文 | 徐学平 张涛
▍项目概况
国家游泳中心是2008年北京奥运会主场馆之一，是国家重点工程，受到国内外的高度关注，因此该工程的质量控制至关重要。本文介绍了国家游泳中心主体钢结构防腐涂装工艺及难点处理。
（沃纳/Pixaba）
国家游泳中心由钢筋混凝土框架筒体结构、空间钢结构和ETFE膜充气枕覆盖结构组成，其空间钢结构是建筑设计和结构设计的重点。国家游泳中心墙体及屋面钢结构采用国内外首创的新型多面体空间钢框架结构，共计构件30513个，总用钢量6800吨。
▍防腐涂层设计方案
▍本项目防腐涂装难点
本工程结构为不规则多边形，有圆管焊接、圆管焊接、圆管与球焊接、圆管与矩形管焊接、矩形管与矩形管焊接、矩形管与球焊接等，杆件多，焊缝多，防腐涂装难度大。
杆件与混凝土表面距离很小，杆件间夹角很小，杆件与插板间施工困难，焊缝施工难度大，工程量大，防护困难。
（维基百科）
▍防腐涂料施工流程
1.基层处理
1、手工除锈，除锈级别为ST3，根据现场制作的样品照片进行对比检查。
2.施工要求
1.结构加工
为保证钢结构表面能使涂装发挥最佳性能，基面处理前必须将构件的锐边、火焰切割边打磨平整钢结构防腐验收单，纠正气孔、不连续焊缝（凹坑）等焊接缺陷，焊缝及两侧必须打磨平整，不得有焊接飞溅、焊渣等。
（2）除油脱脂
清理构件生产、吊装、加工过程中产生的油污，以及探伤、拍片所用的相关试剂、其他污染物，达到钢结构抛丸前表面清理要求的标准SSPC-SP1。常用的清洗剂有工业清洗剂、乳化剂、溶剂等。
3.基层表面处理工具
使用动力磨床对该部分构件的裸露钢材表面进行基面处理。
打磨机用的是砂纸，砂纸的规格为PC-20，砂纸表面的砂粒直径大约为1-2mm，砂纸直径通常为ø125*16。
⑷ 基层表面处理要求及标准
使用砂轮机处理基面时，先打磨去除构件表面的氧化皮、浮锈，然后保持砂纸与被处理构件表面保持一定的角度，以保证处理后的构件表面具有一定的粗糙度，以增强底漆与基面的附着力。
采用此方法基面处理后的构件表面应满足ISO8501标准St3级要求，基面应无氧化皮、浮锈，表面粗糙度应达到25～30微米左右。
⑸ 基面清理
基面处理并检查合格后，在进行底漆涂装前应彻底清理基面，清除基面上的灰尘、铁锈、颗粒及其它污染物。
基层表面清理的一般方法是用压缩空气吹走构件基层表面的灰尘、铁锈等污染物。清理所用的压缩空气必须干燥、无油、无水。灰尘清理标准为ISO8502-3，灰尘量检验标准不低于1级。
⑹基层表面处理的一般要求
1）环境条件
a.构件表面有水、霜、冰时，不应进行基面处理；
b.雨、雪、雾天气，基层表面处理应在室外停止；
c.施工环境相对湿度大于85%或构件表面温度低于露点温度3℃时，不应进行基面处理施工。
2)基面合格后，必须在钢材表面生锈前4小时内涂刷底漆。如果在涂刷底漆前基面已有明显锈迹、变湿或被污染，必须重新清理至要求的程度。
（二）涂装技术要求及工序
1. 材料准备
2.准备设备：无气喷涂机、刷子工具、空气喷涂机。
3. 涂装工艺
矩形管、圆钢管涂装四遍，在加工厂只涂底漆、第一遍中漆，涂装时预留现场焊接部位，第二遍中漆、面漆在整个结构安装焊接完毕后现场涂装，预埋件、节点球的底漆、中漆、面漆均在现场涂装。
● 底漆 Interzinc 52 涂层
1.混合搅拌
混合比例：A组份：B组份=4：1（体积比）
混合时，先用动力搅拌器将基料（A）搅拌均匀，再将固化剂（B）和基料（A）全部混合，再用动力搅拌器充分混合。
（二）混合使用寿命
注意：已超过混合使用期限的油漆不得使用，否则易引起流挂、喷后固化不良、附着力差等。
3.涂敷方法
大面积涂装底漆时，采用高压无气喷涂，局部补漆及小面积施工可用刷涂，由于一次涂装难以达到要求的干膜厚度，因此要分多次涂装。
第一道底漆涂装后，底漆膜干膜厚度应为25-30微米，后续底漆涂装应在规定的重涂间隔内重涂，直至达到设计要求的干膜厚度，进气压力为3kg-4.5kg/cm2。
⑷ 预涂
喷涂前必须用刷子对焊缝进行预涂。预涂时不得有滴落或堆积现象，否则可能产生开裂。施工时应注意避免过量涂装。
如果膜太厚，会出现附着力缺陷，应避免干喷，因为这会导致涂层中出现针孔。Interzinc 52 涂得太厚会延长最小重涂间隔和处理时间，并可能对厚涂层的重涂间隔产生不利影响。
⑸表干、实干、重涂间隔时间
⑹ 覆涂
预埋件喷涂检测后，如有油漆颗粒、灰尘及污染物，需打磨去除。Interzinc52若长时间风化，表面可能形成锌盐，须在涂面漆前清除。
● Intergard 475HS 涂料
1.混合搅拌
混合比例：A组份：B组份=3：1（体积比）
打开A组份包装，用机械搅拌器将A组份搅拌均匀，将B组份固化剂全部加入，由于固化剂比较粘稠，所以先将固化剂桶倒出，将桶内剩余的固化剂加入溶剂GTA007，充分搅拌稀释后，再倒入A组份中充分搅拌混合均匀。
在批量使用一套油漆时，一定要按比例混合，油漆搅拌均匀后，一定要在规定的使用期限内用完。
（二）混合使用寿命
当温度低于25℃时，所用固化剂为EVA056，当温度高于25℃时，应使用耐高温固化剂EVA046。油漆如果超过规定使用期限使用，会影响涂膜的形成和漆层的附着力。
3.涂敷方法
中涂应采用高压无气喷涂施工。由于 Interzinc 52 是用刷子施工的，底漆表面比较粗糙。因此，在施工 Intergard 475HS 之前，应先用 60 目砂纸将 Interzinc 52 底漆表面打磨平整，并在施工 Intergard 475HS 之前彻底清洁。
泵压力比：至少64:1。
入口压力：至少为3.5kg/cm2，喷嘴压力至少为190kg/cm2。
喷嘴直径：0.53~0.63mm（0.021″-0.025″），喷枪的喷射宽度应根据构件具体特点合理选择。
⑷ 预涂
喷涂前应先用刷子将构件的焊缝处涂上一层油漆。
⑸固化
涂装时或刚涂装后若暴露在过低的温度或过高的湿度下，可能会造成固化不完全和表面污染，从而降低涂层之间的附着力。如果温度超过25°C，则需要另一种固化剂（EVA046）。
⑹表干、实干、重涂间隔时间
⑺ 复涂
喷涂干硬后，经检测漆膜合格，若有漆膜缺陷及漆雾颗粒，则需对表面进行打磨清理并保持干燥，以达到漆膜表面平整洁净，从而达到面漆膜光滑，获得最佳防污效果。
● 面漆 Interfine 878 涂料
1.混合搅拌
混合比例：A组份：B组份=5：1（体积比）。
按比例混合A组份和B组份，加入适量稀释剂GTA007，充分搅拌后备用。开始涂装时请使用未开封的油漆容器。
由于固化剂对水分比较敏感，一旦打开固化剂桶，如果只使用一部分，重新盖上后，空气中的水分就会残留在桶内，与剩余的固化剂发生反应，对最终漆膜的性能造成不良影响。因此，使用前必须将整套涂料混合搅拌均匀。
（二）混合使用寿命
3.涂敷方法
使用空气喷涂（带压力罐）或无气喷涂。刷子和滚筒也适用，但刷子仅适用于小修或预涂。
喷涂时必须不断测量湿膜厚度，以控制干膜厚度。使用无气喷涂时，压力不能太高，否则漆雾会飞扬，污染其他表面。
喷雾泵压力比：64：1进气压力：3.0-4.0kg/cm2。
喷嘴压力：至少155kg/cm2。
喷嘴直径：0.28-0.43mm（0.011″-0.017″），喷枪的喷射宽度应根据构件的具体特点合理选择。
⑷ 预涂
喷涂前应先用刷子对部件的焊缝进行涂刷，以保证不遗漏这些区域，并达到相应的干膜厚度。
⑸表干、实干、重涂间隔时间
⑹固化
当相对湿度介于 40% 至 85% 之间时，Interfine 878 固化效果良好。湿度越低，固化速度越慢；湿度越高，固化速度越快。
▍防腐涂层施工难点处理
1. 基材处理
a.国家游泳中心项目结构复杂，结构死角较多，常规打磨设备无法对这些区域进行除锈，参考其他工地的施工经验，结合现场技术服务人员的施工建议，要求施工单位购置专用设备，如打磨死角小钻头等，对上述区域进行处理；
b.现场未打磨除锈的球节点数量巨大，且分布不均，为保证施工单位除锈工作彻底，在提交打磨检验时，质检人员会携带图纸参加检验，并将检验合格的球节点在图纸上标注，以示区分；
c.屋盖下弦杆底部球节点与支撑架跳板面间距过小，用常规方法无法检查球节点底部除锈情况，针对此问题，采用反光镜加照明手电筒检查底部除锈情况。
2.涂装施工：
a.为避免喷涂造成环境污染，在钢结构外面设置密网，防止油漆飞扬；
b.底漆施工过程中钢结构防腐验收单，焊缝处、死角处的涂装成为施工难点，经现场观察发现，这些区域的漏涂主要是由于施工机具使用不当造成的，要求施工单位在涂装上述区域时安排专人用刷子刷这些区域，避免出现漏涂现象；
c.大面积涂装施工开始时，为保证球节点等现场打磨区域的涂层厚度，要求施工单位在喷涂中涂漆前，先将上述区域刷上中涂漆，然后再开始大面积施工；
d.为保证涂层厚度，每道涂装完成后，均安排专人测量涂层厚度，合格后方可进行下一道涂装。
3.施工方法
a.由于前期工期紧，采用喷涂，具有效率高、膜厚、涂层表面状态好、美观、施工速度快的优点。
b.在后续的膜结构施工开始的时候，为了避免防腐涂层喷涂对膜结构的污染，采用刷涂的方式。其优点是：施工方便，对环境的污染小。
4. 涂层破损修复
钢结构在涂装、运输、吊装过程中，会产生机械损伤，涂层损伤后需进行修补，若损伤达到金属铁及中涂漆层，需进行人工除锈至St3级。
除锈后将边缘打磨成缓坡，清理灰尘，按油漆配比及技术要求涂装油漆。若仅面漆受损，可用80号砂纸轻轻打磨平整（St2），清理灰尘后再涂装面漆。
结论
国家游泳中心是2008年北京奥运会主场馆之一，也是国家重点工程，对国家游泳中心钢结构防腐涂装质量把关十分必要，整个防腐涂装不仅采用全面自检，还按照国家标准规范采用第三方抽检。
此次检测项目包括：涂层厚度、附着力、外观及低压泄漏点检测等，目的在于确保国家游泳中心钢结构更加安全、可靠、耐用。（原文发表于《钢结构》2010年第25卷第3期）
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