对高速公路桥梁钢结构表面涂装设计的思考

2013-08-15郝凤仙

中国建筑金属结构 2013年12期

郝凤仙

（河北大庆道桥工程有限公司，河北廊坊 065000）

1 涂装设计的设计原则

综合不同桥梁钢结构表面涂装设计的使用环境和使用条件，可以确定以下几项涂装设计原则：选择材料时应充分考虑到城市的大气腐蚀程度和污染程度，并尽量选择耐大气腐蚀和耐污染的优质防护涂料，从而延长钢结构材料的使用寿命；通常情况下，钢结构涂层具有长达20a的耐久性能；选择涂装材料和选择涂装方案时，应确保其能够满足桥梁整体建筑对美观性的要求；选择涂料或进行涂装设计方案制定时要尽量降低成本，以保证涂装工程的经济性。

2 钢结构涂装设计

钢结构防腐涂装体系主要是由底层、封闭层、中间层、面层4个大的体系综合而成的综合防腐体系。因为无论何种材料都不具备隔离、抗紫外线、阴极保护等多重功能，因此要想保护好桥梁上的钢结构，就应当了解不同防腐材料的作用，并将其互相组合使用，从而将钢结构涂装的防腐效果提到最高。

2.1 防腐涂装底层

防腐涂装底层是和钢铁直接接触的涂装材料，因此在涂装材料选材时应确保涂料能够起到钝化腐蚀和阴极保护的作用，即当涂有防腐底层的钢铁暴露在腐蚀介质中后，钢铁可以不被腐蚀介质腐蚀。实际施工中有以下几种涂层材料的选择：

（1）热浸镀锌，常用厚度为80～100μm，涂层和钢之间几乎没有结合力。（2）热喷涂锌，常用厚度为100～300μm，涂层和钢之间的结合力为6～8MPa。（3）热喷涂铝，常用厚度为100～300μm，涂层和钢之间的结合力为10～17MPa。（4）环氧富锌，常用厚度≤80μm，涂层和钢之间的结合力为2～3MPa。（5）无机富锌，常用厚度≤80μm，涂层和钢之间的结合力为4～5MPa。（6）水性富锌，常用厚度≤80μm，涂层和钢之间的结合力为2～3MPa。

2.2 封闭涂层和中间涂层

2.2.1 封闭涂层具有以下几种功用

2.2.1.1 封闭作用

当在钢板上涂上封闭涂层后，即使钢板直接暴露在腐蚀环境中，因为钢板底层空隙已经被封闭住，因此能够降低腐蚀介质对钢板的腐蚀速率，降低底层钢板的电化学腐蚀速率。

2.2.1.2 隔离作用

封闭涂层的涂料能够有效防止外部防腐介质进入到钢板底层内部，同时增加面漆的附着力并延缓钢板电化学腐蚀时间，让钢板获得更高的腐蚀寿命。

封闭涂层要求涂料粘度低至能够很好的渗透到底层涂料的空隙中。通常情况下，封闭涂层的涂料是中间涂料通过稀释剂稀释而成的，实际施工中常用的封闭涂料主要有环氧云铁、环氧铁红等。

2.2.2 中间涂层

中间涂层能够在底层和面层之间起到承接作用，在图层方案中添入中间涂层能够增加涂装图层厚度，是防腐涂装体系中的重要部分。

2.3 面层

面层涂料能够保护底层和中间层的涂料，同时延缓底层发生时间。选择面层涂料时应确保涂料具备耐久性强、耐潮湿性强、抗老化性等多重功能。目前实际施工中主要有氯化橡胶和聚氨酯两大类底层涂料。

3 涂装施工技术的要求

3.1 涂装前准备

在进行涂装工作前，应将以下几项准备工作做好：了解所选择涂料的性能、具体使用方法和施工工艺；做好材料准备工作，确保产品能够符合实际施工的要求；根据实际施工制定最合理的涂装设计方案，同时让专业人员依据涂装设计方案进行涂料配制并准确记录配料的详细过程。

3.2 涂装施工的环境要求

涂装施工的环境要求包括：

3.2.1 环境湿度的要求

因为涂装工作为户外工作，因此在施工中应考虑到外界环境的湿度，实际施工中应尽量在相对湿度低的时间段进行涂装施工。需要注意的是，雨天前后均不能进行涂装施工，只有等到预后施工基材完全干燥后才能够进行施工，施工后应保证接受施工的部位在24h内不会淋雨。

3.2.2 环境温度的要求

施工环境温度以10～30℃为最佳。同时在施工过程中应保证空气的流通度，同时施工中应尽量减少空气中的粉尘量。

3.3 具体的涂装施工方法

目前实际施工中常用的涂装方法主要有滚涂法、喷涂法和刷涂法，其中喷涂法的喷涂速度最快。因为桥梁喷涂作业为户外作业，不仅喷涂面积大且喷涂面落差大，所以在实际施工中应结合实际施工的特点选择最适合的喷涂方法。

3.4 喷涂施工后的土层保护

土层保护分为干燥前和干燥后两个阶段。土层干燥前的土层保护至关重要，若土层干燥前遭受雨水冲击或含粉尘较大的风的冲刷就会造成涂料成膜不充分。所以涂料前应能够充分注意天气的变化，以减少天气对土层的影响。土层干燥后，天气变化对涂层所形成的保护膜的影响相对较小，此时人为因素对保护膜的影响更大一些，若不能做好保护措施，会在涂层上形成划痕。因此即使喷涂涂层干燥了，也应当做好涂层的保护工作，在靠近人为活动的结构区域，应当用围篱将人的活动区域和涂层隔开，从而将人为因素对土层的影响降至最低。