特大桥主塔混凝土结构防腐涂装设计与探讨

点击数：801发布：2016-11-15　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

特大桥主塔混凝土结构防腐涂装设计与探讨

1 前 言

随着特大跨径桥梁悬索桥或斜拉桥日益增多，作为这两种体系桥梁重要的支承结构一桥塔结构的耐久性和美观性也越来越被人们重视。
目前，桥塔常采用钢筋混凝土结构或预应力混凝土结构。桥塔结构受力比较复杂，同时所处环境又比较恶劣：桥塔处风力较大，日光暴晒、雨水侵蚀、温度变化相对严重。这使得混凝土的劣化和钢筋的锈蚀速度加快，从而影响到桥塔结构的耐久性，同时也影响了桥梁结构的美观。对于已建桥梁工程，对桥梁进行防腐涂装是目前一种较为流行的做法。然而，对于桥梁结构的涂装在初始阶段沿用了建筑结构的涂装做法，其目的主要基于美观考虑。而桥梁结构在构造设计、受力特点及所处环境上都与建筑结构有较大的差异。通过桥梁混凝土结构防腐涂装的一系列研究，通过工程实例对处在特定环境下特大跨径桥梁桥塔混凝土结构进行防腐涂装设计与施工，取得了令人满意的效果。

2 防腐涂装方案设计

2．1 涂装环境调查

涂装结构的环境调查十分重要，它是涂装体系设计和施工工艺要求的基础。调查的主要内容是桥塔处所在气候环境，包括风力、温度、湿度、雨水、日照时间等；桥塔所处地理环境；当地经济发展水平与污染程度，当地的人文环境等。

2．2 涂装体系设计

根据涂装结构的环境和不同区域的构件设计相应的涂装体系，如桥塔所处区域的自然和人文环境；桥塔淹没区、潮差区与水上区；混凝土结构和局部的钢结构；不同的寿命要求和使用环境等都采取不同的设计体系。
2．3 涂装工艺设计
从涂装的环境要求和结构的基底处理出发，对涂装中每一道工序的施工工艺应作具体要求。从几个涂装桥梁的应用情况调查来看，工艺技术、涂装设备、涂装过程控制是施工应用技术的三大核心。“三分材料，七分施工”是涂装施工要求的具体表现。
3 涂装工程实例
江阴长江公路大桥位于长江三角洲地段的中部。大桥主桥为悬索桥结构，主跨为钢箱梁结构，跨径 1385rn，桥塔为 193rn的门式钢筋混凝土塔柱，中设 3道横梁。经过8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，也成为当地的一道风景名胜。但经调查发现桥塔混凝土结构出现了病害：部分混凝土表面出现受力和收缩裂纹；施工中的较多钢筋头和预埋钢板外露并部分锈蚀；混凝土表面碳化深度较大；桥塔局部污染较严重等，所有这些病害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。
3．1 防腐涂装方案设计
通过南京长江二桥、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》项目的部分成果，对江阴长江公路大桥桥塔混凝土结构进行了涂装设计。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 20年 。
3．1．1 涂装环境调查江阴长江公路大桥由于一跨跨越长江，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，江水对塔身影响较少，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40℃，最低气温-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20m／s，桥塔高处风速相对较大。年平均雨量1038.6mm。
3．1．2 桥塔涂装美观性设计
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，江阴长江公路大桥桥塔涂装面漆采用灰色(或混凝土相近色)，突出了“光与影”的基调，灰色不易退色，与吊索和拉杆的蓝色以及周围的环境也相融合。
3．2 涂装施工工艺及流程
3．2．1 施工环境要求
(1)相对湿度：一般以50～70为最佳，施工后24h内避免 雨淋；
(2)环境温度：在10～35摄氏度为宜；
(3)无风沙、粉尘。不满足上述要求时不得施工或创造局部适宜的小环境方可施工。
3．2．2 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指标是影响涂装质量的关键。基层表面处理不当，会导致涂层空鼓、起泡、翘皮和脱落。因此，桥塔的涂装施工对基层处理有如下要求：
(1)病害调查。施工前，应对桥塔进行仔细检查，确认病害程度，为涂装设计和施工提供参考。
(2)裸露钢筋的处理。暴露在桥塔基体外的钢筋与预埋钢构件，应在打磨、除锈并做防锈处理后，对凹处用聚合物砂浆填平后再磨平。
(3)全面打磨。整个桥塔必须清理平整、干净，没有浮尘、油污、霉菌等。对孔洞、蜂窝和麻面等缺陷的处理：凿除松散物质后用嵌缝胶、腻子等进行缝和填平，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。
(4)测定含水率。基层含水率要求小于10，否则表面应继续养护和处理。

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