摘要:介紹了新安江大橋鋼結(jié)構(gòu)涂膜的修繕涂裝配套設(shè)計(jì)，并對(duì)表面處理及涂裝施工工藝進(jìn)行了論述。
關(guān)鍵詞:橋梁;鋼結(jié)構(gòu);涂裝配套設(shè)計(jì);涂裝工藝
0前言
新安江大橋位于浙江省建德市，橫跨新安江，大橋主橋?yàn)槿撞坏瓤缰谐惺戒摴芑炷凉皹�，是浙江省第一座中承式不等跨鋼管混凝土拱橋。它�?個(gè)長孔跨度分別為84m、120m、84m。橫梁有33根，由66根吊索組成，每一根吊索由109股鋼索構(gòu)成，每根鋼索承重6.25t。大橋全長370m，寬10m，最大拱橋跨度120m，為目前我國已有的同型橋中的跨度之最。新安江大橋始建于1991年12月20日，竣工于1994年5月28日，在分段建造和橋址現(xiàn)場進(jìn)行了防腐涂裝。但由于該橋所處位置特殊，大橋原有的鋼結(jié)構(gòu)涂層已經(jīng)大面積失效，出現(xiàn)了涂層老化、龜裂、鋼筋銹蝕脹裂和脫落等現(xiàn)象，因此在2005年7月對(duì)主橋進(jìn)行重新涂裝，并于2010年8月對(duì)該橋涂層狀態(tài)進(jìn)行了實(shí)地調(diào)查。
1涂層配套設(shè)計(jì)方案
1.1設(shè)計(jì)依據(jù)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
新安江大橋的涂裝主要是橋的主體連拱部位，依據(jù)ISO12944《色漆和清漆—防護(hù)涂料體系對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕保護(hù)》（CorrosionProtectionofSteelStructuresbyProtectivePaintSystems）中對(duì)于腐蝕環(huán)境的分類標(biāo)準(zhǔn)，大氣環(huán)境屬于C3～C4級(jí)別。在橋梁涂裝的標(biāo)準(zhǔn)方面，國外已經(jīng)形成了較為完善的涂料涂裝篩選體系，并建立了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系，其中ISO14713-1998《鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕保護(hù)——金屬涂層指南》是關(guān)于金屬涂層防腐蝕保護(hù)的最新標(biāo)準(zhǔn)。我國于1997年對(duì)熱噴涂國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂，即GB/T9793-1997《金屬和其他無機(jī)覆蓋物——熱噴涂鋅、鋁及其合金》。我國交通部JTJ041-2000《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》和鐵道部TB/T1527-1995《鐵路鋼橋保護(hù)涂裝》明確規(guī)定以熱噴涂為鋼橋梁防腐蝕的有效方法。在鐵路鋼橋上我國一直推薦在鋼梁和箱梁上蓋板應(yīng)用噴鋅／噴鋁和有機(jī)涂料相結(jié)合的復(fù)合保護(hù)[1]。
1.2鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕涂裝方案
依據(jù)橋址的大氣腐蝕環(huán)境以及鋼桁梁結(jié)構(gòu)各部位的施工條件和維修條件，新安江大橋涂裝設(shè)計(jì)的基本要求最大限度地保證了涂層的可靠性及完整性。該結(jié)構(gòu)處在橋梁的最上部，常年經(jīng)受風(fēng)吹日曬雨淋（主要受日曬），涂膜的老化性影響較大，該橋梁處在臺(tái)風(fēng)經(jīng)過的地區(qū)，受風(fēng)力影響，所受的循環(huán)應(yīng)力也較大，對(duì)涂膜的柔韌性要求很高。而該結(jié)構(gòu)在橋面以下的部位，由于靠近水面，受日曬較少，所以表面經(jīng)常處在潮濕的條件下，腐蝕條件要比橋面以上嚴(yán)峻。由于該橋處在千島湖景區(qū)的入口處，也是建德市重要的景觀之一，所以不但要求耐蝕性好，而且要求應(yīng)耐受經(jīng)常擦拭和清潔，甚至是堿性清潔劑的清洗。同時(shí)，由于業(yè)主對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的防腐和面漆的耐候性要求為30a，因此普通聚氨酯涂裝配套體系無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求，需選用氟碳涂料體系。試驗(yàn)設(shè)計(jì)新安江大橋修繕涂裝配套見表1。
表1新安江大橋涂裝方案設(shè)計(jì)要求
注:表面處理要求:二次表面噴砂除銹，Sa2?，Rz40～75;電弧噴鋁，1，150。
1.3產(chǎn)品性能要求
1.3.1環(huán)氧云鐵封閉漆
封閉漆應(yīng)與金屬涂層具有優(yōu)異的相容性，不會(huì)與所封閉的金屬涂層發(fā)生化學(xué)反應(yīng)從而造成金屬涂層的損傷，作為金屬涂層與中間漆之間的過渡層，環(huán)氧封閉漆與金屬涂層以及配套中間漆之間應(yīng)具有極佳的附著力，使用該產(chǎn)品可有效避免輕金屬涂層表面噴涂環(huán)氧中間漆后出現(xiàn)的層間附著不良等問題。
1.3.2環(huán)氧云鐵中間漆
環(huán)氧云鐵中間漆應(yīng)具有優(yōu)異的耐磨性和機(jī)械性能以及極佳的防腐蝕性能。同時(shí)，該產(chǎn)品還應(yīng)適應(yīng)包括噴涂、刷涂、滾涂等多種不同施工方式。作為中間漆，該產(chǎn)品還應(yīng)具有優(yōu)異的配套性能，可與多種底漆和面漆配合使用。
1.3.3氟樹脂面漆
氟樹脂面漆應(yīng)具有超高耐候性和裝飾性，同時(shí)應(yīng)符合國家相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)（如氟含量等），產(chǎn)品應(yīng)具有極佳的配套性，可適應(yīng)多種不同的配套下涂裝產(chǎn)品，并與之有著良好的附著性。且本身重涂性極佳，對(duì)于產(chǎn)品的修補(bǔ)無任何不良影響。
2涂裝工藝及質(zhì)量控制
2.1表面處理要求
對(duì)防腐涂裝的所有工件在進(jìn)行表面處理前進(jìn)行表面預(yù)處理。表面預(yù)處理工作包括除油除污、棱角打磨和表面清理。即清除工件表面的殘留焊渣、飛濺，用有機(jī)溶劑或金屬清洗劑清洗鋼結(jié)構(gòu)表面油污，得到無油、無水、無污物、無銹斑及其他包括可溶性鹽在內(nèi)的潔凈表面。自由邊需倒角處理≥R2，驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)為ISO8501-3的P2級(jí)。
2.2噴砂除銹
對(duì)鋼結(jié)構(gòu)表面按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行噴砂除銹。施工環(huán)境要求溫度5℃以上，相對(duì)濕度低于85%，鋼板表面溫度高于露點(diǎn)3℃以上。對(duì)于焊縫、補(bǔ)焊部位等處必須打磨達(dá)到光滑平整，徹底檢查和修補(bǔ)如氣孔等結(jié)構(gòu)缺陷，驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)為ISO8501-1的Sa2?級(jí)要求。現(xiàn)場焊接處涂裝前，鋼結(jié)構(gòu)件表面可以采用動(dòng)力工具除銹，其表面處理質(zhì)量整體要求達(dá)到ISO8501-3中的St3級(jí)，并經(jīng)現(xiàn)場涂料技術(shù)代表查驗(yàn)合格后，方可交付涂裝。
2.3電弧噴鋁
對(duì)鋼結(jié)構(gòu)表面按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行電弧噴涂。環(huán)境溫度5～40℃，相對(duì)濕度低于85%，鋼板表面溫度高于露點(diǎn)3℃以上。
2.4涂料涂裝
（1）封閉漆的涂裝:涂裝前，應(yīng)對(duì)環(huán)境進(jìn)行測定以確保符合涂裝要求。涂料涂裝最佳環(huán)境溫度5～40℃，相對(duì)濕度低于85%，鋼板表面溫度高于露點(diǎn)3℃以上。如噴鋁層孔隙率較大則應(yīng)進(jìn)行多度涂裝，以保證封閉效果。
（2）中間漆的涂裝:涂裝最佳環(huán)境溫度5～40℃，推薦中間漆涂裝為16h（20℃），涂裝面漆時(shí)如超過中間漆最大涂裝間隔，應(yīng)對(duì)中間漆涂層進(jìn)行整體拉毛處理。
（3）面漆的涂裝:氟碳面漆施工時(shí)要求環(huán)境溫度-5～30℃，應(yīng)確認(rèn)頭道面漆干燥后方能涂裝第二道面漆，推薦涂裝間隔為24h（20℃）。
3涂層效果反饋
2010年8月，在新安江大橋鋼結(jié)構(gòu)涂層修繕涂裝完工5a后，我們對(duì)該橋的涂層狀態(tài)進(jìn)行了實(shí)地調(diào)查，調(diào)查結(jié)果見表2。
表2新安江大橋涂膜調(diào)查結(jié)果
4結(jié)語
（1）通過調(diào)查可知:經(jīng)過5a的使用，新安江大橋各部分涂膜的防腐效果相當(dāng)好，表面基本沒有銹蝕、開裂、脫落等現(xiàn)象發(fā)生。這說明氟碳涂料的配套體系，在按照ISO12944中的C3～C4環(huán)境中完全可以滿足防腐的要求。（2）新安江大橋拱架上的氟碳面漆經(jīng)過5a的使用后表面基本沒有發(fā)生粉化現(xiàn)象。（3）該大橋的底材經(jīng)噴砂處理后采用了電弧噴鋁的防腐處理方法，使用環(huán)氧云鐵封閉漆先進(jìn)行封閉后，再涂裝一度環(huán)氧云鐵中間漆，再涂裝面漆，經(jīng)過5a的使用，可以看出該施工工藝完全可以滿足質(zhì)量的要求，沒有發(fā)現(xiàn)任何脫落及附著不良的現(xiàn)象。
