海洋环境下桥梁钢制小构件涂装养护工法.docx

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1、海洋环境下桥梁钢制小构件涂装养护工法1 .前言近年来，护栏、栏杆、风障、螺栓、支座、伸缩装置等小构件成为了特大钢结构桥梁常用的结构形式。但是，由于海洋环境中氯离子的侵蚀，钢制构件的涂装失效、结构腐蚀等问题屡有发生，大大影响了的钢结构的使用寿命。因此，及时检验涂装的损伤状态、选择重新涂装方式及重新涂装维修的施工方法成为了大桥全寿命周期内安全运营的重点。舟山西塔门大桥、金塘大桥均为钢结构特大型桥梁，其桥梁钢制小构件主要包括钢护栏、钢栏杆、连接螺栓、风障、拉吊索、支座等，其中西塔门大桥桥梁总长2228m,主跨为1650m,居“国内第一、世界第二、在同类桥梁结构类型中堪称世界罕见。我公司长期担任两座特

2、大桥梁的日常养护任务，研发出涂装检验、施工一体化养护技术并运用于桥梁钢制小构件的日常养护中，有效的掌握了钢制小构件涂装的损伤状态、准确设计出钢构件涂装方式及涂装工艺、保持了钢制小构件的良好工作状态，得到了业主的好评，取得了良好的效果，并总结编制成该工法。工法核心技术为2015年浙江省交通投资集团科技项目跨海大桥钢制构件防腐涂装维修技术应用研究的主要研究内容，工法已申报两项实用新型专利，结构缝隙处维修涂装除锈工具，申请专利号：201620232849.6；钢结构阴角面维修涂装防锈工具，申请专利号：201620232850.9o2 .特点2.0.1施工进度快。本工法采用涂装涂膜检验、施工一体化的完

3、整体系，有效缩短了施工过程中衔接时间，大大提升了施工进度。2.0.2质量控制标准严格。本工法详细提供了过程中膜厚控制的检查方法，从检查范围、检查频率及合格判定等各个方面给出了具体的指导方法，将施工进一步规范化、标准化。2.0.3环保性能好。本工法严格控制施工过程刷涂油漆的工艺并且增强防护措施，采用手工刷涂，相比于喷涂工艺，减少了涂料的浪费以及对环境的污染，具有很强的经济性和环保性。3 .适用范围适用于海洋环境下的桥梁钢制小构件（护栏、栏杆、风障、螺栓、支座、伸缩装置等）涂的日常、专项防腐养护。4 .工艺原理该工法采用目视检验方法掌握桥梁钢制小构件涂装劣化程度及其功能下降的状态，对涂装的性能做出

4、评价，并根据钢制小构件的涂装检验、调查结果、维修履历、现有的涂装规格以及构件的病害程度和范围，对重新涂装维修的必要性做出判断，根据判断结果选择涂装方式及涂装体系，最后通过涂装施工实现对钢制小构件的防腐施工，形成钢制小构件涂装检验、施工一体化的完整体系，实现整个桥梁钢制小构件涂装养护过程的整体化、系统化，为涂装维修质量提供强有力的保障。5 .工艺流程及操作要点5.1 工艺流程图5.1.1-1工艺流程5.2 操作要点5.2.1 涂装检验桥梁管理人员或者训练有素的涂装施工人员和检测人员主要采用目视并辅以影像处理的方法对桥梁钢制小构件涂膜的劣化程度及其损伤状态实施现场检验。制定临时检验记录表，并将记录

5、表作为数据库加以保存。5.2.2 涂装维修判断根据钢制小构件的涂装检验、调查结果、维修履历、现有的涂膜规格，以及变色、褪色、粉化、起泡、开裂、脱落、生锈等涂膜劣化损伤的程度和范围，并考虑1eC（全生命周期成本）的最小化，判断涂装维修类别。根据涂装维修的范围，将涂装维修分为全面重新涂装、部分重新涂装和应急重新涂装三种类别。图4-1小构件涂装维修原理图5.2.3 确定涂装体系1 .对于桥面系除螺栓外钢制小构件，使用动力打磨除锈工艺时，现场实施刷涂施工时，可选择表523-1中所示的a-1防腐涂装体系。表5.2.3-1桥梁钢制小构件防腐涂装体系防腐体系底层处理方法工序涂料标准使用量（gm2）涂装方法标

6、准膜厚（m）a-1动力打磨第1层（底漆）改性环氧树脂涂料200刷涂100第2层（底漆）改性环氧树脂涂料200100第3层（底漆）改性环氧树脂涂料200100第4层（中间漆）氟碳涂料14040第5层（面漆）氟碳涂料120402.现场钢制小构件中的高强度螺栓连接部分和重点部件的表面凹凸不平，很难进行除锈清底作业，且涂膜厚度的偏差也容易变大。为了使其与桥梁结构一般部位的防腐蚀耐久性水平相匹配,在这些部位同一涂层体系的底漆涂料比一般外表面涂装增涂2层。连接部位、接头部分增涂2层的范围如图5.2.3-1所示，防腐涂装配套体系如表523-2中的a-2所示。图5.2.3-1连接部位、接头部位增涂2层的范围表

7、5.2.3-2螺栓及支座等重要小构件防腐涂装体系防腐体系底层处理方法工序涂料标准使用量（gm2）涂装方法标准膜厚（m）a-2动力打磨第1层（加强型涂装）改性环氧树脂涂料200刷涂100第2层（加强型涂装）改性环氧树脂涂料200100第3层（底漆）改性环氧树脂涂料200100第4层（底漆）改性环氧树脂涂料200100第5层（底漆）改性环氧树脂涂料200100第6层（中间漆）氟碳涂料14040第7层（面漆）氟碳涂料120405.2.4 涂装材料的选择1待确定好防腐涂装体系后，必须按照设计要求进行涂装材料的选择，材料的选择应满足以下基本要求：与原有涂层的兼容；对表面处理要求；油漆固体份含量；涂料的耐

8、候性能。2底漆选择注意事项：考虑到本工法主要适用范围为钢制小构件，在选择涂装材料品种时，应考虑新旧涂装材料的匹配性。另外，由于维修涂装中受到现场客观环境和条件限制，一般无法使用同样的喷砂或抛丸处理，而采用动力工具打磨清理锈蚀和旧有涂层，部分缝隙及阴角面区域实际施工时很难达到规定要求的St3级，因此底漆应选择对表面处理要求低，附着力良好的低表面处理涂料。而高固体分涂料往往可以得到更好的膜厚效果，节省了工期。同时涂料需要保持在海洋大气环境下有良好的耐侯性，保证油漆成膜效果良好。因此建议采用改性环氧底漆。3面漆选择注意事项：氟碳面漆在保色性，耐候性，光泽度方面更好，如果考虑面漆翻新，可以选用性价比更

9、高的氟碳面漆（特别适用难于维护的区域）。5.2.5 现场封道待涂装体系设计完毕、涂装材料选购后，进行现场封道作业，封道现场必须严格按照公路养护安全作业规程和高速公路涉路安全作业规程执行，现场必须加派安全员进行交通管制。硬路肩钢制小构件施工，采用三类封道，超车道小构件施工，采用二类封道。如图525.1525.2所示。图5.2.5.1现场封道硬路肩（三类）图5.2.5.2现场封闭超车道（二类）5.2.6 除去附着海盐粒子1 .在进行旧涂层表面处理前，应参照涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的评定试验第10部分：水溶性氯化物的现场滴定测定法进行盐分或氯化物含量测试。2 .根据公路桥梁钢结构防腐涂装技术

10、条件规定，当钢结构表面可溶性氯化物含量大于70mgm2时应先除去可溶性氯化物再进行后续施工。日方涂装维修要领中规定当旧涂层上的海盐离子浓度达到50mgm2以上时，应使用水洗等方法去除附着的海盐粒子。本工法采用50mgm2标准，相比于国内的70mgm2标准，对底层盐分含量处理要求更为严格，可有效预防涂装后因盐分含量过高而产生的涂膜缺陷。3 .去除海盐粒子最有效的方法就是高压水洗，但是，如果钢制小构件的部件无法水洗，可用清水将回丝布（破布）浸湿，然后擦洗（水擦洗），反复更换回丝，频繁用水浸湿，频繁换水，然后再进行检查，确保被涂装表面盐分合格。4 .在主要受海盐粒子影响而损伤部位的附近，应在涂装前测

11、定盐分，并在水洗后再次进行测定，合格后方可进行涂装。而桥梁护栏等其它构件先进行盐分测试，如果盐分测试合格，可进行涂装。如图526.1所示。图5.2.6.1现场盐分测试5.2.7 拉毛除油污5.2.8 表面油污应采用专用清洁剂进行低压喷洗或软刷刷洗，小面积油污可采用溶剂擦洗，必须充分干燥后方可进行除锈，如图527.15.274所示。5.2.9 除锈1 .对于钢制小构件锈蚀区域采用打磨机除锈至GB/T8923规定的St3级，去除附着不牢的氧化皮、锈蚀、涂料涂层和杂物等，金属基材显露出金属光泽；对于面漆褪色区域，只需用打磨及拉毛处理至表面无污染物。除锈完工之后须进行报检，检验合格后方能进行下道工序。

12、2 .在条件允许下，对部分钢制小构件采用真空喷砂装置除锈至GB/T8923规定的Sa2.5o真空喷砂装置能实现喷料的喷出和回收，能有效抑制喷料的飞散和施工噪音。5.2.9 .对死角部位及打磨工具难以进入的部位，可使用小型打磨机械进行处理。如图525.1528.5所示。5.2.10 涂装作业1）施工时一定要涂刷到位、刷满、刷匀。一般情况下，涂料最好在表面处理完成后4h内施工于准备涂装的表面上；当所处环境的相对湿度不大于60%时，可以适当延时，但最长不应超过1202）涂刷面漆从上至下，先难后易。涂刷时要多刷多理，刷油要饱满、不流不坠、光亮均匀、色泽一致。刷后反复检查，以免漏刮。3）涂装作业时和涂层

13、干燥前应避免周围的粉尘等污染钢板或漆膜表面。其工艺细节详见图529.1529.13所示。图5.2.9.1两道增强涂装图5.2.9.2第一道底漆图5.2.9.3第二道底漆图5.2.9.4第三道底漆图529.7风障、护栏涂层完工图5.2.11 涂装质量检验1 .涂层表面应平整、均匀一致，无漏涂、起泡、裂纹、气孔和返锈等现象，允许轻微桔皮和局部轻微流挂。如果发现不合格应立即返工。2 .施工中随时检查湿膜厚度以保证干膜厚度满足设计要求。底涂层完工之后须进行报检，检验合格后方能进行下道工序。200500tf的涂装范围内作涂膜厚度检查，选取25个测量点，每个点进行5次膜厚测定，选取平均值作为结果。若涂装面

14、积不足200tf,则每IOnI2选取1个测量点。在选定的范围内的膜厚平均值不得低于规定值的90%,每个点的膜厚不得低于规定值的70%,测点值的标准偏差要低于规定值的20%（20%以上的平均值比规定值大的测定结果判定为合格）。测定结果不合格的范围，再次进行相同的膜厚测定，测定结果与原来的测点值共同进行计算，若满足要求，则判定为合格。3 .当检测的涂层厚度不大于250m时，各道涂层和涂层体系的附着力按划格法进行，不大于1级；厚度大于250m时，附着力试验按拉开法进行，涂层体系附着力不小于3MPa。图5.2.10.1涂装质量检验流程图5.2.10.2附着力检测图5.2.10.3膜厚检测5.2.11开

15、放交通待所有重新涂装工艺完成并且涂层固化后,开放交通。5.3现场人员组织表503-1现场人员组织序号工程人数责任范围1项目经理1人施工现场总负责2技术负责人1人施工技术、质量等现场总负责3专职检测员1人负责现场检验、记录、数据录入整理等4班组负责人1人负责现场具体施工安排5打磨工3人负责打磨工作6油漆工3人负责油漆工作7安全员1人负责现场安全管理6.材料与设备6.1工程材料6.1.1主要劳保用品防护眼镜，防尘口罩，安全帽，工作服，安全带，安全鞋，手套。6.1.2 主要工程材料和工具表6-1主要工程材料和工具序号材料名称序号材料名称序号材料名称1油漆2手工砂纸3滚筒4毛刷5滚芯6铲刀7回丝布（破布）8