钢结构桥梁防腐蚀涂装的重要性及其对城市安全的影响

   日期:2025-03-15     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:144    
核心提示:以下是笔者接触最多也是最为普遍的钢结构桥梁防腐维修进行技术探讨,以中度腐蚀环境C4为条件,要求防腐蚀维修后钢结构桥梁保证使用寿命20年以上。桥梁钢结构或者钢板桥面经过上述防腐蚀施工维修,完全可以保证使用寿命达到20年以上。

城市化进程在不断发展,越来越多的钢结构桥梁出现在河道和跨线道路之上(包括人行天桥和高架桥)。色彩斑斓的防腐蚀涂装宛如飘带,为城市增添了亮点,它们被赞誉为“空中的马路”。一些具有标志性的钢结构桥梁成为了城市的一张响亮名片。

钢结构桥梁具有一些优点,比如施工快捷工期短,强度高且重量轻桥梁钢结构防腐,可塑性和韧性都很好,机械化制作程度高,可焊可拆性也很突出,这丰富了资源的再利用;然而,由于钢铁具有腐蚀性,使得许多钢结构桥梁出现腐蚀生锈的情况,不仅失去了美观性,还带来了严重的安全隐患。据不完全统计,世界上每年因为腐蚀而失去作用的金属材料和设备大约占生产量的 20%以上。钢结构桥梁也不例外,灾难性的事故因腐蚀而屡见不鲜。因为钢结构桥梁是焊接连接的,在承受较大应力的情况下桥梁钢结构防腐,腐蚀会加速得很厉害。为了控制腐蚀的出现,确保有最大的安全保障,及时去勘测钢结构桥梁的腐蚀程度是很重要的,而对桥梁进行防腐维修以延长其使用寿命更是重中之重。

钢结构桥梁防腐维修时,首先要了解该区域环境 C1 至 C5 的腐蚀等级。接着,依据 JT/T722-2008《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》来编制防腐蚀维修方案和环保措施。以下是笔者接触最多且最为普遍的钢结构桥梁防腐维修的技术探讨,以中度腐蚀环境 C4 为前提条件,要求防腐蚀维修后的钢结构桥梁能够保证使用寿命在 20 年以上。

钢结构桥梁表面处理可采用喷砂方式,同时要做好施工围护措施,以确保安全和环保的有效性。若受环保因素限制,可采取湿喷砂,需达到 GB8923 规定的 Sa2.5 标准;若更严苛的环保因素不允许任何喷砂方式,那就只能进行人工加打磨机械的作业。首先用铲刀去除钢结构表面的污染物,如泥土、油污等。铲除鼓泡翘皮的涂层,接着使用 100 型磨光机进行打磨。磨片要选择无机矿砂,其质量要求需达到 GB8923 规定的 St3 标准。对于角钢双拼夹缝或者难以操作的部位,应当采取锈转化的方式进行局部表面处理,让锈蚀物质转化为牢固的第一道钢铁保护膜,之后再用环氧底涂进行过渡层封闭,以实现与上一道涂层的牢固连接。

笔者依据实际施工经验可知,钢结构桥梁维修时,能够运用上海暄洋公司的富锌底涂(包含无机富锌或者环氧富锌),搭配厚浆型环氧云铁中间涂层,再加上丙烯酸改性聚硅氧烷(或者脂肪族聚氨酯),以此形成配套的防腐蚀涂层体系结构。如果是喷砂表面处理方式,那么底涂可以选择无机或者环氧富锌;如果不是喷砂表面处理方式,就一定要使用环氧富锌或者其他环氧底涂(像环氧铁红底涂)。对于焊缝、锐边、阳角和孔隙四周的底涂,需要进行加强层预涂。而中间涂和面涂基本上不分表面处理方式。这是一般涂装人员容易忽略的质量控制关键,也是避免整体涂装完毕后发现问题难以纠正的好办法。

涂层的厚度对钢结构桥梁的使用寿命有决定作用。为确保使用寿命能达到 20 年以上的质量标准,需保持富锌底涂干膜厚度为 60μm,厚浆型环氧云铁干膜厚度为 130μm,丙烯酸改性聚硅氧烷干膜厚度为 50μm,总厚度为 240μm。富锌底涂的干膜厚度为 60μm,厚浆型云铁的干膜厚度是 150μm,脂肪族聚氨酯的厚度为 80μm,总体厚度为 290μm。一些钢结构桥梁人行走道需要具备防腐、耐磨及防滑功能,在此特别提及。过去,这些人行走道都采用面层抛沙的方法来增加防滑系数。然而,发现这种方法的耐磨效果不佳,并且由于沙粒的沉降,会导致涂层厚度不足,无法满足防腐使用寿命在 20 年以上的要求。面涂粘结强度不佳会导致沙粒脱落,沙粒脱落会造成针眼的涂层缺陷,针眼的涂层缺陷会引起点腐蚀,点腐蚀时间久了会使腐蚀面扩大,腐蚀面扩大严重时会导致桥面全部腐蚀,桥面全部腐蚀会使桥梁失去使用功能,失去使用功能后就需要再次维修。

现在钢结构桥梁的行人路面不再需要那种落后的涂装工艺了。取而代之的是一种高端的材料,即聚脲,它被大量应用于钢结构桥梁人行道路面,尤其是在市政钢结构桥梁工程中。底涂使用的是专用耐阴极剥离聚脲涂层,这种涂层的附着力达到了 11.5Mpa,膜厚为 50μm。面涂采用的是超耐磨防水防腐蚀地坪聚脲。它的耐磨性(750g/500r)仅为 4.1mg,而环氧的耐磨性为 20mg,它是耐磨环氧的 5 倍。热喷涂聚脲面涂一次性厚度能达到 2000 微米,满足了使用寿命 20 年以上的质量要求。并且在低温高湿度条件下依然可以进行施工,从而大大缩短了施工周期。热喷涂聚脲能够通过特定的运行方式来形成光面和粗糙面(也就是所谓的造粒)。光面聚脲地坪的亮度如同镜面,并且不会打滑。它的防滑系数都在 1.2 以上,比环氧防滑地坪系数 0.75 要大。这种光面聚脲地坪完全符合人行道地面的防滑安全性能要求。聚脲具有高弹性能,即便摔倒也不会导致人身伤害。所以,聚脲在城市桥梁防腐蚀维修方面,尤其是在人行天桥路面的应用,已经成为一种经典的防腐蚀涂装材料。

桥梁钢结构或者钢板桥面经过上述防腐蚀施工维修后,能够保证其使用寿命达到 20 年以上。维修工程的质量保证需做到事前、事中、事后三事监管。钢结构桥梁事后的质量监管就是对所有涂层进行养护。养护期间,任何极性溶剂都不能接触到涂层,要避免划伤和碰坏涂层。必须保持涂层自身干净无染,不能有人为地造成粘附雨水、灰尘、沙粒等影响表面美观的缺陷。施工围护只有在最后一道面涂层 72 小时之后才可以拆除,以确保面涂后期能够固化干燥。

 
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