滨海环境下钢梁防腐涂层设计

谢迎前 陈明贵

1 概述

随着天津市滨海新区的快速发展，桥梁建设突飞猛进，在跨越河流、城市道路、高速公路、铁路等重要节点时，往往采用预制吊装结构。钢结构此时具有较大的优越性:1)跨越能力大、吊装重量轻;2)便于工厂化、机械化生产，节省工期。钢梁的锈蚀是影响其耐久性的重要因素。结合天津市滨海环境特点，对钢梁防腐设计及涂层选择提出可行的设计方案。

2 侵蚀环境类别

按照《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》大气对钢箱梁的侵蚀，大致可分为6个种类。具体见表1。

表1 大气对钢箱梁的侵蚀分类表

3 除锈等级

3.1 锈蚀等级

钢材表面的四个锈蚀等级分别以A，B，C，D表示，具体如下:

A:只覆盖氧化皮而几乎没有铁锈的钢材表面;B:已发生侵蚀，并且部分氧化皮已经剥落的钢材表面;C:氧化皮已因锈蚀而剥落，或可以刮出，并且有少量点蚀的钢材表面;D:氧化皮已因锈蚀而全面剥落，并且已普遍生点蚀的钢材表面。

3.2 除锈等级的表示方法

钢材表面的除锈等级是以英语字母再加阿拉伯数字表示，英语字母表示除锈方法，阿拉伯数字表示除锈等级。1)St:表示手工和动力工具除锈，其除锈等级有两个:St2和St3，文字表述为:St2:表示彻底的手工和动力工具除锈，钢材表面应无可见的油脂和污垢，并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和旧油漆涂层等附着物。St3:表示非常彻底的手工和动力工具除锈，钢材表面应无可见的油脂和污垢，除锈应比St2更彻底，底材显露部分的表面应显出金属光泽。2)Sa:表示喷砂或抛丸除锈，其除锈等级有四个:Sa1，Sa2，Sa2.5，Sa3，文字表述为:Sa1:表示轻度的喷砂或抛丸除锈法。钢材表面应无可见的油污和污垢，并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和旧油漆涂层等附着物。Sa2:表示彻底的喷砂或抛丸除锈法。钢材表面应无可见的油污和污垢，氧化皮、铁锈和旧涂层附着物已基本清除。Sa2.5:表示彻底的喷砂或抛丸除锈法。钢材表面应无可见的油污和污垢，氧化皮、铁锈和旧涂层附着物，任何残留的痕迹应仅是点状和条状的轻微色斑。Sa3:表示使钢材表面洁净的喷砂或抛丸除锈法。钢材表面应无可见的油污和污垢，氧化皮、铁锈和旧涂层附着物，该钢材表面显示均匀的金属光泽。

3.3 除锈等级的选用

在桥梁钢结构除了特殊部位采用手工和动力工具除锈外，其余均采用喷砂或抛丸除锈。根据地区环境不同，不同环境采用不同的除锈等级，具体见表2。

表2 不同环境下采用的不同除锈等级

在天津滨海环境地区，除了特殊环境外，一般采用喷砂或抛丸除锈，除锈等级为Sa2.5。

表3 普通型涂装设计方案

表4 长效型涂装设计方案

4 涂装设计

钢结构桥梁涂装应考虑保护年限、腐蚀环境和涂装部位，采取不同的涂装设计。保护年限可分为两类:普通型(10年～15年)和长效型(15年～25年)，腐蚀环境参见上述论述，涂装部位分为外表面、内表面。

4.1 外表面的涂装设计

钢箱梁的外表面直接与大气接触，其涂装设计的好坏直接关系着桥梁耐久性。下面从普通型和长效型提出以下几个设计方案:

1)普通型涂装设计方案见表3。

2)长效型涂装设计方案见表4。

4.2 内表面的涂装设计

内表面的涂装设计可分为非封闭环境和封闭环境。

1)非封闭环境下涂装设计方案见表5。

表5 非封闭环境下内表面涂装设计方案

2)封闭环境下涂装设计方案见表6。

表6 封闭环境下内表面涂装设计方案

5 结语

在钢箱梁的设计中，结合侵蚀环境和保护年限，采取不同涂料和干膜厚度，能够更经济地延长钢桥梁使用寿命。结合天津滨海新区环境提出以下结论:

1)天津滨海新区所处的侵蚀环境为C3～C4，靠近海边盐场周围侵蚀环境稍微严重将达到C5-I。因此钢梁外表面涂层干膜厚度不得小于260 μm，内表面涂层不得小于250 μm。

2)结合实际情况，将来重新涂刷的需要，内表面尽可能做成非封闭环境，并预留检修人孔，便于二次涂刷时，工人和器具的进入。

3)经济方面氟碳漆比聚氨酯面漆稍高，但是氟碳漆绝缘性能比较好，在跨越电气化铁路时，面漆尽量采用氟碳漆。

［1］ISO 12944，钢结构保护涂层［S］.

［2］GB 8923，涂装钢材表面锈蚀等级和除锈等级［S］.

［3］HG/T 3656，钢结构桥梁漆［S］.

［4］JT/T 722-2008，公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件［S］.

［5］TB/T 1527，铁路钢桥保护涂装［S］.

［6］JTJ 041-2000，公路桥涵施工技术规范［S］.