浅析桥梁钢结构防腐蚀工程的发展现状及体系创新方案

王裕滔

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2017.25.072

摘 要：为避免钢结构桥梁因腐蚀带来的经济损失和安全隐患，有效控制桥梁腐蚀、延长桥梁的使用寿命，是设计、建设和养护部门的共同职责。本文列举了造成钢结构桥梁腐蚀的原因，分析了桥梁钢结构防腐蚀工程的发展现状，并据此提出了桥梁钢结构防腐体系的创新方案。

关键词：钢结构桥梁 防腐蚀工程 体系创新

中图分类号：U445.7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）09（a）-0072-02

腐蚀是钢结构桥梁在使用过程中无法避免的自然现象。随着钢结构在桥梁建设中的广泛应用，防腐成为桥梁建设和维护工作中的重要内容。目前，国内外在钢结构建筑防腐的方案选择上，大多使用涂装防腐。鉴于涂装防腐的低成本、可持续性强等特点，本文针对涂装防腐这一技术被广泛应用的现实，尝试提出了桥梁钢结构防腐体系的创新方案。

1 造成钢结构桥梁腐蚀的原因

1.1 自然环境的影响

桥梁钢结构在使用过程中，造成腐蚀的最主要原因就是自然环境对钢结构的影响，主要来自两个方面：第一是大气腐蚀，由于大气中存在的氧气、水分以及各种氯化物等，桥梁钢结构在空气的长期暴露中造成腐蚀；第二是水分蒸发加速了桥梁的腐蚀速度，桥下的水面由于蒸发增加了环境湿度，加速了酸性气体的溶解，客观上缩短了桥梁的使用寿命。

1.2 桥梁结构的影响

一是缝隙腐蚀。由于钢结构桥梁大多为铆接或拴焊结构，不同构件之间的缝隙普遍存在。从实践上看，0.025～0.1mm的缝隙间距最容易产生缝隙腐蚀。由于缝隙间距原因，液体在缝隙间形成停滞从而造成腐蚀。加上缝隙在施工过程中难以避免，综合作用之下，容易造成钢结构强度的降低和不同构件之间吻合度的下降。二是连接部位的腐蚀。在钢结构与混凝土的连接部位，由于混凝土的碱性特征，处于混凝土内的钢结构处于钝化状态而外部钢结构未能钝化，由于内外部pH值的差异造成不同部位钢结构的电位差，产生腐蚀电流，造成钢结构的腐蚀。

此外，由于介质和机械作用影响，如应力作用和腐蚀疲劳等所造成的腐蚀破坏同样应该受到关注。

1.3 人为因素的影响

人为因素的影响主要体现在桥梁的施工和维护上，往往由于操作不当造成。结合我国桥梁建设和养护的实际来看，主要体现在以下几个方面：因人为设计疏漏，导致的桥面漏水现象；因操作原因导致的钢梁部位堆积过多的腐蚀性物质；涂装防腐使用过程中，涂料的配套不当、层次不足以及施工质量不到位等。

2 桥梁钢结构防腐蚀工程的发展现状

目前，国内外桥梁钢结构防腐蚀工程主要通过涂装防腐这一工艺实现，从而达到桥梁钢结构防腐和延长桥梁使用寿命的目的。

2.1 涂装防腐工艺

涂装工艺或方案的选择将直接影响涂装防腐的总体效果，涂装工艺主要是指涂装方案从设计到实现的过程。从工艺流程来看，涂装工艺或方案的选择主要包括涂料的选择、适用范围、表面处理、涂装、质量控制等多个方面。涂料的选择应当综合考虑钢结构桥梁所处的自然环境、设计使用年限、结构类型和施工方法等多方面因素，所选用涂料应当具备较强的配套性、适应性和附着结合力；对于不同部位、涂装次数，有关工艺的适用范围也应符合实际。例如，适用局部除锈、加涂面漆的施工工艺适用于已涂装但受自然环境影响出现腐蚀的部位，对首次涂装的钢结构则不适用等；涂装防腐工艺，主要工作就是根据桥梁钢结构的自身特点，综合考虑外界环境和防腐蚀要求确定各部位的防腐蚀涂装，进而建立桥梁钢结构防腐涂装体系。

2.2 质量监控措施

质量监控措施在建设阶段保障桥梁钢结构的质量，从而保证桥梁的防腐蚀能力。主要是针对钢结构桥梁的施工阶段，在桥梁施工的过程中，对施工进度加以检查和追踪，及时发现潜在的偷工减料、人为操作等方面存在的问题并加以纠正，是确保钢结构桥梁保质保量建设的重要手段。

2.3 日常管理

日常管理侧重于桥梁建成之后，通过定期的巡查和检测，对桥梁钢结构的整体状况进行评估和排查，同时规范桥梁养护过程中的一些程序和操作，达到精细化保养、尽可能延长桥梁使用寿命的目的。根据我国目前桥梁钢结构防腐工程的发展现状，主要通过对桥梁钢结构的检测，通过人工巡查、设备检测和人工维护实现。而人工维护则主要是通过有关技术人员的日常保养作业实现，对于一些年代较老、使用年限较长的桥梁，主要通过人工的日常保养来达到延长使用寿命的目的。

3 桥梁钢结构防腐蚀工程体系的创新方案

由于我国目前钢结构桥梁大多使用涂装防腐的现状，对桥梁钢结构防腐蚀工程的体系创新方案主要针对涂装防腐技术。

3.1 建立桥梁监控检测系统

近年来，一些复杂、偏远地区的桥梁建设只能选择钢结构桥梁的现实，以及钢结构桥梁对防腐蚀工作的高要求，传统的人工巡查和维护难以满足现实需要，因此，基于现代化手段、建立桥梁监控检测系统刻不容缓。

桥梁监控检测系统主要是指借助计算机技术，对桥梁结构的健康和安全等状况进行监测和评估，借助现代化手段，实现桥梁结构安全数据的收集、分析、检验、储存、报告等，实现对桥梁结构安全的24小时监控和随时报告制度。建立起一套设计完善的桥梁监控检测系统，不仅能够提高我国众多钢结构桥梁的维护、管理效率，對于“一带一路”背景下海外基建项目的质量安全和保障也有着重要意义。

3.2 细化涂装方案设计要求

考虑到当前钢结构桥梁防腐工程大多通过涂装工艺实现的现实情况，有必要建立行业统一的涂装方案适用标准，对不同湿度、水域和空气环境条件下的桥梁涂装方案选择加以规范，提供技术指导。通过细化涂装方案的设计要求，对选漆标准、涂装工艺、施工操作等加以控制，从而从源头提升桥梁钢结构防腐能力，降低桥梁腐蚀的风险。

一是涂装材料的选择，即选漆标准。对桥梁钢结构涂装材料的选择，应当坚持与桥梁设计使用年限相一致的原则选择涂装有关的高性能材料。具体来讲，根据工艺的差别，分为底漆、中间漆和表面漆的选择。桥梁钢结构防腐涂层体系的设计中，应充分考虑多种因素对钢结构腐蚀作用的影响，做到防腐涂层体系的完善，无漏洞。

二是保障涂装工艺质量。选择了涂装材料，还应当由高标准的涂装工艺来保障最佳的涂装效果。这需要有科学的涂装工艺规程，涂装工艺规程是施工技术和施工操作的标准，不按涂装工艺规程施工，不仅浪费资金、影响涂装效果，还会对后期的维护、补涂工作带来困扰。因此，制定科学涂装工艺规程至关重要。

3.3 配合其他防腐蚀技术

在应用涂装防腐工艺的过程中，还可以借助其他技术实现涂装防腐的最优效果：一是热喷涂技术。借助可燃气体融化金属制材，然后再进行涂装工作，能够使得防腐漆附着在钢结构的表面，达到更高层次的防腐标准。再结合长效防腐符合涂装工艺，能够极大地延长漆面的防腐年限；二是使用新型钢材。近年来，新型材料的兴起为钢结构桥梁的建材选用提供了更多选项。在钢结构桥梁建设过程中，使用较为广泛的是耐候钢，耐候钢在合金钢的基础上，加入了抗腐蚀的金属元素，在表面形成抗腐蚀保护膜，极大地提升了钢材自身的抗腐蚀能力。未来，新型钢材的大规模使用是钢结构桥梁建设的趋势。

4 结语

随着钢结构在桥梁建设中的广泛应用，防腐蚀工程成为桥梁建设和维护工作中的重要内容。本文认为，可以从建立桥梁监控检测系统、细化涂装方案设计要求和配合其他防腐科技等方面创新桥梁钢结构防腐蚀工程体系，从而延长钢结构桥梁的使用寿命。

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