青银高速济南黄河大桥钢箱梁防腐涂装三轮车

青银高速济南黄河大桥钢箱梁防腐涂装

青银高速济南黄河大桥钢箱梁防腐涂装

郭芳，刘治国，王岁利

（中铁宝桥集团有限公司结构机械部，陕西宝鸡 721006 ）

摘要：针对青银高速济南黄河大桥钢箱梁防腐涂装的施工要点，从表面处理 、 涂装方法 、 涂料产品几个方面进行分析，明确了涂装质量控制的项点和控制手段；并分析了温度 、 湿度 、 风力等环境因素对涂装质量的影响 。

关键词：防腐涂装；施工要点；质量控制；环境因素

1 工程概况

青银高速公路济南黄河大桥位于济南市北部，是国道主干线青岛至银川高速公路跨越黄河的一座特大桥，主桥为单塔双索面四跨连续钢箱斜拉桥，钢箱梁全长 666 m ，全桥钢箱梁重约 15 000 t 。 济南黄河大桥地处山东半岛中部腹地，位于我国东部暖温带亚湿润大陆性季风气候区，具有明显的大陆性气候特征 okmart.com。 年平均气温在 13.0 ～ 13 .6 ℃ ，年平均降水量为 650 mm ，年平均相对湿度为 64% ～ 66% 。 根据济南市环保局 2007 年 6 月份环境空气质量通报，济南市空气中二氧化硫 、 二氧化氮 、 可吸入颗粒物浓度分别为 0.024 mg/m 3 、 0.012 mg/m 3 、 0.090 mg/m 3 。 根据以上数据，济南黄河大桥所在地的环境气候类型为 A 、 相对湿度为普通型 、 大气环境为乡村大气 、 城市大气和工业大气，其对应的腐蚀类型为 Ⅲ 级（轻腐蚀） 。 为了保证更好的防腐效果，钢箱梁外部（除桥面）采用重防腐涂装方案，涂装耐久性要求不小于 30 年 。 钢箱梁内部防护采用封闭抽湿加涂装的方案，内部相对湿度要求小于 50% ，总防腐涂装面积约 280 000 m 2 。

2 施工要点

2.1 表面处理

表面处理包括：钢材（焊缝）表面缺陷的修正；钢材表面可见和不可见污染物 、 锈蚀 、 氧化皮等杂质的清除；获得一定的粗糙度以利于涂层的良好附着 。 正确良好的钢材表面处理是防腐蚀涂料涂装的基础，对增强涂膜的附着力 、 更大地发挥涂料的保护和装饰功能，起着极为重要的作用，是保证涂装质量的关键 。

⑴ 喷砂除锈

喷砂除锈常用的金属磨料包括钢丸 、 钢砂和钢丝段等；非金属磨料包括石英砂 、 精炼铜矿渣 、 石榴石等 。 该钢箱梁施工初期使用钢砂进行喷射处理，但由于施工场地和设备的限制，钢砂回收率过低 。 为节约成本，采用铜矿渣替代钢砂进行喷砂处理 。 但铜矿渣质脆易碎，在重复使用二三次后就会破碎，同时施工时粉尘污染较大，但因其成本低廉 、 可大量投入，所以比较适合现场施工使用 。 喷砂操作时，空气压力控制在 0.5 ～ 0.6 MPa 、 喷射角为 60 °～ 80 ° 、 喷射距离为 100 ～ 300 mm 。 喷射时采取先下后上 、 先内后外 、 先难后易的顺序，并对焊缝 、 转角 、 氧化皮完整的部位做重点喷射 。

⑵ 手工机械除锈

手工机械除锈专门针对喷砂达不到的部位和小面积局部清理 。 手工工具包括钢丝刷 、 刮刀 、 凿子 、 锤子和砂纸等 。 动力工具通常由压缩空气驱动或通电驱动，常用工具有旋转钢丝刷 、 砂纸盘 、 砂轮片等 。 从实际使用情况来看，钢丝刷对松动浮锈及附着杂物有效，但不能有效去除氧化皮 、 焊接飞溅物等，且过多使用钢丝刷会破坏表面粗糙度 。 砂纸盘和砂轮对边缘打磨 、 磨平焊缝及去除飞溅物 、 毛刺等有效，但对内角焊缝则无能为力 。 针枪 、 笔形钢丝刷 、 锥形小砂轮则专门针对于狭小区域 、 边角 、 孔洞等处的表面清理 。

2.2 涂装施工

2.2.1 涂装施工方法

⑴ 高压无气喷涂

高压无气喷涂施工效率高，涂料利用率高 、 环境污染小 、 涂膜质量好 、 适于喷涂高黏度的厚浆涂料 。 该项目中钢箱梁内外表面涂装均采用高压无气喷涂 。 高压无气喷涂机气压应在 0.4 ～ 0.7 MPa ，喷枪与作业面基本保持垂直（或喷嘴略为上倾为宜），距离在 300 mm 左右，喷枪移动速率为 30 ～ 60 cm /s ，每枪压盖范围为 1/3 ～ 1/2 ，走枪时应保持平稳 、 平行 、 匀速 。

⑵ 空气喷涂

空气喷涂操作简便 、 效率高 、 适宜各种尺寸和形状的构件的涂装 。 高强螺栓连接面的无机富锌防锈防滑涂料即采用空气喷涂进行涂装，喷涂时压缩空气的压力在 0.45 ～ 0.60 MPa ，使用 PQ-2 型喷枪和大号喷嘴 。

⑶ 刷（辊）涂

刷涂操作简便 、 省漆料 、 不受场地限制，但施工效率低，适合表面处理程度较低以及复杂结构的涂装；辊涂比刷涂速度快，但膜厚不易控制 。 因此刷（辊）涂方法仅用于预涂和小面积修补 。 刷（辊）涂时应采用勤蘸 、 短刷（辊）的原则，防止刷（辊）子带漆太多而流坠 。

2.2.2 涂装施工要点

⑴ 一般要求

① 严格按照比例调配涂料，杜绝使用超过适用期的涂料； ② 大面积喷涂前应对加劲板背面 、 边角 、 焊缝 、 过焊孔以及隐蔽部位进行预涂，并做好现场焊缝 、 高强螺栓连接面的保护措施； ③ 上一道漆干燥后方可涂装下一道，两道漆的涂装方向应垂直，这样会使涂层厚度均匀一致； ④ 在有风的天气施工时还要注意风向的影响，应顺风向喷涂，以防止漆雾飘散到喷好的漆膜上影响外观 。

⑵ 涂料产品施工要点

环氧富锌底漆含有大量易沉淀的锌粉，在调配时一定要用机械搅拌器彻底搅拌均匀，使用过程中最好每隔 20 min 搅拌一次 。 喷涂时锌粉易磨损喷嘴，因此应选用特制的耐磨喷嘴 。 此外，环氧富锌涂层如果在污染环境中暴露时间过长，会在表面生成锌盐（锌的腐蚀物，俗称白锈），在涂装前要用硬刷刷除，否则会影响后续涂层的附着力 。 环氧（云铁）厚浆漆属于高固体分涂料 、 黏度较高，采用高压无气喷涂时设备的压力比应在 45 ∶ 1 以上，宜选用孔径大 、 流量大的喷嘴 。 另外，含有大量云铁颜料的涂料，表面比较粗糙，喷涂面漆后可能外观不佳，所以在喷涂时要加入适量稀释剂，保证喷涂时漆面的光洁 。 聚氨酯面漆对潮气敏感，油漆开封后应注意防潮，油漆混合过程中也应防止水分混入 。 涂漆过程中或刚刚涂完时，如果漆面有水汽冷凝，会使漆膜表面失去光泽 、 漆膜质量变差 。 同时为了获得良好漆膜和降低膜厚，无气喷涂时可加入 10 ％～ 25 ％ 的稀释剂，空气喷涂时加入 35% 稀释剂，用低气压小喷嘴喷涂 。

2.3 涂装质量控制

2.3.1 除锈质量控制

该项目内外表面均采用喷砂除锈，除锈等级 Sa2.5 级 、 粗糙度 Rz60 ~ 80 μ m ，喷砂无法达到的内表面隐蔽部位和局部修补采用手工机械除锈的，除锈等级为 St3.0 。 表面清理等级按 GB 8923 — 1988 规定的除锈等级图谱目视评定；粗糙度采用触针式表面粗糙度仪进行测量 。

2.3.2 涂层质量控制

⑴ 涂层外观应满足 TB/T 1527 — 2004 《 铁路钢桥保护涂装 》 中的要求 。

⑵ 涂层湿膜厚度采用梳式测厚仪测量；涂层干膜厚度用磁性测厚仪进行测量，采用三点法，外表面执行双 90% 规则，内表面执行双 85% 规则 。

⑶ 涂层附着力检验按 GB/T 9286 — 1998 做划格试验，划线间隔为 3 mm ，要求附着力不低于 1 级 。

3 环境因素的影响

3.1 温度

一般来说，涂装施工的适宜温度为 5 ～ 38 ℃ 。 温度过高会引起干喷，或溶剂挥发过快，产生气泡 、 橘皮等现象；温度过低则造成涂料黏度大 、 流平性差，且涂层固化缓慢 。 该桥钢箱梁涂装施工进入冬季后，为了解决低温下涂装存在的问题，采用了适于低温施工的冬用型涂料，同时采取适当的升温保暖措施，涂层固化时间大大缩短，漆膜表面也较先前更加光滑均匀 。

3.2 湿度

喷砂除锈和涂装施工均要求空气相对湿度不高于 85% （部分涂料要求不高于 80% ） 。 然而，露点温度的控制比相对湿度更为重要，无论相对湿度如何，均要确保钢材表面温度至少高于露点 3 ℃ 以上，以免潮气在待涂钢表面结露 。 否则处理后的新鲜钢表面很快就会返锈，而且会影响涂层与钢表面的附着力 。 涂层干燥期间湿度较高也可能损害涂层性能，如果在未干涂层表面发生结露，则可能造成涂层失光发白 、 附着力下降 、 涂层剥落等弊病，并影响固化反应的进行 。 该桥钢箱梁顶板的环氧厚浆涂层上曾发现有红色印迹，分析其原因，可能是因为夜晚温度降低使顶板结露，未干漆膜中的环氧固化剂与水发生反应形成的 。 其印迹需用水擦洗除去，否则会影响后续涂层的附着力 。

3.3 风力

风力过大会在喷涂时形成大量漆雾，不但影响涂层的光泽度和均匀度，还极大地浪费了涂料；同时大风也会卷起灰尘，对涂层造成污染 。 现场施工时尽量避免在大风天气涂装，若涂层未干又遇大风时应用彩条布进行遮挡，以防止涂层污染 。

3 .4 其它

涂装环境还包括照明条件，要求采光好 、 亮度均匀，照明度为 150 ～ 300 lx ；同时要通风良好，涂装区域的空气保持干燥 、 清洁 、 少尘或无尘 。

4 结语

青银高速济南黄河大桥防腐涂装施工时，通过对施工要点的把握，同时采取适当措施避免（或减小）环境因素的影响，从钢表面清洁度和粗糙度 、 涂层外观 、 涂层厚度 、 涂层附着力等方面进行严格的质量控制，确保了钢箱梁防腐涂装的质量 。

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