關于橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐油漆操作施工工藝檢測驗收的分析

葉林、劉鑫、楊超

（中國建筑第七工程局有限公司，河南 鄭州 450000）

0 引言

在科技進步、經(jīng)濟發(fā)展的雙重影響下，各地政府紛紛將建設基礎設施的工作提上日程，希望憑借完善且高效的基礎設施，為居民生活帶來便利。在此過程中，橋梁規(guī)模建設不斷擴大，作為影響橋梁性能、安全性以及使用壽命的核心因素，鋼結(jié)構(gòu)腐蝕自然成為人們關注的焦點。選擇腐蝕問題成因為切入點，結(jié)合橋梁鋼結(jié)構(gòu)的特點和施工需求，對切實可行的施工方案與工藝進行總結(jié)，以期使橋梁壽命最大程度接近預期。

1 研究背景

由于橋梁鋼結(jié)構(gòu)始終暴露在外界環(huán)境中，雨雪、陽光均會對其質(zhì)量、性能和壽命造成影響。為了花費較少的成本，最大程度地延長橋梁壽命，使其所具有價值得到充分實現(xiàn)，采取在鋼結(jié)構(gòu)表面均勻涂抹防腐油漆，打造長效保護機制的方式，確保項目方獲得符合其心理預期的效益。

無論是對橋梁鋼結(jié)構(gòu)，還是設備鋼結(jié)構(gòu)或廠房鋼結(jié)構(gòu)而言，涂裝施工所產(chǎn)生影響均極其深遠。需要注意一點：涂料本身的性質(zhì)更接近于半成品，需要施工人員將其均勻地涂抹在鋼結(jié)構(gòu)表面，待涂料完全干燥后，方可獲得防腐涂層。由此可見，涂層質(zhì)量往往由施工質(zhì)量所決定。為了保證涂層發(fā)揮應有的作用，要以項目特點及需求為依據(jù)，制定切實可行的施工方案，選擇適當?shù)氖┕ぜ夹g(shù)和手段，充分發(fā)揮涂料的作用，使涂層壽命達到理想水平。

2 防腐油漆介紹

2.1 定義

防腐油漆指的是可用于苛刻腐蝕環(huán)境中的面漆、底漆。與普通油漆相比，防腐油漆對環(huán)境的適應能力更強，同時其使用壽命也較普通油漆更長。

2.2 特點

其一，防腐油漆的干膜厚度相對較厚，普通油漆干燥形成的涂層厚度往往處于100～50（150）μm 間，防腐油漆形成的涂層厚度能夠達到200～300μm，少數(shù)防腐油漆膜的厚度可達1000μm，極少數(shù)干膜的厚度能夠達到近2000μm。

其二，即使長期處于條件相對惡劣的環(huán)境中，防腐油漆仍然能夠發(fā)揮應有作用。一般情況下，防腐油漆在海洋、化工環(huán)境中的壽命為15年，在鹽、酸和堿性溶劑中的壽命通?？梢赃_到5年及以上。

2.3 原理

2.3.1 緩蝕

接觸水或其他特定物質(zhì)后，防腐油漆將形成能夠給金屬帶來鈍化、緩蝕效果的產(chǎn)物，如常見的鍍鋅鍍鉻和磷化底漆。

2.3.2 屏蔽

防腐油漆形成的干膜能夠為材料表面提供全方位保護，最大程度地減少腐蝕介質(zhì)對材料造成的影響。

2.3.3 陰極保護

防腐油漆對應電極的電位通常略低于底材金屬，通過“犧牲”自己的方式，對作為陰極的底材金屬提供相應的保護。

3 橋梁鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕類型

隨著社會的發(fā)展，各地區(qū)建設橋梁的跨度均較以往更大，結(jié)構(gòu)承受力也有所增強。雖然增加橋梁長度可以給人們的日常生活提供極大的便利，卻也在無形中增加了橋梁出現(xiàn)質(zhì)量問題的概率。研究表明，土壤環(huán)境、大氣還有酸雨均會在不同程度上腐蝕鋼結(jié)構(gòu)，導致橋梁質(zhì)量及安全性受到影響。鑒于此，業(yè)內(nèi)人士紛紛將目光聚焦于鋼結(jié)構(gòu)防腐，希望能夠盡快確定具有普適性、實用性和有效性的防腐方案。在此之前，先對鋼結(jié)構(gòu)常見的腐蝕類型有所了解：其一，均勻腐蝕。鋼結(jié)構(gòu)表面各部分腐蝕程度較為均勻，腐蝕速度相對緩慢，導致鋼結(jié)構(gòu)整體厚度變薄。其二，縫隙腐蝕。橋梁鋼結(jié)構(gòu)通常由多個金屬、非金屬構(gòu)件組成，各構(gòu)件通過螺栓、鉚釘緊密相連，受當前工藝水平制約，各構(gòu)件間存在縫隙的情況無法避免。一段時間后，具有腐蝕性的物質(zhì)或是介質(zhì)便會滲入縫隙，導致螺栓、鉚釘出現(xiàn)局部腐蝕的情況。其三，點蝕。鋼結(jié)構(gòu)表面不存在大面積腐蝕的情況，但在局部或是微小范圍內(nèi)存在小孔或小點，且小孔或小點的深度會隨著橋梁使用時間的增加和腐蝕程度的加劇而變得更深。

4 橋梁鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕原因

橋梁鋼結(jié)構(gòu)受到腐蝕后，耐用效果及安全性均會大幅降低，與此同時，橋梁的使用壽命也會受到影響。研究表明，雨、雪、陽光均會在不同程度上腐蝕鋼結(jié)構(gòu)。隨著橋梁表面覆蓋的涂層被分解，鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)脫色的情況，若不盡快解決，將極大可能導致鋼結(jié)構(gòu)被破壞，橋梁的美觀性、使用性能自然會受到負面影響。此外，長時間的陽光直射極易使鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)涂層脫落的問題，同樣需要引起重視。為避免腐蝕給鋼結(jié)構(gòu)帶來難以挽回的影響，有關人員結(jié)合腐蝕類型及原因，有針對性地提出了切實可行的應對方案，降低鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)涂層破損、鼓包等問題的概率。在保證橋梁的性能和質(zhì)量的前提下，延長橋梁的使用壽命，使其創(chuàng)造更為可觀的經(jīng)濟與社會效益。

5 涂刷防腐油漆的工藝

5.1 清理橋梁表面

防腐施工需要嚴格控制涂裝鋼結(jié)構(gòu)的時間，待驗收工作告一段落后，方可著手涂刷防腐油漆。新建橋梁項目通常會采取先涂裝再安裝的施工方案。橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐油漆涂裝的特點是對現(xiàn)有涂層進行施工，施工難度有目共睹，給施工人員提出了更加嚴格的要求。若鋼結(jié)構(gòu)已出現(xiàn)嚴重腐蝕的情況，則要先徹底清理腐蝕區(qū)域及涂層，保證油漆能夠牢牢附著在鋼結(jié)構(gòu)表面。也就是說，前期準備階段應徹底清理鋼結(jié)構(gòu)，保證鋼結(jié)構(gòu)表面不存在灰塵、油污。事實證明，涂層質(zhì)量往往取決于結(jié)構(gòu)清理的效果?，F(xiàn)階段，普遍將涂裝除銹效果分成兩級：一級是指鋼結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)的顏色為金屬本色；二級則要在呈現(xiàn)本色的基礎上，對結(jié)構(gòu)表面進行仔細打磨，確保鋼結(jié)構(gòu)與底漆更加充分的結(jié)合。

施工人員可在確保涂裝效果達到項目要求的前提下，視情況選擇除銹工藝。橋梁鋼結(jié)構(gòu)往往需要達到二級除銹標準，可供選用的除銹工藝包括酸洗、人工除銹還有噴砂除銹。酸洗除銹需要通過酸池將油污、鐵銹及其他常見雜質(zhì)去除。該項工藝的優(yōu)點在于除銹速度快且效果較為理想，但較易出現(xiàn)酸殘留的情況，加快鋼結(jié)構(gòu)被腐蝕的速度。為了使該項技術(shù)的優(yōu)點得到充分發(fā)揮，關鍵是要反復清洗鋼結(jié)構(gòu)，確保鋼結(jié)構(gòu)表面不存在殘留酸。人工除銹是指施工人員利用砂布或刮刀等工具對鋼結(jié)構(gòu)進行清理。該項工藝往往需要耗費大量的時間，同時清理效果也無法得到保證，現(xiàn)已逐漸被行業(yè)淘汰。噴砂除銹強調(diào)以空氣壓力為動力，促使鐵砂、石英砂以較快的速度撞擊鋼結(jié)構(gòu)，對其表面油污和鐵銹進行沖刷，確保鋼結(jié)構(gòu)能夠呈現(xiàn)本色。該項工藝的優(yōu)點極為突出，不僅能夠保證清理效果，還能夠在一定程度上壓縮除銹環(huán)節(jié)的用時，為后續(xù)環(huán)節(jié)預留更加充足的時間。

5.2 均勻涂刷油漆

5.2.1 底漆

在進行底漆涂刷的過程中，有以下幾方面內(nèi)容需要引起重視：一是在涂刷前，施工人員要根據(jù)現(xiàn)場情況和項目需求，對紅丹防銹漆進行科學調(diào)配，保證其具有理想的黏稠度，顏色達到行業(yè)標準。二是在涂刷底漆的環(huán)節(jié)，應增加沾漆頻次，同時縮短涂刷間隔，減少油漆刷帶出油漆的情況，控制油漆的用量，降低項目的成本。三是進行二次涂刷前，要仔細檢查已涂刷底漆的狀態(tài)，在底漆完全干燥的情況下，方可著手準備二次涂刷。如果在尚未干燥的底漆表面覆蓋第二層底漆，將增加底漆出現(xiàn)皺紋的概率，不僅涂層效果會受到影響，項目整體質(zhì)量也會受到一定程度的影響。四是待二次涂刷底漆的環(huán)節(jié)告一段落，由專業(yè)人員對漆膜厚度進行檢查，確保鋼結(jié)構(gòu)各部分漆膜的厚度基本一致。五是涂刷底漆后的6h 內(nèi)，不得開展后續(xù)工作。因為底漆往往要等待約6h 的時間，才能基本達到干燥狀態(tài)，在此之前對面漆進行施工，通常無法取得良好的效果。

5.2.2 面漆

一般情況下，在底漆完全干燥后，施工人員就可以著手對面漆進行涂刷。為了取得良好的效果，應做到以下幾點：其一，科學選用面漆?？紤]到不同種類面漆的含氟量往往存在一定差別，生產(chǎn)成本和銷售價格也不盡相同。現(xiàn)階段，橋梁鋼結(jié)構(gòu)所用面漆以聚氨酯面漆為主，雖然單價偏高，但具有色彩鮮艷和防腐效果好的優(yōu)點。在購入面漆時，采購人員應做到貨比三家，與口碑良好且信譽度高的廠家達成合作關系，避免不達標材料進場，給項目施工造成不利影響。其二，涂刷底漆、涂裝面漆這兩道工序的間隔時間較長，由于工期較為緊張，一部分施工人員會選擇提前進行面漆施工。但此做法不僅無法提升施工速度，還會對施工效果造成影響。其三，在面漆施工環(huán)節(jié)，施工人員應做到不斷攪拌面漆。該環(huán)節(jié)的重點與底漆涂刷相同，一是保證沾漆頻次始終維持在較高水平，二是對涂刷間隔進行嚴格控制。其四，根據(jù)項目特點，對面漆流速加以控制，同時對膠管長度進行調(diào)整，確保膠管能夠順利到達任意施工區(qū)域。另外，施工期間應將壓縮機的運行氣壓控制在0.5～0.7N/mm間。其五，保證鋼結(jié)構(gòu)、噴嘴間距始終在12cm 左右。試驗證實，噴嘴距鋼結(jié)構(gòu)12cm 對面漆進行涂刷，可確保面漆分布均勻，涂層質(zhì)量能夠得到充分保障（見圖1）。

圖1 清水河一號橋

5.3 注意事項

作為防腐施工極為重要的一環(huán)，清理原有涂層的效果與整體施工質(zhì)量密切相關。換言之，只有做到徹底清理原有涂層，才能保證防腐油漆完全貼合鋼結(jié)構(gòu)。如果涂層清理效果不理想，將增加項目返工的概率，不僅會導致物力、人力被大量浪費，還會對施工質(zhì)量造成負面影響。對橋梁修復項目而言，滾漆、刷漆的效果往往優(yōu)于噴漆，因為噴漆一方面會對附近環(huán)境造成污染，另一方面會使施工人員、現(xiàn)場其他人員的健康受到影響。滾漆、刷漆則不存在上述問題。當然，這兩項技術(shù)的優(yōu)點還包括：一是施工成本相對低廉；二是即使遇到質(zhì)量問題或突發(fā)情況，也可快速完成返修工作，并且保證返修效果符合要求。

除此之外，以下內(nèi)容也應當引起重視：其一，涂裝施工對溫度的要求相對寬松，但要保證溫度處于5～38℃。若外界溫度未達到5℃，則應改用低溫涂料對鋼結(jié)構(gòu)進行涂刷。如果外界溫度在38℃及以上，則需要先停止涂裝施工，以免由于溫度過高，導致油漆內(nèi)形成大量氣泡，給涂裝質(zhì)量造成不必要的影響。其二，涂裝施工對濕度的要求為≤85%。如果現(xiàn)場存在結(jié)露情況，則不得開展相關工作。其三，在前期準備階段，先要對夾層和隱蔽部位進行清理，在保證除銹效果符合要求的前提下，在其表面均勻涂抹防腐涂料。

6 驗收施工質(zhì)量的要點

6.1 細致檢查涂層

無論是施工中還是施工后，均要為鋼結(jié)構(gòu)提供全方位的保護。因為防腐油漆的黏性普遍極大，在徹底干燥前，均有一定概率黏上雜物或是灰塵，導致施工質(zhì)量無法達到預期。待施工環(huán)節(jié)告一段落，施工方應委派專業(yè)人員對鋼結(jié)構(gòu)進行系統(tǒng)且深入的檢驗，確保鋼結(jié)構(gòu)可以達到以下標準：一是各部分顏色相同，無明顯色差，整體顏色亮麗且美觀。二是涂層內(nèi)及表面均沒有褶皺、氣泡存在。三是涂層厚度與設計方案的要求相符，涂層過薄將無法達到防腐的目的，而涂層過厚會導致施工成本大幅提高，致使項目方無法獲得應有的經(jīng)濟與社會效益。

6.2 明確驗收標準

防腐施工所用油漆等材料的質(zhì)量和各項指標均應當達到項目的相關要求。此外，前期除銹環(huán)節(jié)所使用的工藝同樣應當符合行業(yè)及項目規(guī)定。待涂裝鋼結(jié)構(gòu)的工作告一段落，盡快隔離施工區(qū)域，通過隔離保護的方式，最大程度避免施工質(zhì)量被外界因素影響。如果需要先涂裝鋼結(jié)構(gòu)，再將鋼結(jié)構(gòu)運送到施工現(xiàn)場并進行安裝，則需要密切關注運輸過程。既要避免運輸期間出現(xiàn)碰擦或是拖拽的情況，還要避免鋼結(jié)構(gòu)與酸類物質(zhì)接觸，保證防腐油漆的功能得到充分發(fā)揮。

7 結(jié)語

綜上，橋梁鋼結(jié)構(gòu)極易受到腐蝕影響，進而導致自身功能、質(zhì)量以及使用壽命無法達到預期。以鋼結(jié)構(gòu)常見問題為落腳點，綜合考慮多方面因素，最終制定可有效減輕腐蝕影響的方案。在對防腐油漆選擇要點進行說明的基礎上，圍繞施工策略和注意事項展開了討論。希望能給相關人員帶來幫助，為日后防腐施工等工作的高效開展提供理論依據(jù)。