基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 30790.2-2014《防護(hù)涂料體系對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕保護(hù)-環(huán)境的分類》

GB/T 15957-1995《大氣環(huán)境腐蝕性分類》

橋梁防腐涂裝行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鐵道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

TB/T 2486-1994《鐵路橋梁涂膜劣化評(píng)定》

TB/T 1527-2004《鐵路鋼梁保護(hù)涂裝》

TB/T 2772-1997《鐵路鋼橋用防銹底漆供貨技術(shù)條件》

TB/T 2723-1997《鐵路鋼橋用面漆、中間漆供貨技術(shù)條件》

化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

HG/T 3656-1999《鋼結(jié)構(gòu)橋梁漆》

HG/T 3668-2000《富鋅底漆》

交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

JT/T 722-2008《公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)涂裝技術(shù)條件》

JT/T 694-2007《混凝土橋梁表面涂層防腐技術(shù)條件》

JT/T 695-2007 《懸索橋主纜防腐涂裝技術(shù)條件》

大氣腐蝕環(huán)境分類（IS012944-2）

20世紀(jì)50年代，橋梁防護(hù)采用以天然原料為主的低檔涂料，防護(hù)性能差，部分橋梁一年后出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕。隨即出現(xiàn)了以鋅鋇白面漆、紅丹防銹漆及金紅石型鈦白粉與長油度季戊四醇醇酸樹脂面漆，取得了良好的效果。

 圖1 南京長江大橋             圖2 枝城長江大橋

20世紀(jì)80年代，隨著交通事業(yè)的飛速發(fā)展，環(huán)氧富鋅、無機(jī)富鋅、環(huán)氧云鐵以及丙烯酸聚氨酯被廣泛應(yīng)用。

圖3 上海黃浦大橋               圖4 廣東虎門大橋  

21世紀(jì)以來，人們對(duì)于橋梁涂裝有了更高的要求，既要求更長的保護(hù)周期（20年、30年及以上），又要求安全、健康、環(huán)保，符合最新的環(huán)境要求，各種新型防腐涂料逐漸被應(yīng)用。

 圖5 重慶朝天門大橋          圖6 杭州灣跨海大橋

展望未來，隨著中國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，一批批更大的越江跨海大橋工程的建設(shè)，中國橋梁必將創(chuàng)造更大的的成就，橋梁防腐涂裝技術(shù)將隨之發(fā)展。

現(xiàn)在橋梁的部件涂裝大部分在車間內(nèi)完成，其底材處理和涂裝工藝基本如下：

(1)結(jié)構(gòu)預(yù)處理

構(gòu)件在噴砂除銹前進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的預(yù)處理，包括：將粗糙焊道打磨光滑、去除飛濺的焊渣等；將銳角邊打磨成R2的鈍角；切割邊的峰谷差小于1mm等。其鋼板預(yù)處理前見圖9。

圖9 鋼板預(yù)處理前狀態(tài)

(2)除油

將構(gòu)件表面的油污清除干凈見圖10。

圖10 構(gòu)件表面除油污

（3）除鹽份

測(cè)量鋼結(jié)構(gòu)表面氯離子含量應(yīng)小于7μg/㎝2，如超過這個(gè)數(shù)值，應(yīng)使用高壓進(jìn)行清洗。構(gòu)件表面鹽分污染見圖11。

圖11 構(gòu)件表面鹽分污染

 (4)噴砂除銹

新建橋梁一般都是采用磨料噴砂方式清除鋼板表面氧化皮、銹蝕及涂料等污染物。橋梁一般除銹清潔度等級(jí)要求為ISO8501-1中Sa2.5/ Sa3標(biāo)準(zhǔn)，粗糙度達(dá)到Rz30~100μm。具體噴砂除銹和鋼砂見圖12。噴砂前后鋼箱梁對(duì)比圖13。

圖12 噴砂除銹

圖13 噴砂除銹前后的鋼箱梁

(5)涂裝條件

涂裝條件有：當(dāng)環(huán)境相對(duì)濕度小于85%，或鋼板表面溫度大于露點(diǎn)。溫度3℃以上時(shí)，才能進(jìn)行涂裝施工。準(zhǔn)備設(shè)備有全封閉噴涂車間、噴霧處理系統(tǒng)、除濕加溫系統(tǒng)、高壓無氣噴涂機(jī)見圖14。

圖14 預(yù)涂裝前準(zhǔn)備廠房及設(shè)備

(6)涂裝過程

涂裝過程是最為關(guān)鍵的一環(huán)，其中要注意以下幾點(diǎn)：

a油漆混合：大面積施工時(shí)采用整套油漆混合，小面積修補(bǔ)采用零星油漆混合。

b噴漆前防護(hù)：每道油漆噴涂前均需要提前對(duì)工地焊縫處、高強(qiáng)螺栓連接磨面、螺紋孔內(nèi)壁及容易造成漆霧交叉污染部位進(jìn)行遮擋防護(hù)。

c預(yù)涂：每道油漆前均需要提前對(duì)過焊孔、焊縫周圍、自由邊、加勁板等不易噴涂的部位進(jìn)行預(yù)涂，以便更好的達(dá)到涂層厚度。

d涂裝：分為有氣噴涂和高壓無氣噴涂，目前橋梁重腐蝕涂料大多數(shù)均采用此種涂裝方法，其特點(diǎn)是施工效率高，可以厚膜施工，適用于高固高粘度涂料。其涂裝和高壓無氣噴涂機(jī)見圖15。

圖15 高壓無氣噴涂機(jī)

e涂層表面清潔拉毛

涂層表面實(shí)干后，表面出現(xiàn)漆霧、顆粒、鋅鹽等污染物。

通過以上的工藝敘述可以看出，現(xiàn)在鋼橋梁的施工基本可以滿足防腐的需要，并且可以達(dá)到良好的涂裝效果。

（1）漆膜外觀檢測(cè)

漆膜外觀應(yīng)滿足以下要求：底漆、中層漆、面漆漆膜不允許有針孔、氣泡、裂紋、咬底、滲色、漏涂、流掛、局部剝落等缺陷；面漆表面應(yīng)平整均勻、漆膜豐滿、色澤一致。檢查方法經(jīng)協(xié)商可采用肉眼或用放大鏡觀察。

（2）涂層厚度的檢測(cè)

該檢測(cè)應(yīng)在每一涂層干燥后進(jìn)行。全部涂裝完畢后，再檢測(cè)總厚度。檢測(cè)方法是：用漆膜測(cè)厚儀檢測(cè)，每10㎡（漆膜面積不足10㎡的按10㎡計(jì)）作為一處，細(xì)長體每3～4M長作為一處，每處測(cè)3～5點(diǎn)。每處所測(cè)各點(diǎn)厚度的平均值，不得低于規(guī)定涂層總厚度的90%，且不高于120%。每處所測(cè)各點(diǎn)厚度中的最小值不應(yīng)小于規(guī)定涂層總厚度的70%。

（3）噴砂后除銹清潔度檢測(cè)

根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求，采用目視（GB/T8923.1/ISO8501-1）對(duì)噴砂后的除銹清潔度進(jìn)行全面檢測(cè)，新建橋梁鋼結(jié)構(gòu)一般至少達(dá)到Sa2.5級(jí)或Sa3.0級(jí)。

（4）噴砂后粗糙度檢測(cè)

根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求及規(guī)范要求，使用粗糙度比對(duì)樣塊（GB/T13288.2）、觸針法（GB/T13288.4）、復(fù)制膠帶法（GB/T13288.5）進(jìn)行檢測(cè)。

（5）噴砂后灰塵清潔度檢測(cè)

根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求及規(guī)范要求，對(duì)噴砂后鋼板表面的灰塵清潔度（GB/T18570.3）進(jìn)行檢測(cè)，一般要求灰塵數(shù)量不大于三級(jí)，灰塵顆粒大小不大于2級(jí)。

（6）噴砂后表面可溶性鹽分含量檢測(cè)

根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求及規(guī)范要求，對(duì)噴砂后鋼板表面的可溶性鹽分含量（GB/T18570.6和GB/T18570.9）進(jìn)行檢測(cè)（一般≤70mg/m2）。

（7）涂裝條件檢測(cè)

根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求及規(guī)范要求，對(duì)涂裝前的環(huán)境條件（環(huán)境溫度、空氣相對(duì)濕度、鋼板溫度、露點(diǎn)、風(fēng)速）進(jìn)行檢測(cè)，滿足要求后方能進(jìn)行涂裝作業(yè)。

（8）涂層濕膜厚度檢測(cè)

為了更好地一次性噴涂達(dá)到所規(guī)定的的干膜厚度，噴涂過程使用濕膜卡進(jìn)行濕膜厚度測(cè)量，以助于噴漆搶手掌握噴涂速度。

傳統(tǒng)的橋梁防腐施工條件惡劣，廠房條件差，有時(shí)甚至露天施工,以人工噴涂為主,對(duì)噴涂人員職業(yè)健康危害較大,涂裝質(zhì)量受環(huán)境、人員等因素影響占比非常大。港珠澳大橋施工已對(duì)鋼箱梁涂裝施環(huán)境提出了較高的要求,對(duì)專業(yè)化涂裝廠房除塵、除濕、環(huán)境溫度、物料自動(dòng)循環(huán)系統(tǒng)等都有配套要求,對(duì)大橋的涂裝質(zhì)量提供了保障。在港珠澳大橋基礎(chǔ)之上，正在建設(shè)的深中通道項(xiàng)目秉承”建世界一流跨海通道,創(chuàng)珠江口百年門戶工程”的理念,對(duì)鋼橋防腐涂裝提出了從人工施工到機(jī)械自動(dòng)化智能化施工的更高要求，“智能化涂裝”將成為未來涂裝施工的發(fā)展方向, 橋梁鋼結(jié)構(gòu)機(jī)器人防腐施工將會(huì)在不久的將來得以應(yīng)用。相信在鋼橋梁防腐領(lǐng)域的涂裝施工自動(dòng)化、智能化將會(huì)很快普及,并且不斷提升、完善,更加利于鋼橋長效防腐的質(zhì)量與耐久性。

圖16 涂裝機(jī)器人

隨著施工環(huán)境的不斷改善,人工智能的應(yīng)用, 高性能的涂料將會(huì)迎來廣闊的發(fā)展空間。

?水性涂料

積極響應(yīng)國家號(hào)召，在綠色環(huán)保要求不斷提高的發(fā)展環(huán)境之中，清潔環(huán)保的水性涂料將會(huì)迎來廣闊的發(fā)展空間并且廣泛應(yīng)用，該涂料主要采用水性無機(jī)富鋅底漆、水性環(huán)氧封閉漆、水性環(huán)氧中間漆、水性聚氨酯面漆防腐體系。但是該涂料也具有一定的局限性：面漆耐候性較低、環(huán)境適應(yīng)性較差等。

?冷噴鋅涂層

冷涂鋅作為高性能涂料，又稱為冷鍍鋅、冷噴鋅、涂膜噴鋅、鋅基等等,冷涂鋅由原子法處理的高純度鋅粉、有機(jī)樹脂、揮發(fā)性溶劑等組成的單組份防腐材料。鍍層的鋅含量96%以上,為鋼鐵提供良好的防腐保護(hù)。即使在很苛刻的環(huán)境中,仍能長效保護(hù)鋼鐵表面。防腐性能可以與熱鍍鋅相媲美,甚至優(yōu)于熱鍍鋅。

圖17 蕪湖長江公路二橋                圖18 橫琴二橋

總的來說，環(huán)境友好型涂料、低VOC、高防腐性能涂料、智能化除銹、涂裝技術(shù)等都將成為鋼橋梁防腐涂裝未來發(fā)展方向。但各種新技術(shù)目前仍存在不同程度的問題及缺陷，需要在實(shí)踐中不斷總結(jié)和完善。相信我們也會(huì)在未來的設(shè)計(jì)體系乃至行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)涂裝體系中看到更多環(huán)保且高性能涂料的身影。

作者簡(jiǎn)介：徐子恬，女，1998年出生，畢業(yè)于西安交通大學(xué)城市學(xué)院，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)，目前致力研究鋼橋梁防腐涂裝專業(yè)理論及應(yīng)用。