近年来，我国桥梁建设发展迅速。 钢桥由于具有抗震性好、自重轻、工期短等优点，特别是在跨越河流、海洋、峡谷的大跨度桥梁中得到越来越多的应用。 全部采用钢桥。 表面腐蚀、应力腐蚀和疲劳腐蚀是导致此类特大型钢桥构件出现外观缺陷、使用寿命降低、丧失工作能力的重要原因之一。 钢结构腐蚀不仅带来巨大的经济损失，而且危及结构的安全运行。 因此，钢桥梁的长期防腐涂层在工程建设中显得尤为重要。
影响钢桥梁长期防腐的因素有很多，关注的角度也不同。 其中，最受关注的是涂料本身和施工质量管理。 本文主要讨论标准规范、涂装体系设计、涂装材料、施工管理等对长效防腐涂装质量的影响。
1 钢桥施工概况
交通运输部公路局贯彻落实《国务院关于化解过剩产能实现钢铁行业走出困境的意见》（国发[2016]6号）相关要求。 通过供给侧结构性改革加快公路钢结构桥梁建设，推动公路建设转型升级，提出了一些意见。 意见提到：目前，我国钢铁产能利用率不足70%，钢铁行业面临去产能、去库存的局面。 刻不容缓，各行业都需要加大支持力度。 目前，世界发达国家已逐步发展到以钢结构桥梁为主体的阶段。 法国、日本、美国的钢结构桥梁比例已分别达到85%、41%、35%。 相比之下，我国钢结构桥梁的应用并不广泛，仅占桥梁总数的不到1%。
近年来，我国每年新增桥梁约2.8万座钢结构防腐涂料涂装前，是钢材使用的重要领域。 这也是加快钢结构桥梁进步的一次难得的发展机遇。 近年来，大型钢桥越来越多。 以我公司承建的钢桥为例，继港珠澳大桥之后，目前在产10万吨以上的项目还有多个，如表1所示。
表1 10万吨级以上桥梁工程
从表1可以看出，要高质量地完成这些工程，高质量的涂装是不可缺少的重要组成部分，也是整个桥梁建设系统工程的重要组成部分。
2 钢桥常用的长效重防腐系统
钢桥梁防腐标准中有很多防腐体系，如TB/T1527-2011《铁路钢桥梁防护涂层》、JT/T722-2008《铁路钢结构防腐涂层技术条件》等。公路桥梁”。 其中JT/T722-2008体系根据不同的腐蚀环境和防护年限进行了更详细的划分。 我公司承建的桥梁通常是国家重点工程，需要长期的防腐系统。 因此，最常用的一种是众多系统中性价比最高、施工性能最好的一种。
2.1
氟碳面漆防腐系统
近年来，我公司生产的万吨级以上桥梁涂装方案大部分采用环氧富锌底漆+环氧云母铁中间漆+氟碳面漆的长效重防腐体系（常规标准体系），如沪通长江大桥、虎门长江二桥、芜湖长江大桥、平潭海峡大桥、港珠澳大桥等。
2.2
聚氨酯面漆防腐系统
我公司近年来承接的国外工程中，经常采用无机/环氧富锌底漆+环氧云母铁中漆+聚氨酯面漆等重防腐体系，如香港昂船洲大桥和单项工程。德国的双线桥。 、委内瑞拉大桥、孟加拉国帕德玛大桥和美国VN大桥。
3 影响钢桥梁防腐耐久性的因素及建议
目前，大型钢桥的设计使用寿命一般为100年至120年。 钢桥一旦投入使用，有些桥梁所处的环境根本就不需要大规模的再防腐涂层。 因此，桥梁在制造和施工过程中需要实施长期防腐涂装。 盒。 技术标准和规范对于防腐涂料具有很强的指导意义，但根据认知水平的不同，其理解也会有所不同。 而且随着新涂料、新工艺的发展，过于教条地理解标准和规范可能会适得其反。 ; 涂层支撑体系的合理性也是影响钢桥防腐耐久性的重要因素之一。 尤其是在设计创新的防腐配套方案时，必须充分论证涂层的合理性； 新品种或新涂料尚未大规模生产应用。 如果没有足够的应用经验，就会出现各种问题。 因此，涂层本身也是影响钢桥防腐耐久性的重要因素之一。 此外，施工管理和施工工艺也是直接影响钢桥防腐耐久性的因素。
3.1
标准因素
3.1.1 标准迟滞
由于实施标准或规范每5至10年才修订一次，而防腐涂料和工艺更新较快，加上环保法规日益严格，标准中的某些内容难免无法满足现有涂料技术的要求和技术。 环境要求。 因此，在使用标准时，不能太死板，也不能太教条，否则在实际施工中工期和质量都得不到保证。
毕竟标准是一个比较技术性的文件。 没有一定绘画相关知识的人很难根据字面意思准确把握内容。 标准的不定期实施将是非常有必要的。 例如：TB/T1527-2011《铁路钢桥防护涂装》中环氧富锌专用底漆干膜厚度为40μm/道，环氧云母铁中间漆干膜厚度为40μm/道微米/通过。 这两项要求同样属于涂料干膜厚度要求，与目前高固含量、低VOC含量的要求不符。 目前的涂料通常不加稀释剂或加少量稀释剂喷涂，干膜厚度约为80μm。 如果严格按照标准执行，则应在专用环氧富锌漆中加入大量稀释剂，降低油漆粘度，以保证底漆喷涂厚度在40μm左右。 由于稀释剂不参与油漆的化学反应，会全部挥发到大气中，污染环境。 环保法规和标准对于VOC限量没有实际意义。
另外，摩擦面采用电弧喷铝工艺。 由于施工过程中产生的大量噪音、弧光、金属粉尘等对人和环境危害很大，所以桥梁钢结构的防腐喷铝施工通常在夜间进行。 但如果涂装厂靠近居民区，夜间涂装施工作业时噪音会很大，也会影响附近居民的正常生活。
3.1.2 对标准理解不够
在设计防腐涂层体系并引用TB/T1527-2011《铁路钢桥梁防护涂层》时，往往忽视了电弧喷铝涂层在摩擦面的应用条件。 标准明确规定“黄河以南地区生产或储存螺栓焊接梁时，摩擦面应采用无机富锌防锈防滑涂料喷涂”。 这是因为黄河以南环境湿度大，铝镀层多孔。 在这种环境下，铝镀层表面容易生锈，如图1、图2所示。经充分试验验证，在质保期内，铝镀层表面生锈并不影响抗腐蚀能力。滑动系数大，但仅影响外观。 当实际桥梁构件出现这种情况时，大多数业主或监理人员无法接受生锈且难看的外观，需要进行整改，这不仅耗费大量劳动力，甚至影响防滑性能。
图1 存放时间不足1个月的铝涂层
图2 铝涂层存放5个月（期间淋雨）
标准在长效防腐涂料中发挥着核心作用。 它们相当于这个行业的“规定”。 他们使各种工艺、质量要求、施工方法等“合法化”。 标准的引导非常重要。 为此，建议修订标准时，应将人民的健康和安全放在第一位。 如果有替代的新涂层、不环保的工艺或材料，不应毫不犹豫地从标准中删除。 同时，新版标准发布时，应召开多次标准实施会议，帮助相关下游单位正确理解和使用桥梁防腐标准。 当标准更新滞后时，桥梁施工管理者应从发展的角度解读标准和规范。
3.2
涂层支撑系统设计因素
桥梁标准中有多种防腐支撑系统可供选择。 设计者可以根据钢桥的腐蚀环境和预期防腐寿命，正确选择相匹配的涂层系统。 但防腐配套方案的创新设计如果不能充分展现其合理性，极有可能造成资源浪费、环境污染和质量危害。 例如表2的设计系统存在4处缺陷，具体如下：
(1)富无机底漆厚度设计为20μm。
(2)无机富锌底漆应一次喷涂至少60μm。 如果设计为20μm，只能添加更多稀释剂，但喷涂厚度至少应为40μm。 这不仅会增加油漆消耗，还会增加环境污染。
(3)电弧喷铝涂层表面粗糙度要求为Rz40~60μm。
电弧喷铝涂层要求的表面粗糙度应为Rz60~100μm。 由于涂层主要通过机械结合的方式附着在基材上，粗糙的表面可以增加其接触面积，使附着力更强。 较低的表面粗糙度会降低铝镀层与基体之间的层间附着力，铝镀层容易脱落。
(4)高强螺栓摩擦面涂有电弧喷铝+无机富锌车间底漆。
高强螺栓的摩擦面在桥梁标准中规定了稳定抗滑移系数的要求，即出厂时抗滑移系数达到0.55及以上，架设时达到0.45及以上（不超过6个月）。 目前只有电弧喷涂铝层和无机富锌防锈防滑涂层两种涂层能够满足要求。 这两种涂层必须独立使用，即涂层为单独的电弧喷涂铝层或无机富锌防锈防滑涂层。 涂层，绝不是复合涂层。 另一方面，无机富锌车间底漆不是无机富锌防锈防滑涂料，不具有高防滑性能。 该区域使用错误的涂料将直接影响桥梁的安全。
(5)如直接暴露在空气中，需加100μm氟碳面漆。
这个错误不涉及安全隐患，但是浪费了油漆。 氟碳面漆是复合涂层体系中最昂贵的，这会造成不必要的成本增加。 100μm氟碳面漆可改为70~80μm。
表2 设计涂层体系
注：斜拉套管外露部分应作为钢锚梁内表面涂漆。 若直接暴露在空气中，需加一层100μm氟碳面漆。
另外，偶尔也会出现设计失误，如要求对钢桁架桥的箱形构件（上下弦杆、腹杆等）进行内部涂漆。 无论是国内还是国外，这些桥杆都是内部气密、防腐的。 钢桁梁桥箱形构件的内部与钢箱梁桥的内部不同。 一般桁架梁箱杆均为全封闭结构，内部空间较小。 钢箱梁桥内部空间较大，各涂漆段都不是封闭空间，人员和设备可以进出内部。 标准中列出的桥梁内表面涂层体系也指的是钢箱梁而不是钢桁架桥。 如果桁架桥的箱形构件内部需要涂漆，则只能在箱形构件与盖板焊接之前对槽钢内部进行涂漆，然后焊接盖板。 但这种操作不利于质量保证。 首先，结构焊接、喷砂、喷涂三道工序不能在同一工厂进行。 料槽是不稳定结构，吊装更容易造成构件变形。 其次，箱体成型后的焊接或火焰修边会烧毁现有的内涂层，而这些烧毁的内涂层无法修复，导致内表面涂层不完整。 因此，对桁架桥构件的封闭空间进行内部涂漆根本没有意义。
综上所述，设计良好的涂层支撑系统是非常重要的一环。 如果涂装配套系统出现问题和隐患，后续任何精心的科学管理都将付之东流。 建议系统创新首先考虑理论的合理性和实施的必要性，然后进行客观的实验，最后考虑现场的可操作性等。此外，建议涂装系统应接受相应的专业培训。提交设计图纸时进行审查，避免因个人认知错误而造成资源浪费或从源头上埋下涂层质量安全风险。
3.3
施工管理（业主、监理、总承包商）因素
涂装施工过程的科学、严格的管理非常重要。 但在实际施工管理中，不讲科学只讲严格，过分强调外观效果。 过度的修复会给桥梁后期的涂装质量带来隐患。
常见情况如下：
(1)钢板在轧制过程中有时会出现表面缺陷。 有些缺陷在标准公差范围内，可以接受。 但为了追求外观效果，通常需要在钢板上涂抹腻子来填补缺陷。 如果将300μm的凹坑填满，再加上正常的近300μm厚的涂层，则局部表面的整体涂层厚度至少为600μm。 如果涂层太厚，应力大，很容易开裂、脱落。
(2)无机富锌防锈防滑涂料表面生成白色锌盐。 为保证外观，要求涂层表面清洁。
富锌漆的防腐机理是通过金属锌的化学反应来保护钢材。 锌是一种活泼金属，在空气中易氧化形成锌盐。 因此，富锌镀层表面出现的白色物质是正常反应产物锌盐，可以防止进一步的屏蔽腐蚀。 外观虽不美观，但不影响防滑系数，无需处理。 如果清理干净，工人操作不当会影响涂层的防滑系数和防腐性能。
(3)高强螺栓孔内壁需重新喷漆，以免生锈。 这个位置的画法国内外都是一样的。 无需特殊涂漆。 如果用刷子刷漆，油漆滴不可避免地会积聚在内墙边缘。 安装过程中钢结构防腐涂料涂装前，出现凸起的漆滴会对拼接板产生影响。 面孔之间的紧密接触。 因此，正确的做法是，在喷涂钢板两侧摩擦面时，喷枪的角度或多或少会覆盖内壁。 如果偶尔有未覆盖的区域，请勿使用刷子重新涂漆。 如果喷漆和安装间隔时间较长，有时安装前内壁会生锈，但拧紧高强螺栓后，内部不会进入空气，腐蚀就会停止。
（4）底漆局部补漆方式只接受喷涂，不允许刷涂，以免影响美观。
如果厚度差小于20μm，则应采用涂刷的方式对底漆进行局部修补。 因为即使在空气喷涂时添加更多的稀释剂，厚度也至少为40μm，并且扩大了涂覆范围。 富锌镀层不宜太厚，特别是含锌量高的镀层，容易产生裂纹。 对于富锌底漆来说，涂层越厚越好。 修复时应选择合适的施工方法。
施工管理的科学性也是防腐涂装质量的重要组成部分。 这不能通过合理的防腐支撑系统来解决，因为每种涂层都有其自身的应用范围。 如果超过其应用范围，性能将会下降。 减少甚至失败。 因此，施工各方在涂装施工中应注重科学管理。 建议监理单位或业主的现场人员应具有相应的涂装资质或掌握涂装的基本知识，以便对现场的实际问题做出正确的判断，不至于产生误导，为后期质量埋下隐患。 。
3.4
油漆质量因素
对于涂料生产商来说，桥梁标准中最常用的涂料都是成熟产品，其固化机理和涂料施工性能都十分了解。 出现质量问题的涂料通常是新品种或首次应用的新涂料，其技术指标在标准中没有规定。 由于这些涂料缺乏足够的应用经验，不可能或很难找到合适的解决方案来解决施工过程中出现的问题，例如：
(1)冷喷锌层相容性差。
冷喷锌漆的防腐性能高于目前的富锌漆，可以作为底漆使用，也可以单独使用。 冷喷锌涂料生产厂家很少，有的只生产这种单一涂料，不能生产传统涂料，因此无法形成涂料的配套体系。 大多数生产传统油漆的油漆厂家不生产冷喷锌，但国内常规的配套形式是底、中、顶三层油漆。 因此，我们只能找两家涂料公司来进行匹配。 我公司在某座桥梁施工前还提前对试板进行了试验。 但实际施工过程中出现了气泡、涂层附着力差等问题（见图3）。 由于施工工期有限，某桥最终的解决方案是支撑系统采用的产品全部来自同一厂家（见图4）。
目前涂层的兼容性已经解决，可以与多个厂家的特定型号配合使用。
图3 涂层附着力差
图4 涂层附着力良好
(2)环保聚硅氧烷面漆剥落。
国内钢桥首次采用环氧富锌+环氧云母铁中漆+聚硅氧烷面漆的涂料体系。 由于涂料供应商对新产品的性能缺乏了解，无法在涂料施工过程中给出正确的指导。 结果在施工过程中遇到了针孔、涂层剥落等诸多问题。 经过大量实验，发现了关键控制因素：一是施工时增加漆膜厚度。 聚硅氧烷是一种厚涂环保涂料。 然而，某桥的设计厚度为30μm。 如果涂层太薄，则难以成膜。 二是适当调节温度和湿度。 有机硅面漆固化时需要较高的湿度和温度，低于施工时的较低温度。 相对湿度和温度不匹配。 控制住这两个关键因素后，生产出来的棒材就没有再脱落了。
(3)水性富锌底漆IC531涂层附着力差。
早在18年前，我公司就使用水性富锌底漆IC531。 该涂料对施工环境和工件表面清洁度要求较高。 由于对其了解不深，涂料厂的技术服务人员没有过多强调施工要点，导致施工后涂层脱落，造成大量返工。 此后，我公司员工就水性变色问题议论纷纷，主管和业主也对水性漆的质量提出质疑。 一种新型环保涂料一出现在钢桥领域就遇到了强烈的人工阻力。
涂料生产企业是长期防腐施工各相关单位中对涂料性能最专业、最了解的，因此应承担起推广和传播涂料知识的责任。 对于一种新涂料的推广，不同的使用者（设计者、业主、监督管理方、施工单位用户）应该能够了解自己应该了解的相关涂料性能，并且在新产品推广前应该有足够的实验数据。 此外，涂料生产企业不仅仅是材料供应商，还应该为现场施工提供技术指导。
3.5
施工因素
负责大型钢桥防腐的施工单位均具有专业资质。 这样，公司就有了自己独立、完整的质量保证体系。 桥梁工程防腐涂装施工前将召开澄清会议，各方对有异议进行沟通并确定。 施工时注意表面处理质量、涂装环境、涂装时间间隔等，一般不会出现质量问题。 通常，由于施工人员临时变动、设备问题未及时发现、施工工期紧张等原因，更容易出现质量问题。
建议涂装施工中做好以下几点：（1）施工工期要充分考虑，合理安排，避免仓促工期； （2）注重环境条件的控制； (3)做好喷砂、喷漆、喷涂等各种涂层之间的衔接； （4）人员变动时的技术澄清，增加检查频率、定期培训、定期维护和更换设备及配件； （五）积极发展智能装备替代劳动力，改善劳动条件和工作环境。
4 钢桥梁长效防腐涂装前景
在国家创新、协调、绿色、开放、共享五大发展理念的指导下，钢桥梁的防腐在不久的将来也将发生革命性的变化。
4.1
涂料施工方法的展望
传统桥梁防腐施工条件恶劣，厂房条件较差，有时甚至需要露天施工。 以手工喷涂为主，对喷涂人员的职业健康危害较大。 涂层质量受环境、人员等因素影响较大。 港珠澳大桥的建设对钢箱梁涂装施工环境提出了更高的要求。 专业涂装车间有除尘、除湿、环境温度、物料自动循环系统等配套要求。 为桥梁的涂层质量提供了保证。 正在建设的深中通道项目以港珠澳大桥为依托，秉承“建设世界级跨海通道，打造百年珠江口门户工程”的理念。 它提出了一种从手动施工到机械自动化的钢桥防腐涂层智能方法。 为了满足化学施工的更高要求，“智能涂装”将成为未来涂装施工的发展方向，桥梁钢结构机器人防腐施工将在不久的将来得到应用。 相信钢桥防腐领域涂装施工的自动化、智能化很快就会普及并不断完善和提高，将更有利于钢桥防腐的长期防腐质量和耐久性。钢桥。
4.2
水性涂料的应用前景
在绿色环保要求不断提高的发展环境下，随着施工环境的不断改善和人工智能的应用，清洁环保的水性涂料将迎来广阔的发展空间并得到广泛应用。 我相信未来我们也会在设计系统甚至行业标准涂料系统中看到更多的水性涂料。
5 结论
科学技术不断发展，管理日益完善。 在桥梁涂装行业，在标准完善、设计方案合理制定、管理得当、高品质涂料研发、智能涂装技术创新等涂装产业链相关单位的共同努力下，钢桥防腐将迎来更加友好、更加先进、优越的环境和条件，从而更好地实现钢桥防腐的长效机制和有效性。
