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新型钢混结构桥梁防腐蚀技术探讨

2023-08-01凌云志

全面腐蚀控制 2023年4期
关键词:钢混钢桥防腐蚀

凌云志

(大庆油田工程建设有限公司路桥公司,黑龙江 大庆 163000)

0 引言

随着工业经济的发展,我国桥梁技术也不断改进、完善,并且桥梁建设也已经由传统的工程施工模式逐步向现代化的桥梁建设模式转变。传统桥梁建设模式存在着施工工序繁琐、成本高、工期长、污染严重等缺点,需要使用到新型的防腐材料进行防腐处理和防腐蚀技术研究开发及施工管理来提高桥梁建设效率。因此需要对桥梁进行防腐处理,从而提高桥梁安全性和耐久性。

1 桥梁钢结构特点

桥梁钢结构具有重量轻、刚度大、受力性能好等特点,在我国桥梁建设技术发展中占据着举足轻重的地位。桥梁钢混结构桥面板钢束间距离大,施工难度大,钢桥面板需采用钢筋混凝土作为基础。桥梁上部结构以钢为主,连接采用螺栓、锚固连接方式,受力后整体受力非常大,随着使用年限增加,其强度降低很快,尤其影响桥梁整体安全。在上部结构连接时,要根据设计要求设置合理的受力结构,要保证各结构间受力性能均衡。在整体受力过程中需要合理分配各个部位各结构之间的刚度,这样才能实现桥梁整体结构性能提高。

2 钢混结构桥梁中的腐蚀现象分析

钢结构桥梁由于其自身重量轻、强度高、抗震能力强等特点,在众多的桥梁中得到了广泛的应用。但是由于钢建筑材料价格昂贵、钢材强度不够等因素,导致钢结构桥梁在实际使用中,容易出现各种各样的腐蚀现象。如以下几个方面:钢结构混凝土中含有大量有害元素,导致混凝土失去强度;混凝土在浇注前不做防腐处理。混凝土中含有大量的氯化物与硫酸混合形成硫酸溶液,其具有腐蚀性,严重影响混凝土的质量。目前我国还没有针对钢混结构桥梁的防腐蚀技术。混凝土中含有大量的氯离子,会使钢筋以及混凝土本身发生电化学反应而使钢筋生锈。钢材表面就会出现锈蚀问题[1]。另外钢材料抗腐蚀能力较差,会使混凝土出现腐蚀情况。随着我国工业的不断发展,对于钢铁制品要求越来越高了。所以钢铁大桥的施工质量和防腐技术对桥梁寿命有着非常重要地位。因此对于桥梁来说也需要特别注意防止腐蚀措施对桥梁造成不必要的损失。

钢结构桥梁在实际应用过程中,由于各种原因,钢结构桥梁的使用寿命会大大降低。其中有很大一部分原因是由于桥梁中的钢结构受力不均匀以及腐蚀问题引起。首先,钢混桥梁的锈蚀问题是造成桥梁使用寿命减少的主要原因。在某些地方由于地质条件原因、气候环境以及施工等因素,会导致桥梁的使用寿命降低,在钢材的使用过程中,会受到各种外界因素的影响,尤其是在高温以及高湿环境下,钢结构桥梁使用寿命将会大大降低。为了保证桥梁具有良好的防腐效果,首先需做好桥梁防腐工作。对桥梁防腐层进行涂刷时一定要严格按照标准进行,保证涂膜厚度均匀、无气泡,如果发现气泡应及时清除干净,以免影响桥梁防腐层质量。桥梁中使用过多或使用时间过长之后,其表面就会出现一些问题并没有得到很好地处理,从而影响到桥梁整体使用性能。而且在维修时也会对其造成很大威胁。所以施工单位应该要掌握桥梁防腐技术规范中关于防腐方法要求要清楚,还要根据实际情况进行调整处理。才能达到理想效果。

3 钢混桥梁防腐蚀存在的问题

由于钢混桥梁处于野外,在我国大多数地区,人们的生活环境并不是特别恶劣,所以钢混桥梁防腐蚀工作也没有完全开展起来,主要原因有以下几点:首先,我国的防腐技术目前来说并不是很成熟,在防腐蚀技术的使用方面并没有得到完全推广,还没有形成比较成熟的桥梁防腐技术体系,甚至部分地区还没有找到真正的耐腐蚀防腐工程施工设备;其次,桥梁防腐蚀工作并不容易被人们所理解。在我国许多地区都可以看到由于降雨以及低温导致钢混桥梁处于露天状态,这些都使得钢混桥梁防腐工作比较困难,其环境条件比较恶劣且长期遭受雨水浸泡会导致桥墩等结构出现松动现象。另外在钢混桥梁上应用的防腐蚀技术也没有得到完全推广,主要原因在于钢材本身的腐蚀问题以及与环境条件的结合造成了目前国内钢混桥梁防腐蚀工作较困难的现状。这些影响因素与不完善的建设制度、施工技术以及钢材本身性能有着直接关系。因此,对于钢混桥梁防腐蚀工作要想进行更好地进行防腐处理必须不断进行完善,同时也需要采取更加合理有效的措施才能够真正地实现上述问题。

桥梁在使用过程中也存在着一定问题,比如钢桥腐蚀问题,由于钢桥自身结构原因,导致钢桥经常会出现锈蚀问题。针对桥梁锈蚀问题研究已有十多年了,但仍未得到解决。目前采用的防腐方法主要有机械方法、化学防腐、物理防腐等方法,其中最常用的技术为机械腐蚀技术,可以有效地防止桥梁结构由于生锈而造成寿命降低,因此必须重视。一般采取物理锈蚀措施即通过施加外力使锈蚀物与混凝土接触使其凝固并使其失去作用,从而达到保护和防腐性能。化学防蚀方法主要有化学锚栓、化学沉淀、涂膜防腐、化学喷涂等方法,而桥梁防腐技术主要有钢结构桥梁防腐、水泥防腐等方式。其中化学腐蚀和物理性能都属于化学腐蚀。化学防腐方法中化学腐蚀最为普遍,化学腐蚀性非常严重。化学药剂对钢桥有着严重危害,并且很多使用后并不能发挥其作用,因此为了提高桥梁结构耐久性必须对桥梁进行防腐处理和维修。通过腐蚀机理发现,钢结构桥梁中主要处于水、大气和有机物三者之间,从而导致腐蚀以及混凝土断裂问题出现。

4 如何提高钢桥梁的防腐蚀效果

为了进一步提高防腐工作质量,满足人民对美好生活的需要,以及钢铁材料腐蚀的情况,钢结构桥梁防腐技术将朝着绿色、节能、环保的方向发展。随着工业与科技的发展,新型防腐技术将得到更广泛应用,主要体现在以下几个方面:(1)增加钢结构桥梁防腐材料用量,满足不同地区、不同类型桥梁的腐蚀需求;(2)降低钢结构桥梁的总重量,提高钢结构桥梁的经济效益,降低桥梁防腐工程建设成本;(3)优化钢结构桥梁防腐结构设计和布局,减少结构总重量;(4)采用复合材料取代普通金属材料提高钢结构的抗腐蚀性、强度和抗疲劳性,增加钢结构本身的抗拉强度和抗剪强度;(5)提高钢结构桥梁防腐施工质量和管理水平;(6)采用先进施工工艺和建筑材料、建筑设备改善基础设施和附属设施[2]。

针对钢桥锈蚀问题,需要加强设计人员对空心钢板的设计,同时在空心钢板施工时可以通过一些其他途径来避免对锈蚀现象的出现。除此之外要加强施工人员本身的工作能力建设。钢桥锈蚀问题的出现不仅仅需要桥梁建设者在施工时严格按照规范施工之外,还要加强桥梁施工人员本身的技能建设,在施工现场加强学习、积累经验;在施工过程中要认真按照规范要求进行操作,避免对生锈现象产生影响。此外在进行设计工作时需要选择更加适合的材料并进行生产作业。施工单位在进行工艺设计时要根据实际情况来制定符合实际情况的生产工艺。同时还要重视涂装操作过程对环境影响程度高不高,要对环境因素进行全面考察。同时要加强在涂装施工中避免对环境因素产生影响。施工人员要重视防腐技术,加强对防腐技术理论知识和操作技能要求,确保防腐设备完好并可以应用到实际工作中,同时要重视防腐技术标准的制定和完善以及使用新技术,使其符合国家相关规范和标准[3]。施工人员首先需要掌握相关技术理论知识,同时还需进行相关实践工作。

5 结语

在现代社会,桥梁对于整个社会发展有着非常重要的意义,而钢混桥梁结构的重要组成部分,在现代社会中有着更多的应用前景。因此从实际出发,加强对钢混桥梁防腐蚀技术方面的研究和探索非常有必要。在目前钢混桥梁防腐蚀技术研究方面也取得了不错的成绩,为我国桥梁防腐蚀提供了借鉴意义。在未来新技术研究开发过程当中,一定要将研究成果与实际工作相结合,不断提升钢混桥梁防腐蚀技术研究开发效率。另外,相关部门也应该对钢混桥梁防腐蚀技术给予高度重视,避免由于使用不当导致防腐蚀技术不过关而出现问题[4]。在此基础上,还需要进一步加强相关研究人员在使用过程当中对桥梁防蚀技术进行研究探索工作,以确保相关设计方案能够得到更好地完善,从而保障桥梁防腐技术与实际相结合效果能够更加明显地体现出来。

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