上海长江大桥防腐蚀技术介绍

上海长江大桥防腐蚀技术介绍

上海海事大学

关键字：上海海事大学 2010-01-19 浏览量：123

世界上规模最大的隧桥结合工程——上海长江隧桥（崇明越江通道）于2009年10月31日上午正式建成通车。上海长江大桥工程是上海到崇明越江通道南隧北桥的重要组成部分之一，连接长兴岛和崇明岛，全长16.5公里，其中越江桥梁长约10公里。主通航孔桥型采用主跨730m的双塔斜拉桥方案，是世界最大跨度的公路与轨道交通合建斜拉桥。主梁为分离式钢箱梁，钢箱梁全宽51.5m(含中间横梁和风嘴)，全桥钢结构总重约38145 t。折算成防腐面积：外表面防腐14906l m2、内表面防腐554281 m2、钢锚箱内外防腐11672 m2、钢箱梁内和塔内钢套管内外防腐4602 m2、塔上高强螺栓摩擦面686 m2。上海长江大桥的设计使用寿命为100年。该桥位地处长江入海口，经常遭受强台风暴雨的袭击，腐蚀环境极为复杂，如何确保长江大桥能够安全使用100年，其中钢结构的防腐涂装保护体系的设计标准与施工技术，是提高长江大桥结构耐久性的重要技术手段。目前世界各国采用最多的是涂装防腐涂料，如油性涂料、水性涂料、氯化橡胶、环氧沥青、乙烯系涂料，特别是无机富锌底漆上再涂厚膜涂料的方法在国外应用较多，这些传统的防腐方法寿命多为3～l5年。现代长效电弧喷铝技术，铝复合涂层防腐寿命可以达到50年，同时电弧喷铝还具有结合力高、涂层质量好、可修复性强、维护相对简单、双重屏蔽保护及普遍适应性好等特点，因而被广泛使用。2005年建成通车的上海东海大桥钢结构成功采用了电弧喷铝防腐技术，实践证明防腐效果很理想。长江大桥的钢结构防腐同样采用先进的电弧喷铝防腐技术，现就该桥的防腐涂装体系的设计标准及施工控制的关键工艺作一简单介绍。 1 长江大桥的钢结构防腐涂装体系设计及规范标准

1.1 钢箱梁及中间横梁外表面、风嘴外表面、主梁及塔索套管外表面等部位的防腐工艺体系及规范要求：

(1)表面净化处理，要求无油、干燥，达到GB/T 11373-89标准；

(2)抛丸除锈Sa2.5极，达到GB/T 8923-88标准；

(3)车间底漆20~25 μm；

(4)喷砂除锈Sa3级，粗糙度Rz25～100 μm，达到GB/T 8923-88标准；

(5)电弧喷铝，膜厚160±40 μm (涂层附着力要求达到12 MPa标准，国标要求为9.8 MPa)；

(6)环氧封闭漆1道(1×30 μm)一一环氧云铁中间漆2道(2×70 μm)一一氟碳面漆2道(2×30 μm)其中最后一道面漆在箱梁现场拼装完成后喷涂。

1.2 钢箱梁及中间横梁内表面、主梁及塔索套管内表面等部位的防腐工艺体系及规范要求：

(1)表面净化处理，要求无油、干燥，达到GB/T 11373-89标准；

(2)抛丸除锈Sa2．5极，达到GB/T 8923-88标准；

(3)车间底漆20～25 μm；

(4)喷砂除锈Sa2.5级(机械打磨St3)，粗糙度Rz25～100 μm，达到GB/T 8923-88标准；

(5)耐磨改性环氧厚浆漆1道(100 μm)。

1.3 钢箱梁风嘴内表面等部位的防腐工艺体系及规范要求：

(1)表面净化处理，要求无油、干燥，达到GB/T 11373-89标准；

(2)抛丸除锈标准；Sa2.5极，达到GB/T 8923-88标准；

(3)车间底漆20～25 μm；

(4)喷砂除锈Sa2.5级(机械打磨St3)，粗糙度Rz25～100 μm，达到GB/T 8923-88标准；

(5)无机富锌漆1道(80 μm)——耐磨改性环氧厚浆漆l道(100 μm)。

2 长江大桥的钢结构防腐涂装体系的关键施工工艺

长江大桥的钢结构防腐涂装体系的关键施工工艺流程如图1所示：

基层处理

（表面净化）

喷砂除锈

工艺过程：打磨清理，清洗除去表面的油垢等污物。

质量要求：符合GB/T 11373-89规范。

工艺过程：确定合适的喷砂距离、喷砂角度和气体压力等。喷砂使用的压缩空气必须保持清洁和干燥，空压机要配备除湿、除油净化设备，喷砂过程中保持喷砂气体压力稳定，大致在0.63~0.77 MPa。喷砂距离大致保持在100~200mm范围内，根据基体表面的硬度的小大相应调整距离的大小，硬度大的距离相对近些。喷砂角度应保持在60°～90°。

质量要求：喷砂除锈Sa3级要求粗糙度为Rz25～100 μm，钢砂颗粒为0.5～2.0 mm，达到GB8923-88标准。

工艺过程：电弧喷涂时喷枪与钢梁等基体表面应成直角方向，喷涂角度大于60°，无法垂直的部位斜度不宜小于45°；距离大致保持在150～200 mm范围内，喷枪均匀移动速度在300～400mm/s，铝丝的输送速度为1～4 m/min。

质量要求：铝层厚度在160±40 μm之间，结合强度符合GB/T 9794-88、GB/T 8642-86标准。 工艺过程：喷涂距离大致保持在70~200 mm范围内。喷涂时喷枪与钢箱梁等基体表面应成直角方向，无法垂直的部位斜度不宜小于45℃；喷枪均匀移动，速度在300～400 mm/s选择。喷涂环境温度大约10～35℃，应严防基体表面结露；基体表面温度高于空气露点3℃以上，相对湿度在85%以下。

质量要求：附着力符合标准GB/T 9286-88。

电弧喷铝

喷涂环氧封闭漆、中间漆和氟碳面漆

图1 施工工艺流程图

3 涂装效果

上海长江大桥于2009年10月9日通过验收。经过测试，各项指标均达到要求。涂层的厚度超出计划厚度，附着力测试均达到一级标准。涂装后的上海长江大桥如图2所示：

图2 上海长江大桥

4 结语

长江大桥钢结构防腐工艺采用电弧喷铝的防腐技术，该技术是经过几十年的不断创新，发展成为高效、节能、节材的长效防腐技术，它具有防护周期长、保护性能强、方便操作、普遍适用等特点，已经发展成为金属热喷涂技术中应用最广泛一种，日益成为国内外众多大跨度纲结构桥梁长效防腐的主流应用技术。随着我国经济快速发展，各方面基本建设如火如荼，钢结构也日益在工程建设中得到广泛应用。为了有效地保护桥梁等钢结构建筑不受各种环境介质的腐蚀破坏，保证建筑物的安全与使用寿命，已经成熟且不断创新的长效高效防腐技术——电弧喷铝防腐技术，以其良好的经济效益和社会效益特点，必将迎来更加辉煌的发展前景。