構銹蝕的出現。在鋼結構表面除銹清理完成后的4 h內，及時涂裝鋁層，避免返銹問題。噴鋁施工過程中，要先進行裝涂工藝試驗，在驗收試噴效果合格后，準確記錄噴涂的電流、電壓、霧化氣體壓力、噴涂的距離和角度、走絲的速度、重疊范圍等詳細參數，為后期的整體噴涂作業做好充分準備[5]。

在鋼結構噴涂鋁層過程中，要選擇大功率的二次霧化電弧噴涂機，具體操作時，要先檢查噴涂涂層的外觀是否均勻致密，有無漏噴，并避免涂層剝落或表面出現未溶化大顆粒的情況。鋁層噴涂完工后，要先等待噴涂表面的溫度降低冷卻，再進行鋼結構鋁層的驗收，保證鋁層厚度和附著力指標滿足工程驗收標準，才可進入下一道工序。

3.4 噴漆涂層

鋼結構防腐處理過程中，油漆涂層也是關鍵的施工工序。

（1）為實現鋼結構防腐材料的全面噴涂，實際施工時不僅要使用噴涂機等機械設備，還需使用滾筒、毛刷等手工涂抹工具對鋼結構的邊角、焊縫、流水孔、死角等區域進行預涂。

（2）為保證手工預涂實現光滑、平整的施工效果，應保持適中的油漆黏度。施工前，先清理涂層表面，使其不出現污物或其他修理上的缺陷，涂裝時應做好表面的保護清理，避免二次污染，并確定好合理的施工時間間隔，分次完成噴漆作業。

（3）該大橋在噴涂表層油漆時，使用了無氣式噴涂機，對于形狀復雜的結構構件，或面積較小、細長形狀的施工部位，要使用空氣噴涂或手工刷涂的方法施工，而刷涂只能在預涂或最終修補時使用[6]。

（4）噴涂油漆時，要合理控制干膜的厚度，遵循自里及外、自上而下，先難后易的原則進行噴涂，并在施工過程中使用濕膜卡完成濕膜厚度的自測，以下是漆膜厚度的計算公式：

（5）涂裝施工時，要先進行濕膜厚度的測量檢驗，并合理確定最終的干膜厚度，進一步提高噴涂的死角覆蓋率。

（6）做好噴涂施工的防護工作，裝涂油漆后，應在油漆未干之前做好防護，嚴禁人員行走于構件之上，影響構件表面的平整。

（7）涂裝完工后，要先進行涂層驗收，處理好鋼結構層的表面，使其均勻平整，沒有漏涂、氣孔、裂紋、流掛、鼓泡、色澤或厚度不均等問題。

（8）為保證各涂層漆膜的厚度滿足設計標準，必須經過試驗進行檢驗，測試涂層的附著力是否符合標準規定，進一步提高涂裝施工的質量。

3.5 現場焊縫及破損處修補

在大橋鋼結構構件運輸和安裝時，可能會損傷油漆層或其他部位，如果大橋結構的局部修補區域或焊縫等關鍵部位出現損傷，會對工程整體質量造成嚴重的影響。對此，不僅要做充分的構件保護措施，還要從細節處進行打磨，修補局部小面積損傷及焊縫問題[7]。

3.6 整體面漆涂裝

為保證大橋的外觀質量，可以從施工工藝上著手，實現項目建設的預期效果?，F分兩次對大橋的鋼結構進行涂裝，第一次噴涂施工應在廠房內進行，第二次要等到大橋建成后。在進行第二道面漆涂裝施工時，要格外重視細節的檢查與維護，通過多次檢查提高涂裝全過程的精細程度，進一步改善橋梁的防腐效果，實現外觀的美觀性與安全性。

待全面建成大橋后，要凈化橋外表面，將有害的油污、鹽分和污物清理干凈，最后再進行一次面漆的整體噴涂，使大橋表面美觀且質量可靠。在涂裝面漆之前，要先在合適的位置選取10 m2完成試噴，確保工藝的各項參數均符合標準規定。進行大面積噴涂時，還要考慮天氣因素，選擇在較好的天氣條件下進行面漆施工，提高涂層質量。

4 質量控制措施

4.1 質量保證體系

做好施工材料質量檢測工作。嚴格控制原材料質量，選擇質量好、實力足的材料生產廠家合作。

（1）材料進場前，采取抽樣檢查法，查驗材料材質。

（2）構建質量控制體系。在項目部內部構建以項目經理為主要領導的質量控制小組，組內人員涵蓋總工程師、現場施工員、技術員、施工班組負責人等，組內強化協調，發現問題，及時解決[8]。

（3）優化技術交底工作程序，提升技術交底的針對性、實效性，堅決規避大而化之型的技術交底。

（4）專業質監人員需盡職盡責。質監人員應凸顯本職工作，在施工現場加強質量巡查，重要工序施工應全程旁站，發揮專業指導作用，發現質量不合格的應及時上報，限期整改。

（5）嚴格考核質量職責。項目各管理人承擔相應的質量監督管理職責，實際工作中應加強質量工作履職考核，對切實發揮作用的管理人員應給予獎勵，對履職盡責不佳或未履職盡責的，應給予懲處。通過考核措施，提升各人員質量管控的積極性和主動性。

4.2 事前監控

在大橋建設過程中，配備了專門的防腐涂裝材料加工廠房，以實現施工的規范化與標準化過程。該廠房設備齊全，照明系統完善，通風除塵的效果良好[9]。每次涂裝施工都可以容納整段拱肋或格子梁段。

（1）為保證鋼結構經噴砂處理的表面干凈平整，現通過多次防腐施工試驗，綜合分析施工效果，最終確定磨料的材質為銅礦砂。

（2）涂裝施工時，會使用到一些機械設備及配套設施，主要有電弧噴涂機、大功率空壓機、高壓無氣噴涂機等。

（3）根據實際施工環境和預期目標制定施工設計方案，并完成技術交底，加強對相關技術人員的培訓管理，做出合理的參數計算，并全面評定裝涂工藝的施工效果。

4.3 事中監控

要確保鋼結構涂裝施工中所有環節的質量。因為單個環節的問題會破壞整體項目建設的穩定性，必須全面掌握現場施工的情況，檢測相對濕度水平，每道涂層的附著力、厚度以及外觀情況是否符合設計預期目標，圖1是該大橋對拱肋節段防腐涂裝的厚度檢測數據監控情況。

如圖1所示，第一段的數據監控結果過高，通過現場調研得知，在進行除銹施工時，使用的銅礦砂顆粒較大，粗糙度過高，不利于控制涂料整體干膜的厚度?，F通過調整，相關數據檢測結果逐漸趨于平穩[10]。

5 結論

該大橋鋼結構防腐涂裝施工項目在設計施工方案時，綜合考慮分析了當地的地質氣候環境、使用壽命、施工現場情況、工程資金投入等多方面因素，充分利用并創造多種積極條件，全方位提高施工質量。此外，該項目建設加強了人員的崗前培訓，選擇了性能良好的設施設備，并按照規定標準調配進場且涂料做好了合格性檢測，做好了構件的外表面處理，綜合評定涂裝工藝試驗的效果。在施工過程中，還需要監測施工場地的具體情況，計算每層涂料需要的用量，干濕膜的合理厚度及附著力標準，充分調動各項積極要素展開施工，不僅要保障鋼結構防腐涂裝施工的施工質量，也要兼顧橋梁外形美觀。目前，該橋梁鋼結構涂裝施工已取得了良好的成效，為今后類似的工程提供了寶貴經驗。

參考文獻

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