论钢结构桥梁防腐涂装施工及质量控制
时间：2023-10-25 10:10:14 来源：小苹果范文网 本文已影响 人 
吴必超
摘要 某大桥为大跨径中承式钢管混凝土拱桥项目，施工时使用了钢结构防腐涂装工艺，有助于延长桥梁结构的使用寿命，保障使用安全。經实地观测，该大桥的色调设计与周围环境协调统一，实现了桥梁外观的美观性和安全性，项目建设效果良好。文章针对该大桥设计施工的实际情况，分析钢结构防腐涂装的施工办法，总结可靠的质量控制措施，为类似的项目建设提供合理的参考。
关键词 钢结构桥梁工程;防腐涂装施工;涂装方法;涂装质量控制
中图分类号 U445.7 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2022）13-0154-03
0 引言
目前我国的交通基础设施建设正处于快速发展阶段，在相关的桥梁项目建设过程中，钢结构的使用范围越来越广，且优点显著。钢结构具有强度高、自重轻、耐久性强等特点，有助于加快施工速度，提高工程质量。但钢结构的缺点也很明显，如易锈蚀、不耐火等[1]。因此，在钢结构桥梁施工过程中，应充分做好防腐措施，防止桥梁结构在酸雨、微生物、扬尘、汽车尾气等外部环境条件下出现腐蚀问题，影响桥梁的使用安全和使用寿命[2]。因此该文研究分析钢结构桥梁防腐涂装施工及质量控制，具有十分重要的意义。
1 工程概况
该大桥的主桥为跨径320 m、总长553 m的中承式钢管混凝土拱桥，其拱轴系数是1.167，矢跨比是1/4。大桥共有左右两幅，共宽59.2 m，其主体钢结构约为14 500 t，是现阶段国内用钢量最大且桥面最宽的钢管混凝土拱桥。
该大桥的单幅桥设计了两片拱肋，拱脚的截面高度为12 m，拱顶的截面高度是7 m，宽度是3 m。现选择Q345CФ1200×32 mm（28，24，22）的钢管以折代曲拼接成单根弦管，单幅桥设两片拱肋，两弦管之间用缀管连接。其中单片拱肋上下弦管之间连接使用的是Q345CФ610×16 mm的钢管，共设置了24个吊装节段，全桥共96段。该大桥的桥面为组合式钢格构桥面，半幅的宽度是29.4 m。
该大桥正南方向，约0.5～2 km的范围内设置了多家工业厂房，主要为A类的环境气体类型。根据气象站观测的数据显示，该地的平均湿度为70.3%～79.6%，气温为20.7℃。调查结果显示，该地区有着0.025～0.050 mm/a的腐蚀速率，目前处于轻度腐蚀状态。
2 钢结构防腐涂装内容和体系
2.1 涂装的范围
钢结构在装涂长效防腐材料的过程中，还须注重材料美观性的选择，并在桥梁的横撑、拱肋、格子梁、拱上立柱、拱肋检修梯、桥面格子梁检修车等外露表面全面均匀涂抹[3]。
2.2 涂装体系设计
在钢结构的不同位置，应选用不同的涂装标准，如表1所示。
3 钢结构防腐涂装施工方法
3.1 涂装施工准备
为提高大桥钢结构的施工质量，须选择可靠的防腐装涂材料，并完成必要的施工材料抽样送检工序，保证使用的施工材料满足工程建设需要。目前，该大桥使用了业内广泛使用且有较高知名度的佐敦油漆，铝层材料为直径是3 mm，铝含量高达99.6%的铝丝，此外施工时使用的环氧云铁中间漆涂料和环氧封闭漆等材料的指标和性能均达到了工程的规范标准[4]。
3.2 钢结构喷砂除锈
为顺利完成全桥防腐涂装工作，应重点把握钢结构喷除锈这个关键环节。
（1）该大桥重点关注钢结构的防锈工作，先对拱肋进行拼装，保证验收合格后再开始喷砂除锈环节。
（2）对钢结构进行喷砂除锈过程中，应先打磨处理构件的边角及结构焊缝区域，再做好去污清理。
（3）喷砂除锈过程中，要使用大功率高效喷砂机、空压机做好钢结构的喷砂施工，待喷砂结束后再清理喷砂的残渣。
（4）清理表面过程中，验收钢结构除锈的效果，使其粗糙度、清洁度指标满足施工预期标准，再进行后续施工。
3.3 钢结构电弧喷铝
铝层可以有效保护钢结构表面，防止结构锈蚀的出现。在钢结构表面除锈清理完成后的4 h内，及时涂装铝层，避免返锈问题。喷铝施工过程中，要先进行装涂工艺试验，在验收试喷效果合格后，准确记录喷涂的电流、电压、雾化气体压力、喷涂的距离和角度、走丝的速度、重叠范围等详细参数，为后期的整体喷涂作业做好充分准备[5]。
在钢结构喷涂铝层过程中，要选择大功率的二次雾化电弧喷涂机，具体操作时，要先检查喷涂涂层的外观是否均匀致密，有无漏喷，并避免涂层剥落或表面出现未溶化大颗粒的情况。铝层喷涂完工后，要先等待喷涂表面的温度降低冷却，再进行钢结构铝层的验收，保证铝层厚度和附着力指标满足工程验收标准，才可进入下一道工序。
3.4 喷漆涂层
钢结构防腐处理过程中，油漆涂层也是关键的施工工序。
（1）为实现钢结构防腐材料的全面喷涂，实际施工时不仅要使用喷涂机等机械设备，还需使用滚筒、毛刷等手工涂抹工具对钢结构的边角、焊缝、流水孔、死角等区域进行预涂。
（2）为保证手工预涂实现光滑、平整的施工效果，应保持适中的油漆黏度。施工前，先清理涂层表面，使其不出现污物或其他修理上的缺陷，涂装时应做好表面的保护清理，避免二次污染，并确定好合理的施工时间间隔，分次完成喷漆作业。
（3）该大桥在喷涂表层油漆时，使用了无气式喷涂机，对于形状复杂的结构构件，或面积较小、细长形状的施工部位，要使用空气喷涂或手工刷涂的方法施工，而刷涂只能在预涂或最终修补时使用[6]。
（4）喷涂油漆时，要合理控制干膜的厚度，遵循自里及外、自上而下，先难后易的原则进行喷涂，并在施工过程中使用湿膜卡完成湿膜厚度的自测，以下是漆膜厚度的计算公式：
（5）涂装施工时，要先进行湿膜厚度的测量检验，并合理确定最终的干膜厚度，进一步提高喷涂的死角覆盖率。
（6）做好喷涂施工的防护工作，装涂油漆后，应在油漆未干之前做好防护，严禁人员行走于构件之上，影响构件表面的平整。
（7）涂裝完工后，要先进行涂层验收，处理好钢结构层的表面，使其均匀平整，没有漏涂、气孔、裂纹、流挂、鼓泡、色泽或厚度不均等问题。
（8）为保证各涂层漆膜的厚度满足设计标准，必须经过试验进行检验，测试涂层的附着力是否符合标准规定，进一步提高涂装施工的质量。
3.5 现场焊缝及破损处修补
在大桥钢结构构件运输和安装时，可能会损伤油漆层或其他部位，如果大桥结构的局部修补区域或焊缝等关键部位出现损伤，会对工程整体质量造成严重的影响。对此，不仅要做充分的构件保护措施，还要从细节处进行打磨，修补局部小面积损伤及焊缝问题[7]。
3.6 整体面漆涂装
为保证大桥的外观质量，可以从施工工艺上着手，实现项目建设的预期效果。现分两次对大桥的钢结构进行涂装，第一次喷涂施工应在厂房内进行，第二次要等到大桥建成后。在进行第二道面漆涂装施工时，要格外重视细节的检查与维护，通过多次检查提高涂装全过程的精细程度，进一步改善桥梁的防腐效果，实现外观的美观性与安全性。
待全面建成大桥后，要净化桥外表面，将有害的油污、盐分和污物清理干净，最后再进行一次面漆的整体喷涂，使大桥表面美观且质量可靠。在涂装面漆之前，要先在合适的位置选取10 m2完成试喷，确保工艺的各项参数均符合标准规定。进行大面积喷涂时，还要考虑天气因素，选择在较好的天气条件下进行面漆施工，提高涂层质量。
4 质量控制措施
4.1 质量保证体系
做好施工材料质量检测工作。严格控制原材料质量，选择质量好、实力足的材料生产厂家合作。
（1）材料进场前，采取抽样检查法，查验材料材质。
（2）构建质量控制体系。在项目部内部构建以项目经理为主要领导的质量控制小组，组内人员涵盖总工程师、现场施工员、技术员、施工班组负责人等，组内强化协调，发现问题，及时解决[8]。
（3）优化技术交底工作程序，提升技术交底的针对性、实效性，坚决规避大而化之型的技术交底。
（4）专业质监人员需尽职尽责。质监人员应凸显本职工作，在施工现场加强质量巡查，重要工序施工应全程旁站，发挥专业指导作用，发现质量不合格的应及时上报，限期整改。
（5）严格考核质量职责。项目各管理人承担相应的质量监督管理职责，实际工作中应加强质量工作履职考核，对切实发挥作用的管理人员应给予奖励，对履职尽责不佳或未履职尽责的，应给予惩处。通过考核措施，提升各人员质量管控的积极性和主动性。
4.2 事前监控
在大桥建设过程中，配备了专门的防腐涂装材料加工厂房，以实现施工的规范化与标准化过程。该厂房设备齐全，照明系统完善，通风除尘的效果良好[9]。每次涂装施工都可以容纳整段拱肋或格子梁段。
（1）为保证钢结构经喷砂处理的表面干净平整，现通过多次防腐施工试验，综合分析施工效果，最终确定磨料的材质为铜矿砂。
（2）涂装施工时，会使用到一些机械设备及配套设施，主要有电弧喷涂机、大功率空压机、高压无气喷涂机等。
（3）根据实际施工环境和预期目标制定施工设计方案，并完成技术交底，加强对相关技术人员的培训管理，做出合理的参数计算，并全面评定装涂工艺的施工效果。
4.3 事中监控
要确保钢结构涂装施工中所有环节的质量。因为单个环节的问题会破坏整体项目建设的稳定性，必须全面掌握现场施工的情况，检测相对湿度水平，每道涂层的附着力、厚度以及外观情况是否符合设计预期目标，图1是该大桥对拱肋节段防腐涂装的厚度检测数据监控情况。
如图1所示，第一段的数据监控结果过高，通过现场调研得知，在进行除锈施工时，使用的铜矿砂颗粒较大，粗糙度过高，不利于控制涂料整体干膜的厚度。现通过调整，相关数据检测结果逐渐趋于平稳[10]。
5 结论
该大桥钢结构防腐涂装施工项目在设计施工方案时，综合考虑分析了当地的地质气候环境、使用寿命、施工现场情况、工程资金投入等多方面因素，充分利用并创造多种积极条件，全方位提高施工质量。此外，该项目建设加强了人员的岗前培训，选择了性能良好的设施设备，并按照规定标准调配进场且涂料做好了合格性检测，做好了构件的外表面处理，综合评定涂装工艺试验的效果。在施工过程中，还需要监测施工场地的具体情况，计算每层涂料需要的用量，干湿膜的合理厚度及附着力标准，充分调动各项积极要素展开施工，不仅要保障钢结构防腐涂装施工的施工质量，也要兼顾桥梁外形美观。目前，该桥梁钢结构涂装施工已取得了良好的成效，为今后类似的工程提供了宝贵经验。
参考文献
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