杭州湾跨海大桥护栏防腐维修涂装技术

吴 斌，白桦栋，杨振波，师 华，张 亮

（1.北京航空材料研究院，北京 100095；2.中航百慕新材料技术工程股份有限公司，北京 100095）

涂装技术

杭州湾跨海大桥护栏防腐维修涂装技术

吴 斌1，白桦栋2，杨振波2，师 华2，张 亮2

（1.北京航空材料研究院，北京 100095；2.中航百慕新材料技术工程股份有限公司，北京 100095）

提出了杭州湾跨海大桥护栏的防腐维修涂装方案，介绍了防腐涂层体系的性能特点、施工工艺以及质量控制，为沿海地区桥梁护栏的维修涂装积累了可靠的经验。

杭州湾跨海大桥；护栏；防腐维修涂装

0 引言

杭州湾跨海大桥护栏整体设计为7种颜色，从南到北依次为：赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫，远远望去就像一条七彩长虹横卧在杭州湾的汹涌波涛上，十分壮美，因此也有媒体称之为“长虹卧波”［1］。

由于杭州湾地处我国东部沿海地区，属于海洋性气候，空气湿度大、氯离子含量高，大桥处于严酷的海洋大气腐蚀条件下，各部件特别是钢护栏腐蚀速度较快。在长期使用过程中，护栏防腐蚀面漆涂层出现了不同程度的粉化、剥落；局部出现少量气泡及锈点。如果不及时采取有效的措施对钢护栏进行防腐维护，将影响大桥护栏的防撞能力及使用寿命，对大桥的行车安全构成潜在威胁。

1 杭州湾跨海大桥防腐维修涂装的基本原则

（1） 耐久性：杭州湾跨海大桥原有护栏在近年的使用过程中，因为光老化、外力或极端天气等因素影响，导致涂层部分破损而降低了整体护栏的防护寿命，已经影响到护栏的结构安全，所以必须对桥梁护栏的防护涂层进行定期养护和维修，以满足对护栏结构的耐久性要求。根据标准要求，杭州湾跨海大桥护栏维修防腐涂层的使用寿命为20 a。

（2） 经济性：涂装方案应该在保证防腐性能的前提下，尽可能降低造价，以达到投资利用效率的最大化。

（3） 安全性：在防腐维修涂装的过程中，要制定详细的安全实施细则，确保不影响交通的情况下安全施工。

（4） 装饰性：作为杭州湾地区的壮美景观，涂层必须具有优异的装饰性能，在给定防护期内失光变色较小，保证涂装后的护栏能够长期保持艳丽的色彩。

除上述主要原则外，为了保证涂装质量，维修涂装过程中的工艺控制、质量控制也非常重要。

2 防腐维修涂装技术方案

2.1 设计依据和主要技术标准

根据2008年实施的交通行业标准JT/T 722—2008《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》中对腐蚀环境的划分，杭州湾跨海大桥所处大气环境为标准中的C4～C5-M级［2］，属于腐蚀性很高的海洋大气环境，海水及海洋大气环境中的氯离子对钢构件具有很强的腐蚀破坏作用。

2.2 涂装体系

防腐涂层体系的设计需要考虑桥梁所处地理位置的腐蚀环境、所期望的涂层使用年限以及防腐涂装实践等方面问题。杭州湾跨海大桥建设期早于2008年，当时JT/T 722—2008尚未正式颁布，原有护栏结构防腐涂层体系的防护等级较低，其设计材料与设计厚度在C3等级［2］大气腐蚀环境下有良好的防护效果，但不能满足C4～C5-M级的高腐蚀海洋大气环境的基本要求。

因此，新设计的维修涂层体系将参考JT/T 722—2008，设计使用年限为20 a，该涂层体系在满足防腐需求的同时，还应具有优异的保光保色性，符合大桥景观的要求，具体如表1所示。

表1 杭州湾跨海大桥护栏防腐维修涂装技术方案Table 1 The anticorrosive maintenance coating technology scheme for the guardrail of Hangzhou Bay Bridge

2.3 涂装技术方案特点

底漆涂层采用881-X环氧富锌底漆，具有极好的阴极保护功能，同时环氧涂料对表面处理的要求不高，表面打磨到St 3级即可，从而保证了涂层体系与护栏钢结构基面持久的防腐性能。

中间漆涂层采用881-Z01环氧云铁中间漆，其中含有大量的云母氧化铁灰，在漆膜中呈层状堆积排列，有效延长了腐蚀物的渗透路径，提高涂层的抗介质渗透性能，具有良好的耐水性、耐酸碱性、耐磨损性，进一步延长防腐年限。

面漆层采用881-Y11四氟型氟碳面漆，它具有优异的超耐候性、耐湿热性、耐盐雾性、耐酸雨性等，同时漆膜坚韧，具有良好的耐冲击性和耐磨性，能有效保护整个涂层体系避免早期失效［3］；面漆中色浆采用的是美国Chromaflo Technologies公司的产品，具有色彩好、耐久性优、保色性好的特点，确保面漆在长期使用过程中的色彩保真性。

最后，表面罩一层881-Y11四氟型氟碳清漆，其包含一定量的紫外线吸收剂，能高效地吸收部分紫外光，从而屏蔽紫外线对漆膜的伤害，为色彩的长期保持增加了一层防护铠甲，面漆的使用寿命也得到进一步提升。

整个涂层体系具有非常优异的耐腐蚀性和耐久性，保证了杭州湾跨海大桥护栏结构的长期防腐蚀效果。

3 防腐维修涂装工艺

3.1 涂装前处理

3.1.1 表面状态检查

涂装施工前，应对护栏结构表面状况进行仔细检查，并进行记录。

3.1.2 表面净化处理

在进行手工打磨除锈前，首先对护栏表面进行打磨净化处理，清除护栏表面浮锈、漆皮及附着污染物；杭州湾跨海大桥因车流量大，车辆行驶过程中，经常有油污随风飘落在护栏表面，对涂装造成不利影响，所以在涂装前须采用专用清洁剂对油污进行彻底清洗，以提高涂层与护栏基层的附着力。

3.1.3 手工机械打磨

用角磨机对护栏表面进行打磨，至少达到St 3级，使原有锈蚀部位露出金属光泽［4］。

3.2 护栏涂装工艺

3.2.1 涂装方法的选择

涂装方法主要有刷涂、辊涂及喷涂3种。本项目为了涂层的美观，主要使用喷涂施工；对于局部修补和形状复杂的边角等处，采用刷涂法预涂；对于部分高空作业施工难度和风险较大的区域，以辊涂为主。

3.2.2 涂装环境条件要求

涂装环境温度为5～38℃，空气相对湿度为85%以下，护栏表面应干燥清洁，基层表面温度应高于露点温度3℃以上。在雨、雾、雪、大风和灰尘较多的条件下，禁止施工。

3.2.3 施工方法

（1） 涂装881-X环氧富锌底漆：在检验合格后的护栏表面，施涂2道环氧富锌底漆，厚度≥100 μm，对焊逢、边角、死角等不易涂装部位或难以保证厚度的部位采用刷涂进行预涂装。涂装应均匀，不得漏涂。881-X环氧富锌底漆应完全实干，漆膜平整光滑（如果有少量流挂，应打磨平整）。待漆膜干燥后（约24 h）可进行下道工序。

（2） 涂装881-Z01环氧云铁中间漆：中间漆必须在底漆喷涂后的7 d内喷涂施工，第1道中间漆施涂完毕后72 h内必须喷涂下一道涂层。超过72 h，需进行拉毛处理。中间漆应完全实干，漆膜平整光滑（如果有少量流挂，应打磨平整）。中间漆厚度≥100 μm。

（3） 涂装881-Y11四氟型氟碳面漆：面漆喷涂应在中间漆实干后48 h内进行，如果时间间隔超过48 h，中间漆表面用细砂纸打磨成微毛面。首先涂装四氟型氟碳色漆，色漆厚度≥40 μm，色漆完全干燥后（约24 h）可进行881-Y11清漆的涂装，清漆厚度≥30 μm。

（4） 施涂后的涂层平均干膜总厚度应≥270 μm。

（5） 所有的涂料应该严格按照产品说明书要求的配比进行配制，采用机械搅拌器进行搅拌，并在适用期内用完。

3.3 重点工序

表面处理是防腐涂装施工的第一道工序，对涂层防腐寿命的影响程度极大，对于护栏结构表面的清理打磨是本项涂装工程的重点。施工前应在预先设定的施工区域内设立护栏表面基准面和正确清理打磨后的基准面，并与技术管理人员、施工人员等进行确认。施工过程中处理完毕的护栏表面需经监理工程师检验合格，方可进行下一道工序。

4 施工过程中的重点和难点

（1） 对不需要涂装部位的防护：由于是维修施工，护栏上的挡风板、灯杆、指示牌、消防灭火箱、混凝土护栏基座和道路等均不能受施工污染。

施工区域的道路、混凝土护栏底座采用土工布覆盖，保证现场非施工区域不被污染；对于电线杆、灭火器、设备箱、保护条、风屏障、护栏上部挡风板等，采用土工布完全包裹，配合局部胶布覆盖的方式来进行保护；对于护栏上的标识、中央护栏中部的塑料板等，采用胶布遮盖的方法来保护。

（2） 施工过程中的安全保障：大桥每天的车辆通行量平均在3万多辆，限定车速为80～110 km/h，尤其是大型货运车辆在经过时风力较大，偶尔会有货物撒落，对护栏涂装施工人员的安全造成很大威胁。为此，提前制定安全示警计划，雇用专业的安全封路示警队伍，每300 m设置一名专职安全员。涂装时在不影响道路畅通的前提下，尽可能拓宽封闭区域，在施工区域限定车速，最大限度地提高安全保障。

（3） 喷涂过程中漆雾的飞散控制：施工过程中，桥上风力较大，在喷漆时会出现漆雾随风飘散的现象，既影响喷涂质量，同时飘落的漆雾容易污染过往车辆，对行车造成影响，也会引起纠纷。为了防止出现上述情况，在护栏涂装施工中，设计喷漆专用的移动工作站，既能遮风，也能防止漆雾飘散。

5 结语

（1） 根据杭州湾跨海大桥护栏的使用环境和防腐维修涂装要求，制定合适的技术方案，优选涂装材料，施工中严格按照要求进行质量控制和验收。

（2） 经过防腐维修涂装后的杭州湾跨海大桥护栏，结构安全性得到进一步提升，确保了护栏20 a设计寿命的可靠性，保证了桥梁的安全运营。

（3） 维修涂装后的杭州湾跨海大桥护栏，色彩艳丽，改变了之前涂层部分破损或者失光的情况，提高了桥梁的观赏性。

（4） 杭州湾跨海大桥防腐维修涂装技术的成功应用，为沿海地区类似桥梁护栏的防腐维修涂装积累了可靠的经验。

1 王金权，李娜，胡斌.杭州湾跨海大桥中长期规划研究［A］. 2013年全国公路养护技术学术年会论文集［C］.福建厦门：中国公路学会，2014.

2 JT/T 722—2008 公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件［S］，2008.

3 李运德，左禹.常温固化FEVE氟碳涂料耐候性地区差异研究［J］.电镀与涂饰，2009，28（6）：53-55.

4 GB 8923—1988 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级［S］，1988.

The Anticorrosive Maintenance Coating Technology for the Guardrail of Hangzhou Bay Bridge

Wu Bin1，Bai Huadong2，Yang Zhenbo2，Shi Hua2，Zhang Liang2
（1.AVIC Beijing Institute of Aeronautical Materials，Beijing，100095，China；2.BIAM New Materials Technology Engineering Co.，Ltd.，Beijing，100095，China）

The anticorrosive maintenance coating scheme for the guardrail of Hangzhou Bay bridge was put forward. The performance characteristics，application process and quality control of anticorrosive coating system were introduced. The technology provided reliable guidelines for other guardrails of bridges in the coastal areas.

Hangzhou Bay Bridge；guardrail；anticorrosive maintenance coating

TQ 639

A

1009-1696（2016）05-0042-04

2016-02-22

吴斌（1958—），男，大学本科，一级建造师，工程师，主要从事防腐涂装工程施工管理工作。