桥塔混凝土结构防腐涂装技术研究与应用

点击数：923发布：2016-11-12　来源: 聚脲防腐_聚脲喷涂_聚脲防水_江苏申正建设工程有限公司

桥塔混凝土结构防腐涂装技术研究与应用

1 工程概况

江阴长江公路大桥位于长江三角洲地段的中部，是黑龙江省同江至海南省三亚国道主干线以及北京至上海国道主干线的跨江工程，在国民经济和围防建设中占有重要地位。大桥主桥系悬索桥结构，主跨钢箱梁，跨径1385m，为世界第 4、中国第 2大桥。桥塔为 193m的门式钢筋混凝土塔柱，中设横梁 3道。
经过 7年多的运营和管理，江阴长江公路大桥极大地促进了当地乃至附近省份的经济建设。但通过养护中的调查，发现桥塔混凝土结构出现了部分病害：混凝土表面出现部分受力和收缩裂纹；施工过程中的很多钢筋头和预埋钢板外露并部分锈蚀；混凝土表面碳化，尤其在应力、风压和湿度较大情况下碳化较为严重，塔顶混凝土碳化深度达 8amr；桥塔局部污染较为严重等等，所有这些都影响了桥塔结构的耐久性和美观。因此，有必要对桥塔混凝土结构进行防护和美观方面的涂装。

2 防腐涂装方案设计

首先通过对南京长江二桥、芜湖长江大桥等几座特大桥桥塔混凝土结构的病害调查和涂装后的使用调查，并依托江苏省交通厅《公路桥梁混凝土防腐蚀复合涂层的研究》项目，对江阴长江公路大桥桥塔混凝土结构进行涂装设计。涂装设计原则为适用、耐久、经济、美观和环保及可持续发展。设计使用基准期大于 2o年。
2．1 涂装环境调查
钢结构的使用寿命与其所处的工作环境密切相关。由于桥塔混凝土结构的特殊性，受外界环境因素影响比一般桥梁构件要大得多，因此，桥塔所处环境对涂装设计和施工显得尤为重要。
江阴长江公路大桥由于一跨跨越长江，连接着江阴和靖江两地。南岸桥塔基本远离江水，北塔在特大洪水来临时，仅仅淹没部分桥塔承台，对塔身影响较少，故本次桥塔涂装设计不考虑淹没区和潮差区。
根据当地气象局的资料，桥区属北亚热带季风气候区，春季阴湿多雨，冷暖交替，间有寒潮；夏季梅雨明显，酷热期短；秋季受台风低湿影响，秋旱或连日阴雨相间出现；冬季严寒期短，雨日较多。
桥位月平均气温 15．2℃，极端最高气温 4O℃，最低气温一14．2℃，并且桥塔愈高处，气温愈低。桥位处年平均风速 3．6m／s，历年最大风速 2Om／s，桥塔高处风速相对较大。年平均雨量 1038．6mm。
2．2 涂层体系及配套体系设计
根据桥塔混凝土结构的使用要求，本桥塔涂层配套体系方案见图 1，图中涂层厚度为理论厚度，可根据选定涂料品牌的最佳用量调整，但涂装质量必须满足要求。
2．3 桥塔涂装美观性设计

桥梁是工程技术与人文艺术和谐的统一体，其美观可通过造型的技术手段得以展现。桥梁造型除了自身的结构形态之外，桥梁的色彩和材质也是影响造型美观的重要因素。它们之间既相互制约又互为补充。桥梁的色彩和材质，对于人的感受影响极大，设计中必须给予足够的重视，并且要与建桥处的地方特色相和谐。由于施工过程中不可避免地留下一些影响美观的错台、钢筋头或预埋钢板，另外混凝土本身耐沾污性能弱，混凝土结构经过一段时间后，表面灰尘污染或锈蚀痕迹严重影响了桥梁的美观。通过混凝土表面防腐涂装、表面着色等表面处理或装饰都能给结构以新的魅力。涂层的耐候性也显得很重要，外界因素的影响和侵蚀会使深层发生退色、粉化，甚至起皮乃至剥落，因此，采用外表耐候性比较好的复合涂层。
综合考虑桥塔的造型、周围环境和当地人文环境，结合色彩和材质等因素，江阴桥桥塔采用灰色 (或混凝土相近色)，突出了光与影。为增加一份明亮、活泼的色彩，用鲜艳颜色(红色)对主要轮廓进行勾勒以美化涂装效果。
3 涂装施工工艺
3．1 施工环境要求
1)相对湿度：考虑到桥梁涂装为户外作业，施工应尽量安排在相对湿度低的时段，一般以湿度 5O ～7O 为最佳。
2)雨天前后不能涂装施工，雨后基材干燥后方可再次施工，施工后 24h内避免雨淋。
3)环境温度：10~35℃为宜。
4)无风沙、粉尘。
3．2 基层处理及要求
基层表面的牢固、清洁、平整程度以及基层的含水率和碱性等是影响涂装工程质量的关键。基层表面处理不当，会导致涂层起泡、空鼓、翘皮和脱落。因此，桥塔的涂装设计对基层处理提出如下要求：
1)病害调查。涂装施工前，应对桥塔进行仔细调查，确认病害程度，为今后涂装设计和施工提供参考。
2)全面打磨。用钢钎凿去模板接头错台较大的部位，处理至平顺；用电动打磨机将模板接头处打磨平顺 (包括 已剔凿的接头)，无突出棱角；施工前应用铲刀、铁刷等工具除掉，或用清水洗净；用电动钢丝轮对基体表面打磨，除去表面的锈迹、浮灰、风化层、残浆、模板痕迹和脱模剂等污染物。整个桥塔必须清理干净，没有浮尘、油污、霉菌等。可用压缩空气、清水冲净或用抹布去除浮尘，用二甲苯或其他洗涤剂去除油污，用 5 ～1O 的氟硅酸镁或漂白粉水溶液洗净霉菌。
3)裸露钢筋的处理。暴露在桥塔基体外的钢筋头要将其周围的混凝土去除，形成一个 1～2cm深的坑，齐坑底将钢筋头切割掉，切割处除锈至 st2级。在裸露的钢筋头处涂刷防锈漆 2道，总厚度 80 m，再用聚合物砂浆对该部位填平并磨平。暴露在桥塔基体外的预埋钢构件机械打磨等工序和钢筋头处理办法相同。 ．
4)较大缺陷修补。对孔洞、裂缝、蜂窝、麻面等缺陷在凿除松散物质后应以专用嵌缝胶、腻子等进行嵌缝和填平，对缺棱掉角应用聚合物砂浆进行修补校正，待其干燥后再度进行打磨与清洁。
5)测定含水率。基层含水率要求小于 1O 。可用薄膜片贴实混凝土面测定表面含水率，即用边长 30cm的塑料薄膜在中午时分将四边粘贴在基层上，数小时后查看，当薄膜内侧无水雾出现时为合格，否则表面应继续养护和处理。
3．3 涂装方法
目前建筑户外漆的涂层施工方法主要有刷涂、滚涂及喷涂 3种。由于高空风大，喷涂难度较大，因此采用滚涂，工效也较高。另外涂层面积大，且施工难度和风险都很大，故涂层以滚涂为主，辅以刷涂法。即对于大面积涂层施工采用滚涂方法，对于小面积、局部修补以及形状复杂的边角等处，可采用刷涂法施工。
桥塔涂层施工设备应根据桥塔结构特点专门设计制作，采用安全可靠的自动升降式吊篮进行施工，局部可采用搭设支架方法施工。

http://www.hzgk.cn