防腐涂裝施工工藝在跨江大橋混凝土預制梁中的應用

李錦芳

【摘要】本文將以虎門大橋西岸引橋為工程背景，討論防腐涂裝施工工藝在跨江大橋混凝土預制梁中的運用，根據工程實際的控制要點討論預制梁混凝土防腐涂裝不同工序的噴涂手段，并詳細闡述 工序檢驗與厚度的檢測方法，對工程實際有一定指導意義。

【關鍵詞】防腐涂裝；混凝土；檢測；預制梁

0 工程背景

隨著工程施工技術的發展，越來越多新工藝運用到橋梁工程中。橋梁工程施工經常會遇到潮差區，此時混凝土結構的腐蝕現象尤為嚴重，得到足夠的重視。腐蝕現象的產生是由于鋼筋混凝土結構受海水侵蝕嚴重。以往工程實踐中采取了較多混凝土預制梁的防腐工作，其中表面涂層技術應用效果良好，得到廣泛的應用。

虎門大橋西岸引橋東起虎門大橋西引橋終點，橋跨結構均為預制預應力空心板梁，單向橋面寬度由15片預應力空心板梁組成，橋寬15.25 m?；㈤T大橋西岸引橋長期暴露于高溫、高濕和高氯離子含量的氣候中，處于中等偏重的大氣及化學腐蝕環境。其他腐蝕環境還有：周邊工廠、設施排放的廢氣、過往車輛、船只排放的廢氣等等?；㈤T大橋西岸引橋墩身局部出現鋼筋生銹漲裂混凝土保護層的病害，為了解決結構安全隱患，延長橋梁的使用壽命，需要對其進行防腐涂裝。

1 防腐機理分析

防腐涂裝施工工藝之所以能夠起到防腐作用，主要是實現了屏蔽作用、緩蝕作用與電化學作用。屏蔽作用指的是基體和外部環境被隔離開來，來實現防腐蝕的作用。由于涂層下金屬發生腐蝕反應必須有水和氧氣的參與，而且需要具備離子流通路徑，因此通過限制H2O與O2的進入能夠有效避免金屬出現腐蝕現象。緩蝕作用指的是利用陽極或者陰極極化避免出現腐蝕現象，緩蝕劑是屏蔽作用的重要補充，二者相得益彰。電化學作用主要指的是在涂料內添加金屬粉，從而達到電接觸程度，防止基體出現腐蝕現象，常見的例如富鋅底漆對鋼鐵的保護作用?？缃髽蚧炷令A制梁的主流防護涂層體系如圖1所示。

圖1 混凝土結構防護涂層體系

2 施工工藝的研究

2.1 涂裝區域的確定

進行防腐涂裝施工前首先應當明確涂裝區域，對涂裝區域進行劃分。本場預制梁根據施工圖紙的不同劃分為表干區，防腐涂裝體系設計使用年限為二十年。在表干區選擇環氧涂層實現防護功能，且分為底層、中間層和亞光層三層。在外露鋼筋頭周圍用金剛切片將部分混凝土鑿除，鑿深2cm，割掉鋼筋頭，然后涂上一層環氧富鋅底漆，中間涂兩道。待油漆表干后再用樹脂型膩子填充平整。

2.2 混凝土基層處理

工程實際中認為預制梁混凝土齡期應大于二十八天，而且應當在完成混凝土缺陷處理之后二十八天為宜?；炷粱鶎犹幚頃r應滿足不平整度要求，通常要求為2米，凹陷氣泡要求氣泡表面不大于1cm2，，深度控制在五毫米以內。進行混凝土基層處理之前還必須檢查其污染程度，主要檢測對象為油污、浮漿等，也應當檢查不平整度、凹凸程度等。如果在混凝土表面檢查過程中出現明顯氣泡孔或者其他表面缺陷，完成基層處理后還需用相應環氧膩子將其充滿填實，避免剩余空氣停留在坑里，盡量做到高精度的表面平整與零裂隙存在?；炷帘砻嫣幚淼囊笫潜砻鏌o塵土，避免表面潮濕，含水率必須控制在百分之六以內。當完成混凝土基層的處理后應立即完成涂覆封閉底漆。

檢查混凝土表面，對蜂窩麻面、混凝土脫落、鋼筋銹脹和外露等混凝土缺損病害等，使用手提砂輪機配金剛石切片等機械方法切割鏟除，或使用釘錘等手工方法鑿除。鏟除或鑿除缺陷后的所有混凝土表面均應達到良好牢固的混凝土表面。將鏟除或鑿除的區域清理干凈，用環氧膩子修補、抹平坑洞。如果存在混凝土錯臺現象，則應鑿除凸出部分，清理打磨干凈凹進表面，用環氧膩子填補、抹平凹進部分。

2.3 防腐涂裝

對跨江大橋混凝土預制梁采用防腐涂裝施工工藝時應確保施工周圍環境溫度不低于5攝氏度，且不高于38攝氏度，空氣相對濕度不高于80%。確?；炷帘砻娉浞指稍?，當遇到雨雪或者大風天氣應停止施工作業。

防腐涂裝采用的噴涂方法是首先試噴若干次，調試噴槍至最佳狀態。在調試噴槍過程中應控制空氣流量、出油量和噴霧幅寬等重要參數，否則對最終防腐涂裝產生不良影響。經過噴槍噴出的漆膜的干濕情況統一重要，根據實際需求進行調整。當預制梁中存在噴涂困難部位時，可以由刷涂的方式代替，這類幾何結構包括凹角、凸沿等，而且刷涂的厚度必須嚴格控制，不能過高或者過低于設計值。用膩子補平工作應封閉涂層完工油漆干燥后進行，在膩子補平工作完成膩子固化后盡快打磨平整。用于填平的膩子一次不能太厚，當填補厚度較厚時可分為幾次填平，每次間隔大于4小時。

封閉底漆通常使用環氧樹脂實現，可以有效封閉底層的水與堿性物質，使底層具備較強附著力，避免出現粉化或者起泡影響涂裝質量，除此之外還有利于提升膩子層強度。如果完成底層封閉漆的涂裝以后，混凝土預制梁表面還是存在缺陷，此時應當進行二次刮涂膩子。

為進一步提升防腐涂裝質量，還應當涂裝中間漆，這樣可以使封閉作用更明顯，使漆膜豐滿度更高。通過清理封閉涂層表面，除去灰塵等污染物。中間漆分兩層涂裝，每層厚度100μm，共200μm。涂裝完后應及時對涂層表面的色澤均與、氣泡針孔、裂縫等缺陷進行目視檢查，發現問題及時進行修復。但是該工序在工作環境低于5攝氏度時應立即停止。最后是涂裝面漆，涂裝過程需要認真檢查，避免出現漏刷，重復刷的情況。清理中間漆涂層表面，除去灰塵等污染物。面漆分兩層涂裝，每層厚度50μm，共100μm。涂裝完后應及時對涂層表面的色澤均與、氣泡針孔、裂縫等缺陷進行目視檢查，發現問題及時進行修復，現場監理對面漆涂裝按照隱蔽工程進行驗收。

2.4 涂層漆膜修補

針對清潔修補區域需要完成除油與清除灰塵的工序，在修補區域表面時運用打磨方式，使底基層有較高可靠度。對縫寬大于或等于0.15mm的一般裂縫用電動切割片沿裂縫方向切割成V型槽，深度1cm，然后用環氧膩子抹平后再進行后續施工。機械打磨完成并經混凝土含水量檢查合格后4小時內進行封閉底漆涂裝。環氧樹脂封閉底漆按厚度大于50μm的油漆用量涂裝。施工過程中隨時用濕膜厚度規檢查涂層濕度厚度，以控制涂層的最終厚度及其均勻性。涂裝后進行涂裝外觀目視檢查。涂層表面應厚度和色澤均勻、無氣泡、無針孔、裂縫等缺陷。出現缺陷時及時進行修復處理。當使用膩子完成填充工作時，事先需要事先涂封閉漆，然后才用膩子進行填補。在混凝土預制梁防腐涂裝過程中如遇到小面積刷涂情況下，應多次進行涂層漆膜修補，直至其滿足涂抹厚度要求為止。

2.5 涂層保護

完成上述工序之后即進入養護階段，此時由于涂膜并未整體固化，因此必須采取相應措施以防涂膜受到不必要的損傷。通常對未固化的涂膜進行臨時封閉工作。在涂料完全變干之前不能讓雨水或其他腐蝕性物質與涂料接觸，通?？梢杂萌核芰喜紝ζ淦鸬奖Ｗo作用。在沒有征得工程科同意的情況下不可對完成涂裝的梁進行其他施工，也要阻止其他無關人員或者器械在預制梁周圍開展作業，當必須開展其他作業的情況下必須用土工布保護預制梁。盡量不要提移梁，完成二層存梁以后如果不得不提移梁，當完成其他施工后還需再次修補涂層。

2.6 施工控制要點分析

在防腐涂裝施工工藝中首先必須注重表面清潔度的控制，任意一層涂料正式開始施工之前必須保證梁表面足夠清潔，否則直接影響涂裝質量，對工程質量控制不利。其次還應當注重中間漆與面漆膜厚度的嚴格控制，在涂裝過程中實時地監控濕膜的厚度，以防由于厚度過厚或者過薄不利于外觀控制。完成防腐涂裝施工工藝后應確保涂層表面足夠光滑與平整，色澤方面也有必要保持一致性，減少劃痕或者蹭痕，做到無漏涂、無針孔，避免一切漆病的出現。

3 防腐涂裝施工工藝的檢驗

3.1 工序檢驗

檢驗主要對以下工序進行檢驗：基層、環氧膩子修補面、環氧中間漆、聚氨酯面漆、各涂層干膜厚度?；鶎犹幚響龅奖砻娌淮嬖诟〕良捌渌愇?，將表面的凸起物清理干凈，確?；鶎颖砻鏇]有附著不牢實的修補灰，如果存在脫落情況應立即再次完成表面處理。環氧膩子修補時盡量采用配套技術，及時發現表面缺陷，將坑中的空氣排凈，然后用環氧膩子填補表面孔洞，完成膩子打磨之后應使表面盡可能平順。中間漆的檢驗主要關注漆膜的均勻性，避免出現氣泡或裂紋，但考慮到工藝實際情況，允許在局部位置存在流掛。聚氨酯面漆的檢驗應確保光澤與顏色基本相同，保持涂層足夠平整，盡可能減少漏涂、裂紋等不良缺陷的出現。在確定干膜厚度時必須考慮到涂料的耐腐蝕性能，通常要求底層平膜平局厚度小于50μm，而面漆厚度小于90μm。

3.2 涂層厚度的檢測方法

涂層厚度對于預制梁防腐涂裝影響較大，主流的檢測方法為無損涂層測厚儀檢測法語隨爐件法兩種方法。前者針對各個檢測單元都設置九個測點，分別檢測九個測點涂層干膜厚度計算算術平均值來表示涂層平均厚度；后者把0.5*50*100的白鐵皮放置在檢測區域之內，分別在底板、翼緣板與兩側腹板設置三塊，在涂裝完成一周以后用磁性測厚儀得到白鐵皮上干膜厚度，可以認為此厚度等同于混凝土基面涂裝厚度。

在完成涂裝工作一周之后測得涂層厚度，每五十平方米的面積內設置一個測點，保持總測點數多于25。一般要求平均干膜厚度大于設計干膜厚度，且最小干膜厚度大于80%設計干膜厚度。

4 小結

防腐涂裝施工工藝在虎門大橋西岸引橋工程中取得良好工程效果，積累大量養護經驗，有效緩解海水對混凝土結構的腐蝕作用，創造了良好經濟效益與社會效益。

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