文章作者：王炜炜（中铁十八局集团北京中铁大都工程有限公司）
［摘要］以天津某桥梁为例，该桥为自锚式全焊接钢结构桥梁，其外观设计属国内首创，通过对其桥梁涂装施工关键技术的研究，保证桥梁涂装施工质量，从而保证桥梁的使用寿命。
[关键词] 桥梁工程；钢桥；涂装；喷丸（喷砂）除锈；质量检验
1、钢结构涂装工程的重要性
随着国民经济建设的发展，钢结构的使用越来越广泛，钢结构的质量和使用寿命也会越来越受到人们的重视和关注，在影响钢结构使用寿命的因素中，涂装与防腐工作是一个非常重要的环节摆在人们面前。
中国钢结构协会的一组数据：据发达国家统计，每年因腐蚀造成的经济损失约占国民生产总值的4%。我国化工行业1980年对所辖10个企业进行调查，因腐蚀造成的经济损失相当于总产值的3.94%。而根据1982年鞍钢的调查结果，腐蚀损失约1亿元。
钢结构的腐蚀不仅给其自身造成经济损失，而且直接影响结构的安全，因此，做好钢结构的防腐工作具有深远的经济和社会意义。
2. 项目概况
本项目为自锚式桁架索全焊接钢结构桥，桥梁采用Q345qD专用桥梁钢，桥梁总用钢量约4654吨，涂装量约3.17m2，该项目外涂设计涂装共分3层，依次为：桥梁内涂设计为底漆、中涂两层，设计防腐年限大于10年（见图1）。
国家重点工程“鸟巢”采用高强度钢材4.2万吨，工程防腐涂装面积达28.4万平方米，涂装共分6层，设计防腐年限为25年。
钢结构因其施工速度快、跨度大等优点，目前已广泛应用于土木工程、公路交通等行业，钢结构防腐涂装质量亟待提高。
3.涂装工程施工
桥梁涂装工程施工按施工顺序分两部分描述：第一部分为钢结构加工厂内的涂装，第二部分为现场钢构件安装完成后的涂装。
3.1 钢结构加工厂的涂装工作
主要施工内容：①钢板经喷砂（或喷砂）除锈后，涂装工程漆；②钢构件在工厂加工制作完成后，进行涂装。
3.1.1 钢板经喷砂（或喷砂）除锈后，涂装工程漆
钢构件的加工制作需要一个较长的过程，可能要耗时数月，因此采购的钢板在加工制作过程中，要先进行喷砂（或喷砂）处理，然后再涂装工程漆，以防止腐蚀。钢板采用喷砂或喷砂处理，除锈。以本项目钢结构桥梁涂装作业为例，设计表面喷砂至Sa2.5级，表面粗糙度为40～75μm。具体防腐要求如下：如表1所示。
按照国家除锈标准GB82923-88规定，Sa2.5是指用喷淋或弹射的方式除锈非常彻底，钢材表面不留任何可见的油脂和污物、氧化皮、铁锈等附着物，任何残留的痕迹也应该只是点状或条纹状的轻微污迹。
3.1.2喷砂除锈工艺
本工程采用喷砂除锈，是利用压缩空气的压力，用石英砂或钢砂不断冲击钢构件表面，将钢材表面的铁锈、油污等杂物清洗干净，露出钢材原有的颜色。此方法效率高，除锈彻底，是一种比较先进的除锈工艺。喷砂除锈具体施工工艺如下。
1）施工环境相对湿度应≤85%，钢材表面温度应控制高于空气露点温度3℃。
2）清理钢板表面：清除钢板表面的灰尘、油污、水分。
3）磨料选择一般选用钢丸或铁丸作为磨料，钢丸虽然价格较高，但可以多次回收重复使用，除锈效果好，无粉尘污染；选购磨料时，要选择密度大、韧性强、有一定粒度要求的颗粒状材料；磨料表面不得有油性，含水量≤1%；磨料的粒度应根据工程设计图的粗糙度选择磨料的粒度。
4）采用压缩空气进行喷砂除锈时，所用的压缩空气必须不含油和水，否则，在喷砂过程中油和水会粘附在钢材表面，不仅影响涂层的附着力，而且会破坏涂层的均匀性和致密性。
5）喷砂作业量根据油漆的强度来决定，原则是喷砂后必须在24小时内完成工程漆的施工。
6）喷砂除锈后的钢材表面应清理干净，用刷子、抹布等工具清扫，或用干净的压缩空气吹去残留的磨料。
7）粗糙度测试粗糙度测试一般采用专业仪器进行钢结构防腐公司，如RT200、R1020粗糙度测试电子仪等便携式小型测试仪器或专业设备。
3.1.3喷砂除锈后涂装工程漆
涂漆的目的是为了在钢结构加工制造过程中防止腐蚀。施工经验表明，这一环节非常重要，必须按照规范认真涂漆。“没有质量保证，每根杆件加工完成后，经过长时间的日晒雨淋，工程漆大部分会剥落或生锈。因此，唯一的解决办法是人工打磨除锈，然后再重新涂漆。不仅造成财力、人力的消耗，还会延误工期，因此保证工程漆施工质量尤为重要。”
涂刷工程漆的注意事项：①杆件经喷砂或刨光除锈后，必须按规范要求对选定点进行粗糙度检查，粗糙度达到设计要求后，在24小时内涂刷工程漆；②油漆材料应根据母材和使用环境，即按设计要求选择，使用质量有保证的油漆；③成品杆件必须采取覆盖防护措施。
3.1.4 钢构件在工厂加工制造完成后的涂装
钢板原材料经过加工、涂装工程漆之后，就进行下一道工序，即钢构件的生产。钢构件加工生产完成后，再依序进行涂装油漆。
以此钢结构桥为例，钢构件主要有钢箱梁、主桁等，钢箱梁、主桁杆件内侧采用底漆、中涂漆，钢箱梁、主桁杆件外侧只采用底漆、中涂漆，中涂、面漆在现场安装拼装完成后进行。
钢结构工程构件涂装底漆为富锌底漆，具有防锈能力强，阴极保护作用并能渗透到焊缝内部，耐溶剂，在日光照射下具有稳定的耐候性。环氧中涂。
3.1.5 工厂内钢构件的涂漆
每根杆件在工厂加工生产完成后，均按顺序进行底漆、中涂漆作业，具体操作如下。
1）钢结构杆件在加工过程中，对油漆剥落部位采用人工电动砂轮进行小面积除锈，除锈等级要求为St3。
2）对于工厂加工的钢构件焊缝，可先用电动打磨将不平整的地方手工打磨平整，再用相应的腻子膏作为找平基层，待干燥后用砂纸打磨平整，再涂刷底漆。
3）对于一些加工好的杆件，其工程漆完整，没有生锈的情况，只需要清除表面油污、灰尘等，然后涂刷底漆即可。
4）油漆的选择应根据设计和规范的要求。
5）涂装方法基本为刷涂和手工滚涂。底漆用弹性好的硬毛刷，可增加漆膜的附着力。最后一道面漆用弹性好的软毛刷，刷涂会使表面光滑平整。有些小杆件内部没有操作空间，应在加工装配前涂装，但在焊接装配过程中，有些焊接是单面、双面，采用成型技术，因此内部焊缝位置上原刷的漆膜被破坏，必须修补。因此采用空气喷涂法，往往要用喷枪喷几次才能达到要求的漆膜厚度，此法简便易行，不浪费油漆，适用于密闭空间。
3.1.6 涂装作业注意事项
为了保证涂装作业的质量，在涂装过程中，一定要抓住关键环节，做好重点操作，具体注意事项如下。
1）当空气湿度大于85%或构件表面有结露现象时，不能进行涂装作业。
2）涂装作业温度应在5~38℃之间，当温度低于5℃时，原则上应停止涂装，除非选用合适的低温涂装材料。
3）当空气温度≥40℃时，应停止涂装操作。因为当构件温度≥40℃时，涂装在钢板表面会产生气泡，从而降低漆膜的附着力。
4）涂料运到现场时必须经过专业部门对涂料性能检测，对外观透明度、颜色、结皮、触变性、粘度、细度、密度、固体含量等指标鉴定合格后方可投入使用。
5）稀释剂、固化剂、主漆、基料等的现场混合必须按照试验得出的最佳混合比进行，并充分搅拌、混合均匀，颜色、粘度均匀后方可涂装。
6）涂刷第一道底漆时，涂刷方向应一致，接缝应整齐。涂刷油漆时钢结构防腐公司，刷子应勤蘸、短划，防止刷子带漆过多而造成滴落。第一道漆干后再涂刷第二道漆，第二道漆应垂直于第一道漆涂刷，以保证漆膜厚度均匀。
7）环氧漆应分层涂刷，且每涂刷一层应在前一层未完全干燥前完成。底漆涂刷完毕后，必须经检查合格后，方可进行下一道工序。
8) 已在工厂加工、焊接好的钢构件，在焊缝探伤、打磨、清除氧化皮、焊疤、灰尘后，方可涂底漆。两根杆件连接处留出20cm宽度不涂底漆，以方便现场焊接。
9）涂装底漆后，必须检查质量和漆膜厚度，间隔时间要足够长。底漆完全干燥后（一般6~8小时）方可涂装中涂漆。如遇大风或大雨，应将表面遮盖好，防止灰尘、湿气影响涂层的附着力。
10）油漆表面检查可以采用专用漆膜检测仪进行，也可以采用更简便实用的手工检查方法。这里介绍一下笔者在施工现场总结的一种简单有效的方法：用干燥的小木板或小塑料板将小棉球压在漆膜表面，然后移开小木板。如果棉球可以自由落下，漆膜上没有粘着纤维或棉球的痕迹，也没有失去光泽，就可以认为漆膜已经基本干燥了。
3.2 现场钢构件安装后的涂漆
现场钢结构安装阶段的涂装工作主要包括：桁架构件、箱形梁的外部面漆工作，组装对接焊缝的底漆、中漆、面漆三层工作，以及钢构件在运输至现场安装过程中的除漆工作和部分涂漆工作。
1）上部桁架及外箱梁的面漆工作在钢结构加工厂完成，钢构件的底漆、中漆在钢结构加工厂完成，涂装工作在杆件现场连接好后进行，若涂装漆膜没有被破坏，只须将杆件表面的灰尘、水分等清理干净后，即可进行面漆。
2）钢构件连接处焊缝的涂漆。此处的涂漆工作必须在焊缝经探伤检测合格后才能进行。涂漆前需对焊缝进行打磨，清除焊渣、氧化皮、焊疤、灰尘、毛刺、油污等。有些不平整的地方可用腻子填补，然后依次涂刷底漆、中涂漆和面漆。
3）对部分杆件在运输和现场安装过程中因碰撞而掉漆的部位进行涂漆，涂漆前需进行小面积除锈打磨，除锈方法采用电动砂轮小面积除锈，除锈等级要求为St3。除锈后清理表面，依次涂刷底漆、中涂、面漆。
4.钢结构涂装质量检测
4.1 涂装前检查
1）钢材表面除锈必须达到设计规定的除锈等级，并在规定的时间内涂刷底漆。
2）入厂涂料必须具备产品合格证，并按照涂料产品验收规则进行涂料混合比例复检和试验。
3）涂漆环境应满足规范规定的要求。
4.2涂装工艺检验
1）涂装作业过程中，当油漆施工粘度变浓时，操作人员不得擅自调整，应由指定人员进行调整。
2）分层涂装作业时，用漆膜测厚仪测量每层涂层的厚度。
3）分层涂装作业时，每道漆不允许有咬边、起皮、漏涂、起泡等现象。
4.3 涂装后检查
1）涂层外观检查涂层外观应均匀、平整、丰满、有光泽，不得有咬边、起皮、裂纹、针孔等缺陷。
2）采用干膜厚仪检查涂层厚度，并按照钢结构涂层验收规范和设计要求进行质量验收。
5 结论
钢结构涂装防护是利用涂层将涂装钢筋与环境隔离，从而达到防腐的目的，延长涂装物的使用寿命。因此，涂层的质量是影响涂层防护的关键因素。涂装质量不仅与涂层本身的质量有关，还与钢构件表面除锈质量、漆膜厚度、涂装工艺等有关。因此，只有从钢结构加工到现场安装，对涂装工艺进行彻底的评估，才能保证涂装质量。只有控制好防腐，才能保证钢结构工程的质量和使用寿命，从而降低后续防腐维护成本，提高产品的安全性和稳定性。
