浅析桥梁钢结构的防腐技术

   浅析桥梁钢结构的防腐技术

符波

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摘要：随着经济社会的持续快速发展，钢结构桥梁工程建设迎来崭新局面，对防腐施工提出了更高要求，有必要总结探索相应技术方法，提升整体施工成效。文章首先介绍了桥梁钢结构的整体设计目标和原则。在探讨钢结构桥梁工程防腐技术的基础上，结合相关实践经验，分别从细化完善防腐施工质量保证体系等多个角度与方面，提出了切实可行的施工质量控制措施。

关键词：桥梁；钢结构；防腐技术

引言

钢结构因具有抗震能力强、延伸性好、施工周期短、强度高、质量轻等多种优势，被广泛应用于建筑工程中。但钢结构建筑在投入使用之后，因自身材料特性，易出现腐蚀情况而影响使用寿命，特别是一些所处环境特殊的钢结构桥梁，往往会在化学、电化学作用下引起材料变质，因此需要在使用过程中做好防腐及维护措施，才能提高钢结构的安全性与质量。

1桥梁钢结构的整体设计目标和原则

1.1设计目标

从目前的应用情况来看，国内对于桥梁钢结构的设计目标在于，能够保证桥梁工程在预设年限内可以维持较高安全性与稳定性。结合国际标准（BS5400，EUROCODE）中的要求可以得知，我国桥梁的完整性设计在考虑桥梁材料性能、制造工艺、安装方法、机构细节构造以及桥梁使用环境和定期维护方式方法等因素后，确定使用年限一般为100年。并且在完整性设计活动中，除了考虑结构强度、刚度等参数外，还需要评定损伤和损伤容限断裂与抗断裂等相关问题，以确保实现桥梁钢结构的完整性最终设计目标。

1.2设计原则

总结以往的设计经验，在桥梁钢结构整体设计中，需要秉持以下设计原则：（1）系统性原则，在对钢结构进行设计时，需要综合考虑人孔位置、加强肋位置、横梁尺寸等内容之间的关联性，利用BIM技术建立的模型，来系统分析这些结构的相互关系，从而提高设计结果的科学性，保证设计方案的可行性。（2）耐久性原则，钢结构长期暴露在空气中，很容易出现锈蚀问题，进而影响到钢结构强度和使用寿命。基于此，在钢结构整体设计活动中，需要做好结构耐久性设计，如合理选择防腐措施、做好节点保护等，从而延长钢结构的使用寿命，提高钢结构所带来的综合效益。（3）经济性原则，桥梁工程的整体造价较高，钢结构作为重要的施工材料，也是成本占比较高的部分。基于此，在实践中需要在考虑结构安全性、质量性的基础上，做好材料经济性考量，优选性价比较高的钢结构材料，以降低整体成本支出，保证桥梁工程的经济效益。

2桥梁钢结构的防腐技术

2.1钢材表面处理工艺

处理钢材表面目的是去除油污、铁锈等杂质，确保防锈涂层能够更紧密地附着在钢材表面，从而提高钢材的防腐效果。该项目在施工过程中采用了喷砂除锈工艺，其作用原理是通过“压缩法”在一定的相对湿度条件下压缩空气，从而产生强大动能，将石英砂等材料冲击在钢材表面，以快速将杂质去除。在施工过程中，首先要保证现场温度在4℃以上，相对湿度在85%以下，同时为了避免作业期间造成粉尘污染，该项目采用可循环使用的钢丸作为磨料，控制磨料最大含水率不得超过1%。此外，在处理各种钢构件过程中，由于材料的粗糙度、底涂层以及除锈等级不同，在清理表面过程中，一定要严格遵守相关标准，以确保能达到理想的施工效果。例如，在构件对接区域的焊缝处理过程中，施工人员首先要打磨焊缝位置，去除毛刺、氧化皮、焊疤、焊渣等，并且需要修补不平整区域，确保防腐漆均匀附着在钢材表面，在此基础上，进一步处理表面油污、灰尘，随后才可正式展开涂漆作业，然后依次对底漆、封闭漆、中漆、面漆进行施工。而对于桥体上部桁架和箱梁外部区域的涂装工作，由于钢材在加工厂生产的过程中已经实施了涂装作业，在现场加工环节中，首先需要对接各个杆件，然后清理接口表面的粉尘、油污，最后才可涂装面漆。

2.2涂层施工工艺

在进行防锈漆涂层施工过程中，首先要保证材料的制备符合施工标准，施工人员需要充分搅拌防腐漆材料，在涂料色泽度与黏稠度达到均匀状态之后，才可正式进行涂层施工。在施工过程中，一旦发现涂料中混入杂质，必须使用钢丝网进行至少3次过滤，才能将其填入喷涂设备中进行作业。在进行涂料喷射施工过程中，需要分两遍涂装。在进行第1遍喷漆施工过程中，应沿着同一方向进行喷涂，保证漆面的厚度均匀、平整。在第1遍喷漆施工结束之后，防锈漆面干透之后才可进行第2遍喷涂，此时喷涂要保证漆面达到设计厚度。两道工序的具体间隔时间以涂料的产品说明为准，确保漆面最大与最小间隔时长符合施工要求，同时漆面喷涂作业期间需要注意以下几点。（1）钢材表面在经过喷砂清理之后，需要间隔至少24h才可进行涂装作业，同时各类涂料应遵循随拌随用原则，一旦发现放置时间过长导致涂料黏稠度改变，不得随意添加稀释材料处理。（2）钢材表面平整度至少达到Sa2.5级后才可进行涂装，副板内侧位置、边角区域和各个难喷涂的位置，可以在材料对接之前采取刷涂方式作业。（3）一些需要进行现场焊接的构件，为避免影响焊接质量，可以暂时不涂装两端结构位置，待现场焊接结束之后，充分清理焊缝表面，随后展开涂装作业。（4）在现场施工过程中，为避免对涂装质量带来影响，需要严格控制现场的粉尘含量，同时在施工之前需要注意天气情况，保证至少5h内不会出现降雨情况，以保持空气的干燥状态，避免漆面受到影响。（5）施工结束后保证漆面连续、平整、无漏涂、厚度均匀，同时漆面附着力遵循国家施工标准，至少保持在5MPa以上。

2.3微小部件防锈处理

桥梁钢结构中还包含大量的微小零件，主要发挥连接固定钢结构杆件的作用，这部分零件在施工过程中也要做好防腐处理，才能进一步形成钢结构桥梁的长效防腐机制。因此，该项目在施工过程中采用了“热浸镀锌”防腐蚀工艺。首先清理构件表面，并保持零件湿润，随后将其放入600℃左右高温熔化的锌液当中，持续至少5min以上方可取出零件，待其彻底冷却之后，可在钢材表面形成一道防护层，避免钢材暴露在自然环境下受到腐蚀。该方法不适用于大型构件，却能对小型金属材料提供至少10年的保护期，可以有效延长钢结构的整体使用年限。

结语

综上所述，受防腐材料、工程环境与涂装环境等要素影响，当前钢结构桥梁工程防腐施工实践中依然存在诸多短板，不利于实现最优化的防腐涂装效果。对此，技术人员应摒弃传统陈旧的防腐涂装施工观念，宏观审视钢结构防腐施工的关键工艺方面，建立健全系统完善的防腐施工标准规范，强化对防腐施工全流程的控制，提高施工作业人员实操技能，为全面优化提升防腐施工成效奠定基础，为促进钢结构桥梁工程建设高质量发展提供保障。

参考文献

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