交通運輸部公路局為(wei) 落實《國務院關(guan) 於(yu) 鋼鐵行業(ye) 化解過剩產(chan) 能實現脫困發展的意見》(國發[2016]6號)有關(guan) 要求。以供給側(ce) 結構性改革加快推進公路鋼結構橋梁建設，促進公路建設轉型升級，提出了一些意見，意見中提到：當前，我國鋼鐵產(chan) 能利用率不足70%，鋼鐵行業(ye) 去產(chan) 能、去庫存的形勢緊迫，需要各行業(ye) 加大支持力度。目前，世界發達國家已逐步發展到了以鋼結構橋梁為(wei) 主的階段，法國、日本、美國的鋼結構橋梁比例已經分別到達了85%、41%、35%，相比較而言，我國鋼結構橋梁應用不夠廣泛，占橋梁總數尚不到1%。

近年來，我國每年新增橋梁約2.8萬(wan) 座，是使用鋼材的重要領域。也是加快推進鋼結構橋梁的難得發展機遇。近些年，大型鋼橋越來越多，以本公司所建鋼橋為(wei) 例，繼港珠澳大橋之後，目前在產(chan) 項目中，10萬(wan) t以上的項目就有幾座，如表1所示。

表1 10萬(wan) t以上的在產(chan) 橋梁項目

由表1可以看出，要高質量完成這些項目，高質量塗裝是不可或缺的重要一環，也是整橋建設這一係統工程中的一個(ge) 重要組成部分。

2 鋼橋梁常見的長效重防腐體(ti) 係

鋼橋梁防腐標準中的防腐體(ti) 係較多，如TB/T1527—2011《鐵路鋼橋保護塗裝》和JT/T722—2008《公路橋梁鋼結構防腐塗裝技術條件》。其中JT/T722—2008體(ti) 係根據腐蝕環境和保護年限的不同進行了更詳細的劃分。本公司所建的橋梁通常是國家重點工程，其要求的防腐體(ti) 係都是長效型。所以最常用的是眾(zhong) 多體(ti) 係中性價(jia) 比最高、施工性能最好的一種。

近幾年，本公司製作的萬(wan) t級以上橋梁的塗裝方案大多采用環氧富鋅底漆+環氧雲(yun) 鐵中間漆+氟碳麵漆(常規標準體(ti) 係)的長效重防腐體(ti) 係，如滬通長江大橋、虎門長江二橋、蕪湖長江大橋、平潭海峽大橋、港珠澳大橋等。

      近幾年本公司承建的國外項目中，多采用無機/環氧富鋅底漆+環氧雲(yun) 鐵中間漆+聚氨酯麵漆重防腐體(ti) 係，如香港昂船洲大橋、德國單線(雙線)橋、委內(nei) 瑞拉橋、孟加拉帕德瑪橋和美國VN橋。

3 影響鋼橋防腐耐久性的因素及建議

目前大型鋼橋的設計使用年限一般是100~120a，鋼橋一且開始運營，部分橋梁所處的環境根本無法再進行大麵積重新防腐塗裝，所以橋梁需要在製造施工中實施長效防腐塗裝。技術標準規範對防腐塗裝具有很強的指導意義(yi) ，但認知程度的不同對其理解也會(hui) 有所不相同，而且隨著新塗料新工藝的發展，如果過於(yu) 教條地理解標準規範可能會(hui) 適得其反；塗裝配套體(ti) 係的合理性也是影響鋼橋防腐耐久性的重要因素之一，尤其是設計創新的防腐配套方案，必須充分論證塗料的合理性；新品種或新塗料由於(yu) 沒有經過大生產(chan) 應用，缺少足夠的應用經驗，也會(hui) 出現各種問題，因此，塗料本身也是影響鋼橋防腐耐久性的重要因素之一。另外施工管理、施工過程也是直接影響鋼橋防腐耐久性的因素。

由於(yu) 執行標準或規範每隔5~10a才修訂一次，而防腐塗料及工藝更新較快，再加上環保法規的愈發嚴(yan) 格，標準中會(hui) 不可避免地出現部分內(nei) 容不能滿足現有塗裝技術和環保要求。所以在使用標準時不能按部就班、太過教條，否則在實際施工時既保證不了工期又保證不了質量。

標準畢竟是技術性比較強的文件，沒有一定塗裝相關(guan) 知識的人僅(jin) 靠字麵意思較難準確掌握其中的內(nei) 容，不定期的貫標會(hui) 十分必要。例如：TB/T1527—2011《鐵路鋼橋保護塗裝》中，特製環氧富鋅底漆幹膜厚度為(wei) 40μm/道，環氧雲(yun) 鐵中間漆幹膜厚度為(wei) 40μm/道，這2個(ge) 要求類似，都屬於(yu) 塗層幹膜厚度要求，這與(yu) 目前高固體(ti) 分低VOC含量要求不匹配。目前的塗料通常不加稀釋劑或加少量的稀釋劑噴塗一道幹膜厚度約80μm。如果嚴(yan) 格按標準執行，特製環氧富鋅漆中應加入大量的稀釋劑來降低塗料的黏度，來保證噴塗一道底漆的厚度為(wei) 40μm左右。因為(wei) 稀釋劑不參與(yu) 塗料的化學反應，它會(hui) 全部揮發到大氣中汙染環境。環保法規和標準對VOC限製就沒有實際意義(yi) 了。

另外，摩擦麵處采用電弧噴鋁工藝，由於(yu) 施工過程中產(chan) 生的大量噪音、弧光、金屬粉塵對人和環境傷(shang) 害很大，所以橋梁鋼結構防腐噴鋁施工通常都是夜間作業(ye) 。但如果塗裝廠房距離居民區較近，晚上塗裝施工作業(ye) 時的噪音很大，也會(hui) 影響附近居民的正常生活。

設計防腐塗裝體(ti) 係在引用TB/T1527—2011《鐵路鋼橋保護塗裝》時，往往忽略了摩擦麵處采用電弧噴鋁塗層的應用條件。標準中明確“對於(yu) 栓焊梁的生產(chan) 或儲(chu) 存在黃河以南地區時，宜采用無機富鋅防鏽防滑塗料噴塗摩擦麵。”這是因為(wei) 黃河以南地區的環境濕度大，鋁塗層多孔，在這種環境下鋁塗層表麵極易返鏽，如圖1和圖2所示。經充分試驗驗證，在保證期內(nei) 鋁塗層表麵有鏽但不影響抗滑移係數，僅(jin) 是影響外觀。實際橋梁杆件出現這種情況時，多數業(ye) 主或監理不能接受返鏽不美的外觀，要求整改，不但費工費力甚至影響抗滑移性能。

圖1 儲(chu) 存不到1個(ge) 月的鋁塗層

圖2 儲(chu) 存5個(ge) 月(期間被淋雨)的鋁塗層

標準在長效防腐塗裝中居核心地位，它相當於(yu) 此行業(ye) 的“法規”，它使各工序、質量要求、施工方法等“有法可依”，標準的導向十分重要。為(wei) 此，建議標準修訂時，應最先關(guan) 注人的健康與(yu) 安全。如有可替代的新塗料，應毫不猶豫地從(cong) 標準中刪除不環保工藝或材料。同時，新版標準出版時應開辦多場貫標會(hui) ，幫助下遊各相關(guan) 單位正確理解和使用橋梁防腐標準。當標準更新滯後時，橋梁施工管理人員應該用發展的眼光去解讀標準和規範。

橋梁標準中可選擇的防腐配套體(ti) 係較多，設計方可以根據鋼橋所處的腐蝕環境和預期的防腐壽命，正確地選擇與(yu) 之匹配的塗裝配套體(ti) 係。但是防腐配套方案的創新設計，如不充分論證其合理性，就極有可能造成資源浪費、環境汙染和質量隱患。如表2中的一份設計體(ti) 係中就有4處不妥，詳情如下：

(1) 無機富底漆厚度設計為(wei) 20μm。

(2) 無機富鋅底漆噴塗一道最少60μm，如果設計20μm，隻能多加稀釋劑，但一道噴塗厚度最少40μm，這樣不但增加塗料消耗還會(hui) 加重環境汙染。

(3)電弧噴鋁塗層的表麵粗糙度要求Rz40~60μm。

電弧噴鋁塗層要求的表麵粗糙度應為(wei) Rz60~100μm。因為(wei) 塗層主要通過機械結合附著於(yu) 基體(ti) 上，粗糙的表麵可以增加其接觸麵積，附著更牢固。較低的表麵粗糙度會(hui) 降低鋁塗層與(yu) 基體(ti) 的層附著力，鋁塗層易脫落。

(4)高強螺栓摩擦麵部位采用電弧噴鋁+無機富鋅車間底漆塗層。

高強螺栓摩擦麵在橋梁標準中規定了穩定抗滑移係數要求，即在出廠時抗滑移係數達到0.55及以上，架設時達到0.45及以上(不大於(yu) 6個(ge) 月)。目前僅(jin) 有電弧噴鋁層和無機富鋅防鏽防滑塗層2種塗層能達到要求，這2種塗層必須獨立使用，即塗層為(wei) 單獨的電弧噴鋁層或無機富鋅防鏽防滑塗層，絕不是複合塗層。另一方麵，無機富鋅車間底漆不是無機富鋅防鏽防滑塗料，不具有較高的抗滑性能，此部位用錯塗層將直接影響橋梁安全。

(5)如果直接暴露在空氣中則增加100μm的氟碳麵漆。

這條錯誤不涉及安全隱患，但是卻浪費了塗料，氟碳麵漆在複合塗層體(ti) 係中價(jia) 格最高，這樣會(hui) 造成不必要的成本增加。100μm的氟碳麵漆改為(wei) 70~80μm即可。

表2 設計塗裝體(ti) 係

注：斜拉素套筒裸露部分應按鋼錨梁內(nei) 表麵塗裝處理，如果直接暴露在空氣中則增加一層100μｍ 的氟碳麵漆。

另外，還有一種偶發的錯誤設計，如要求鋼桁梁橋的箱形杆件(上下弦杆、腹杆等)內(nei) 部塗裝。無論是國內(nei) 還是國外這類橋梁杆件內(nei) 部都采用氣密防腐。鋼桁梁橋的箱型杆件內(nei) 部與(yu) 鋼箱梁橋的內(nei) 部不同，一般的桁梁箱形杆件是完全封閉結構，而且內(nei) 部空間狹小。而鋼箱梁橋的內(nei) 部空間較大，每個(ge) 塗裝節段並不是封閉空間，人員和設備可以進出內(nei) 部。標準中列出的橋梁內(nei) 表麵塗裝體(ti) 係也指的是鋼箱梁而非鋼桁梁橋。如果桁梁橋的箱型杆件內(nei) 部要求塗裝，則隻能在箱形杆件焊接蓋板前，對槽型結構內(nei) 部塗裝，然後再焊接蓋板。但此種操作更不利於(yu) 質量的保證，其一由於(yu) 結構焊接、噴砂、噴塗這三個(ge) 工序不能在同一廠房內(nei) 作業(ye) ，槽型又是一種不穩定結構，吊運則更容易造成構件變形；其二組成箱體(ti) 後的焊接即火焰修整都會(hui) 燒損內(nei) 部已有塗層，而這些燒損的內(nei) 部塗層又無法修補，導致內(nei) 部表麵的塗層不完整。所以桁梁橋杆件封閉空間的內(nei) 部塗裝根本沒有意義(yi) 。

綜上所述，設計合理的塗裝配套體(ti) 係是非常重要的一環，若塗裝配套體(ti) 係有問題和隱患，後麵再精心的科學管理都是枉然。建議體(ti) 係創新首先要推敲理論上的合理性、實施的必要性，然後進行客觀實驗，最後再考慮現場的可操作性等。另外，建議設計圖報審時針對塗裝體(ti) 係也應有相應的專(zhuan) 業(ye) 審核，避免因個(ge) 人的認知錯誤而造成資源浪費或從(cong) 源頭埋下塗裝質量安全隱患。

科學、嚴(yan) 格的塗裝施工過程管理很重要。但實際施工管理時不講科學僅(jin) 談嚴(yan) 格，過分強調外觀效果，過度返修將會(hui) 為(wei) 橋梁後期的塗裝質量埋下隱患。

(1)鋼板軋製過程中有時會(hui) 產(chan) 生的表麵缺陷，有些缺陷在標準公差範圍內(nei) ，可以接受。但為(wei) 了追求外觀效果通常要求給鋼板打膩子填平缺陷。若把300μm的坑填平，再加上正常近300μm厚的塗層，局部表麵總體(ti) 塗層厚度至少600μm，塗層過厚，應力大，很容易開裂脫落。

(2)無機富鋅防鏽防滑塗層表麵產(chan) 生白色鋅鹽，為(wei) 保證外觀效果，要求清洗塗層表麵。

富鋅漆的防腐機理就是通過金屬鋅的化學反應，使鋼鐵得到保護。鋅是活潑金屬，空氣中易被氧化生成鋅鹽。所以富鋅塗層表麵出現白色物質就是正常的反應產(chan) 物鋅鹽，可阻隔屏蔽腐蝕進一步進行，外觀雖不美觀，但並不影響抗滑移係數，不需要進行處理。如果清洗，工人操作不當反而影響塗層的抗滑移係數及防腐性能。

(3)高強螺栓孔內(nei) 壁要求補刷漆塗料，不能生鏽。此位置國內(nei) 外的塗裝方法相同，不進行特意塗刷，如果用刷子對其進行塗刷，內(nei) 壁邊緣處不可避免會(hui) 堆積塗料滴，安裝時由於(yu) 凸起的塗料滴存在，將會(hui) 影響拚接板麵之間的密貼。所以正確的做法是，噴塗鋼板兩(liang) 側(ce) 摩擦麵時，利用噴槍角度也會(hui) 對內(nei) 壁或多或少有所覆蓋，偶然局部出現沒有被覆蓋地方，也不要用刷子補塗。如果塗裝與(yu) 安裝時間間隔長，安裝前內(nei) 壁有時會(hui) 有鏽，但高強螺栓施擰後內(nei) 部不會(hui) 再有空氣進入，腐蝕也就停止了。

(4)底漆局部補塗的方法隻接受噴塗，不允許刷塗，怕影響外觀效果。

如果厚度相差小於(yu) 20μm，底漆局部修補應采用刷塗的方式。因為(wei) 有氣噴塗時即使多加稀釋劑的情況下，一道至少40μm，並且擴大了塗覆範圍。富鋅塗層不宜太厚，尤其是鋅含量大的塗料，容易開裂。對於(yu) 富鋅底漆來說，塗層不是越厚越好，修補時應選取適宜的施工方式。

施工管理的科學性也是關(guan) 係防腐塗裝質量的重要一環，這不是一套合理的防腐配套體(ti) 係能夠解決(jue) 的，因為(wei) 每種塗料都有各自的應用範圍，如果超出它的應用範圍，性能就會(hui) 降低甚至失效。所以，施工各方應注重塗裝施工中的科學管理。建議監理單位或業(ye) 主單位駐現場人員應有相應塗裝資質或掌握塗裝相關(guan) 基礎知識，這樣才能對現場實際問題作出正確判斷，而不會(hui) 錯誤引導，為(wei) 後期質量埋下隱患。

對於(yu) 塗料製造廠來說，橋梁標準中的最常用塗料是成熟產(chan) 品，對其固化機理及塗料施工性能都掌握得很清楚。通常出現質量問題的塗料是技術指標未在標準中明確的新品種或新塗料的首次應用。這些塗料由於(yu) 缺少足夠的應用經驗，施工時出現的問題無法或難以找到合適的解決(jue) 辦法，例如：

(1)冷噴鋅塗料的配套性差。

冷噴鋅塗料防腐性能高於(yu) 目前的富鋅漆，可以做底漆也可以獨立使用。冷噴鋅塗料生產(chan) 廠家較少，其中還有部分廠家僅(jin) 生產(chan) 這單一塗料，而不能生產(chan) 傳(chuan) 統塗料，所以形成不了塗料的配套體(ti) 係。大部分生產(chan) 傳(chuan) 統塗料的塗料廠家不會(hui) 生產(chan) 冷噴鋅，但國內(nei) 常規的配套形式又是底中麵三層塗料。所以隻能2家塗料做配套，本公司在施工某橋前也提前在試板上做了實驗，但一到實際施工時就出現了氣泡、塗層附著力差等問題(見圖3)。由於(yu) 工期有限，某橋最後的解決(jue) 方案是配套體(ti) 係中使用的產(chan) 品完全出自同一個(ge) 廠家(見圖4)。

目前，該塗料的配套性已經解決(jue) ，它可以與(yu) 多廠家的特定型號配套使用。

圖3 塗層附著力差

圖4 塗層附著力良好

(2)環保型聚矽氧烷麵漆塗層脫落。

國內(nei) 鋼橋首次應用了環氧富鋅+環氧雲(yun) 鐵中間漆+聚矽氧烷麵漆這一塗裝體(ti) 係，由於(yu) 塗料供應商對新產(chan) 品性能認識不足，塗裝施工時無法給出正確的指導，致使在施工過程中遇到了針孔、塗層脫落等諸多問題，經過大量的實驗才發現了關(guan) 鍵控製因素：一是施工時增加漆膜厚度，聚矽氧烷是厚漿型環保塗料，但某橋的設計厚度為(wei) 30μm，噴塗太薄塗層較難成膜；二是調整合理的溫度與(yu) 濕度，矽氧烷麵漆固化時需要較高的濕度、溫度，與(yu) 當時施工時較低的相對濕度和溫度不匹配。在此兩(liang) 點關(guan) 鍵因素得以控製後，生產(chan) 的杆件沒有再出現脫落現象。

(3)水性富鋅底漆IC531塗層附著力差。

早在18年前本公司就使用過水性富鋅底漆IC531，該塗料對施工環境、工件表麵清潔度要求較高。由於(yu) 對其認識不深，塗料廠技術服務人員也沒有過多強調施工要點，造成施工後塗層脫落，出現大麵積返工。從(cong) 此本公司員工可謂是談水性色變，監理和業(ye) 主也對該水性塗料質量產(chan) 生質疑，一種新型環保塗料剛剛在鋼橋梁領域出現就遭到了強烈的人為(wei) 抵製。

塗料生產(chan) 廠家是長效防腐施工各相關(guan) 單位中最專(zhuan) 業(ye) 、最了解塗料性能的一方，所以更應當承擔起推廣、傳(chuan) 播塗裝知識的責任。關(guan) 於(yu) 一種新塗料的推廣，應讓不同的用戶(設計方、業(ye) 主、監理管理方、施工單位使用方)掌握他們(men) 應該知道的相關(guan) 塗料性能，而且新產(chan) 品推廣前應有足夠的實驗數據。另外，塗料廠家不僅(jin) 僅(jin) 是材料供應商，更應該做好現場施工的技術指導工作。

承擔大型鋼橋防腐的施工單位都具有專(zhuan) 業(ye) 資質。這樣企業(ye) 有自己獨立完善的質量保證體(ti) 係。橋梁工程防腐塗裝施工前有交底會(hui) ，各方將有異議的地方進行溝通確定。施工時注意表麵處理質量、塗裝環境、塗裝時間間隔等，一般就不會(hui) 有質量問題。通常，施工人員臨(lin) 時變動、設備出現問題沒有及時被發現、工期緊張就比較容易發生質量問題。

建議塗裝施工做好以下幾點：(1)施工工期應充分考慮塗裝工期，合理安排，盡量避免搶工期；(2)注重環境條件的控製；(3)做好噴砂與(yu) 噴漆以及噴塗各塗層之間的銜接；(4)人員變化時技術交底，增加檢查頻次，定期培訓，定期檢修更換設備及配件；(5)積極開發智能設備代替人工，改善勞動條件和勞動環境。

伴隨國家創新、協調、綠色、開放、共享五大發展理念的引領，鋼製橋梁防腐也將會(hui) 在不久的將來發生革命性的變化。

傳(chuan) 統的橋梁防腐施工條件惡劣，廠房條件差，有時甚至露天施工，以人工噴塗為(wei) 主，對噴塗人員職業(ye) 健康危害較大，塗裝質量受環境、人員等因素影響占比非常大。港珠澳大橋施工已對鋼箱梁塗裝施工環境提出了較高的要求，對專(zhuan) 業(ye) 化塗裝廠房除塵、除濕、環境溫度、物料自動循環係統等都有配套要求，對大橋的塗裝質量提供了保障。在港珠澳大橋基礎之上，正在建設的深中通道項目秉承“建世界一流跨海通道，創珠江口百年門戶工程”的理念，對鋼橋防腐塗裝提出了從(cong) 人工施工到機械自動化智能化施工的更高要求，“智能化塗裝”將成為(wei) 未來塗裝施工的發展方向，橋梁鋼結構機器人防腐施工將會(hui) 在不久的將來得以應用。相信在鋼橋梁防腐領域的塗裝施工自動化、智能化將會(hui) 很快普及，並且不斷提升、完善，更加利於(yu) 鋼橋長效防腐的質量與(yu) 耐久性。

在綠色環保要求不斷提高的發展環境之中，隨著施工環境的不斷改善，人工智能的應用，清潔環保的水性塗料將會(hui) 迎來廣闊的發展空間並得到廣泛應用，相信我們(men) 也會(hui) 在未來的設計體(ti) 係乃至行業(ye) 標準塗裝體(ti) 係中看到更多水性塗料的身影。

科技不斷發展，管理日益完善。在橋梁塗裝行業(ye) ，隨著標準的完善、設計方案的合理製定、恰當到位的管理、優(you) 質塗料的研發、智能化塗裝技術的革新等塗裝行業(ye) 鏈條上各相關(guan) 單位的共同努力，鋼橋梁防腐將會(hui) 迎來更友好、更先進、更優(you) 越的環境和條件，從(cong) 而更好地為(wei) 鋼橋梁實現長效防腐蝕機製和效能。

來源：萬(wan) 得利鋼管