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1、钢桥防腐设计及施工工艺要求一、防腐等级的选取广州属亚热带季风气候区，年平均气温高，年平均气温大于20摄氏度的月份长达 8个月，年平均降水量1702.5mm。夏季高温、高湿、多雨；冬季低温、干燥低湿。综合来讲，广州属年均气温较高，空气湿度较大， 雨水PH值较低。由于本工程钢箱梁所处周围环境因有工厂，民用设施排放的废气，通常含有硫离子等腐蚀性物质，按照国际腐蚀环境分类标准ISO 12944，本工程钢箱梁所处环境属于中等偏重的腐蚀C3至C4,这是防护涂层设计，选择涂装的参照基础。本次设计将根据25年的防腐年限要求，结合以上防腐等级及国内外数十年的桥梁防腐经验，作出相应的 防腐配套、施工工艺与质量控制
2、的方案，以全面达到保护桥梁抵抗腐蚀介质侵蚀的长效防腐及美观耐久的效 果。ISO 12944是国际上用于定义腐蚀环境等级与分类的通用标准，它是根据工程所处环境的相关要点，将不同的环境分为 Cl，C2，C3，C4，C5-I（工业），C5-M（海洋）以及水/泥土下环境 IM-1 , IM-2 , IM-3。二、钢箱梁防护方案I、设计原则本方案在25年防护期要求的前提下，我们仔细研究了本工程钢箱梁环境及施工条件及工期，结合国内外 大型桥梁工程的实际经验，根据ISO12944设计规范，我们对本工程钢箱梁的钢结构（箱梁）外表面、内表面、上表面等提出了具体的防护涂装油漆配套方案和施工工艺。这次，我们在设计和
3、制订本工程钢箱梁涂装方案 时，除参考上述桥梁工程防腐经验外，还侧重遵循以下原则：（1）适合大桥所处地区的气候条件及腐蚀环境，重视方案的科学性和可靠性；（2）采用成熟产品及配套，充分满足二十五年防腐要求；（4）经济性与先进性相结合，追求最佳的性能价格比。2、配套方案（二十五年配套方案）A、钢结构（箱梁）外表面（除上表面外）涂层表面处理/油漆名称干膜厚度（微米）车间底漆抛丸除锈Sa 2 1/2无机硅酸锌车间底漆Zinc Line 80 ,灰色20二次涂装喷砂处理至 Sa 2 1/2,粗糙度细到中等 G（30-85微米，Ry5）环氧富锌底漆Barrier 7790纯环氧厚浆漆 Jotafe nee
4、HB150可覆涂聚氨酯面漆 Futura AS80总计3201）无机硅酸锌车间底漆 Zinc Line 80双组分、快速固化的无机硅酸锌车间底漆底漆，专门为那些采用先进焊接工艺的高生产率的生产线而设计的，能有效的防止钢结构在储存、加工过程中出现的腐蚀。通常来讲，它的保护期在612个月内，主要用于喷砂后钢板的短期保护，同时，具有很好的可焊接性，要求具有劳氏船级社和其它独立测试机构认可的 可焊接证书。2）环氧富锌底漆Barrier 77具有出色阴极保护和屏蔽作用的底漆，锌粉含量高（77% ），对底材的附着力强，耐腐蚀性，耐水性及耐溶剂性均好，能与其它高性能保护漆配合使用，进一步提高防腐性能。 在二
5、次涂装前，要求喷砂处理至 Sa 2 1/2,粗糙度细到中等 G（30-85微米，Ry5），对局部因环境因素或施工条件不能喷砂的部位，可采用动力工具打磨除锈拉毛至少达到 GB 8923中的ST3级，露出金属光泽。（3）考虑大桥加工及施工工艺，提高工期及梁段施工效率;3）纯环氧厚浆漆 Jotafenee HB均好，能与其它高性能保护漆配合使用，进一步提高防腐性能。厚浆型环氧漆，可有效阻挡介质的渗透，起到突出的屏蔽作用。可在较长的复涂间隔期内具有良好的附 着力。要求具有广东省涂料质量测试中心颁发的合格测试报告。4）可覆涂聚氨脂面漆 Futura AS具有极佳光泽度和保色性，柔韧性，耐磨性与耐水性均很
6、好，耐化学性及耐溶剂性，其独特的配方使其无最 大复涂间隔的限制，并可在低温固化。B、结构（箱梁）内表面涂层表面处理/油漆名称干膜厚度（米）车间底漆抛丸除锈Sa 2 1/2无机硅酸锌车间底漆 Zinc Line 80 ,灰色20二次涂装喷砂处理至 Sa2 1/2,粗糙度细到中等 G（30-85微米，Ry 5）环氧富锌底漆Barrier 7790纯环氧厚浆漆 Jotafenee Stayer80总计170配套说明：1）纯环氧厚浆漆 Jotafe nee Stayer厚浆型环氧漆，可有效阻挡介质的渗透，起到突出的屏蔽作用。同时，由于片状填料的作用，使其具有 适当的粗糙度，有利于加强与底漆及面漆的层间
7、黏结力。可在较长的复涂间隔期内具有良好的附着力。要求 具有广东省涂料质量测试中心等颁发的合格测试报告。2）环氧富锌底漆 Barrier 77C、结构（箱梁）上表面涂层表面处理/油漆名称干膜厚度（微米）车间底漆抛丸除锈Sa 2 1/2无机硅酸锌车间底漆Zinc Line 80 ,灰色20二次涂装喷砂处理至 Sa2 1/2，粗糙度细到中等 G（30-85微米，Ry 5）环氧富锌底漆Barrier 77100总计100配套说明同前。三、关于富锌底漆和热喷铝两种防腐方案的比较为最大限度地保护桥梁用钢结构，对于钢材的处理，主要是利用铝（或锌）的阴极保护作用，具体地说，铝或锌的标准电极电位为（-0.76V
8、）较铁（-0.44V）活跃当两者放在一起时，铝或锌 牺牲”以达到保护铁的作用。常见的方法包括富锌涂料涂装处理及金属热喷涂处理。这两种方法的共同点是耐蚀性强，与底材附着力强，涂层 强度较高，其防腐原理均为牺牲阳极的阴极保护作用。目前采用最多的是富锌底漆处理底材，主要原因是施工工艺成熟、简易，喷砂要求为Sa2.5，固化后的漆膜与钢材的附着力强，与高性能涂料配合极强，即使是在腐蚀严重的环境如工业及城市环境，富锌底漆始终凭借 锌的较低电位（比铁）而具有优异持久的阴极保护作用。但相对而言，喷铝工艺不适合用于腐蚀离子较多（如硫离子）的工业环境，其主要原因是在腐蚀离子较多的 环境中，铝表面容易形成一层氧化膜
9、，拉近了与铁的电位差（均接近-0 .5v）,降低了阴极保护的有效性。因此，近年来，喷铝工艺较多地应用于海洋环境（如跨海大桥），而非内陆工业环境。具有出色阴极保护和屏蔽作用的底漆，锌粉含量高（77 %），对底材的附着力强，耐腐蚀性，耐水性及耐溶剂性同时，喷铝工艺相对复杂，表面处理要求高（Sa3级），喷涂设备昂贵，施工能耗大，目前国内较少单位能做好。需要指出的是，如果工期要求较紧，那相对而言喷铝工艺所需施工时间最长，而采用环氧富锌方案所需施工时间相对最短。综合考虑两种新建桥梁钢结构的处理方法，结合本工程钢箱梁所处的具体环境，比较施工工艺，阴极保护作用的稳定耐久性，及整体性能价格比，采用富锌底漆处理
10、底材是较合适的处理方法。四、施工工艺及流程（一）、钢材表面处理1预处理1.1确认和记录钢板的原始状况。1.2钢材在进入喷砂处理前，应确认表面无油/脂，如有，可使用碱性清洁剂或蒸汽或其它有效的方法清 除油/脂。1.3 喷砂所使用的磨料应当符合ISO 11124, 11125, 11126, 11127标准。1.4喷砂所使用的压缩空气应当无油脂、水分。应检查压缩空气的供应源有足够有效的油水分离器。1.5钢材在处理前应当检查表面是否存在翘皮、毛刺等结构缺陷，如有，应当在喷砂前处理完毕。1.6 建议喷砂处理时的空气相对湿度应当小于90%o相对湿度应当在施工现场测量。1.7 预处理喷砂可采用流水线自动处
11、理或手工处理的方式。处理等级应当达到ISO 8501-1中规定的Sa 21/2o粗糙度应当达到ISO 8503中规定的细到中等 G（30-85微米，Ry 5）。1.8清洁：喷砂完成施工车间底漆前，应当采用真空吸尘器或无油脂、水份的干净压缩空气，清除表面的粉尘、磨料残留等杂质。表面残留的粉尘数量最值应当不超过ISO8502-3中规定的2级。2、二次除锈2.1二次除锈之前，应当检验结构的焊接和外观，以发现存在的结构缺陷并及时处理。2.1.2清除所有的焊渣、飞溅和焊豆。2.1.3咬边和气孔应当补焊并磨平。2.1.4存在的钢材表面翘皮应当磨除。2.1.5手工焊缝应当打磨处理以减少尖锐的表面存在。2.1
12、.6使用碱性清洁剂或淡水以去除焊接烟尘。2.2二次除锈之前，应当清除结构表面的油脂、污物、可溶性盐份和其它污染物。可使用碱性清洁剂或蒸 汽清除油脂；高压淡水冲洗以去除污物和可溶性盐份。2.3清洗完毕后，可使用干燥、无油脂的压缩空气吹干表面或自然晾干后，才可进行后续处理。2.4二次除锈2.4.1 喷砂所使用的磨料应当符合ISO 11124., 11125, 11126, 11127标准。2.4.2喷砂所使用的压缩空气应当无油脂、水分。应检查压缩空气的供应源有足够有效的油水分离器。2.4.3建议喷砂处理时的空气相对湿度应当小于90%o相对湿度应当在施工现场测量。2.4.4 喷砂处理可采用流水线自动
13、处理或手工处理的方式。处理等级应当达到ISO 8501 -1中规定的Sa 21/2。粗糙度应当达到 ISO 8503中规定的细到中等 G（30-85微米，Ry5）。2.4.5清洁：喷砂完成施工车间底漆前，应当采用真空吸尘器或无油脂、水份的干净压缩空气，清除表面的粉尘、磨料残留等杂质。表面残留的粉尘数量值应当不超过ISO 8502-3中规定的2级。2.4.6对于环氧富锌底漆，对局部因环境因素或施工条件不能喷砂的部位，可采用动力工具打磨除锈拉 毛至少达到 GB 8923中的ST3级，露出金属光泽。3、修补时的表面处理3.1对于结构分段安装完毕后存在的合拢焊缝、运输和操作中产生的涂层破损等，可采用喷
14、砂或动力工具处理的方式进行。避免损伤周围涂层。3.3采用动力工具处理时，应当达到ISO 8501-1中规定的St 3的标准。3.4清洁：喷砂完成施工车间底漆前，应当采用真空吸尘器或无油脂、水份的干净压缩空气，清除表面的粉尘、磨料残留等杂质。表面残留的粉尘数量值应当不超过ISO 8502-3中规定的2级。3.5对于修补表面处理边缘的原有涂层，应当使用动力砂纸圆盘羽化边缘，形成光顺的斜坡，以利于修补油 漆与原有涂层的光顺过渡，保证整个涂层的良好外观和漆膜的均匀。4、镀锌件表面处理4.1对于在自然条件下未风化满12个月的镀锌件表面，应当采用碱性清洁剂清洗表面以去除表面的蜡、油脂。4.2淡水冲洗以去除
15、清洁剂和油脂、蜡的混合物。4.3手工工具处理至表面有细密的粗糙纹路。4.4清洁：使用干燥、无油脂的压缩空气清除表面的粉尘和磨料残留。（二）、油漆施工1、 方案中所有的油漆都应当采用无气喷漆的方法施工，刷涂仅使用于小面积修补或无气喷涂无法达到的部位。 不建议使用滚涂方式进行施工。2、涂施工所需的喷嘴尺寸、压力，请参照相关产品说明书。3、 施工时环境条件控制：箱梁外部喷涂时，相对湿度不应大于85% ;箱梁内部喷涂时，相对湿度不应大于80%。底材温度必须高于露点温度3C以上。4、油漆的准备4.1打开油漆包装前，应当检查油漆名称和代码，并与设计图纸进行核对，确保相关部位的油漆配套符合。4.3混合和搅拌：4.3.1对于双组分的油漆应当按相关产品说明书中规定的比例调配和混合油漆，下表给出了本方案中使用的油漆的配比，以供参考：油漆名称A组分B组分无机硅酸锌车间底漆Zinc Line 801 Itr.1 Itr.
