电弧喷铝、电弧喷锌防腐

斜拉桥钢主梁除锈电弧喷铝、电弧喷锌防腐

一、钢结构防锈、电弧喷铝、电弧喷锌防腐在斜拉桥养护维修中的重要作用

大桥主桥采用斜拉桥结构，一跨过江；主桥结构采用钢梁和砼桥面板迭合结构；钢梁系有主梁、横梁、小纵梁以及人行道挑梁通过在连接板上的高强度螺栓连接成钢框架结构；桥面板通过纵、横向钢筋接头用砼灌缝、焊钉与钢框架连成整体。南浦、杨浦、徐浦大桥是黄浦江上的三座斜拉桥，是代表了上海建设发展具有里程碑式的大型市政设施。它们主梁的截面形式也各不相同。南浦的钢梁主梁采用工字钢形式，杨浦、徐浦采用是箱梁形式；其钢材的分别达到12600吨、8085吨、5765吨，钢主梁的钢结构防腐对桥梁的使用寿命及正常运行至关重要；

二、大桥钢主梁防锈、防腐施工技术的发展历史

一）建设施工阶段（钢主梁建设施工期的防锈、防腐技术）

钢主梁设计涂装工艺（表一）

二）初期阶段（大桥运行初期的钢主梁油漆养护）

此种轻微锈蚀在酸雨、大气污染及海洋性环境的影响下，锈蚀程度在加速发展。杨浦大桥在大桥运行后的第四年进行了首次的钢构件的油漆养护，采用零星拷铲油漆工艺——工电动工具除锈，按照设计涂装工艺实施涂装层修复。

油漆养护后的第三年，实施过零星油漆的钢构件部位，又出现锈蚀现象。由此，钢主梁实施零星拷铲油漆的部位越来越多，但是效果也越来越差；

三）发展阶段(大桥钢主梁开始大面积的钢构件涂装修复)

杨浦大桥、徐浦大桥分别在运行后的第7年实施了大面积的钢主梁防锈、防腐作业。采用喷砂除锈、钢材基面喷锌、面层绿化橡胶油漆的工艺。

施工工艺流程（表二）

三、目前大桥钢主梁钢结构采用的防锈、防腐工艺

目前，我们在钢主梁防锈、防腐施工中采用了

“常温电弧喷涂锌铝合金”的施工工艺技术。

一）电弧喷涂的特点

电弧喷涂防腐原理是利用电弧喷涂设备,对两根带电的金属丝(如锌、铝等)进行加热、熔融、雾化、喷涂形成防腐涂层,外加有机封闭涂层的长效防腐复合涂层,该涂层的显著特点是:(1)具有较长久的耐腐蚀寿命,其防腐寿命可达到50年以上,同时该防腐涂层在30年使用期内无须其它任何防腐维护;

(2)电弧喷涂层与金属基体具有优良的涂层结合力,金属喷涂层以机械镶嵌和微冶金与基体金属相结合。

二）喷涂锌铝合金的特点

１、抗腐蚀性能好

盐雾试验表明，锌铝合金涂层的耐腐蚀性使纯锌涂层的6～7倍，是纯铝涂层的3倍。

２、涂层结合力好

在铝/锌复合镀层表面涂状涂料，因其镀层表面具有复杂的表面形状特

征，使其涂膜的密着力是一般钢材4倍，而耐食性能是常规涂装的2倍以上；

３、具有良好的工艺性能

喷涂纯锌涂层时会产生大量的enon臭味尘雾，因而容易使操作者得职业病，故提高了劳动保护措施的要求。喷涂纯铝则要求被喷基体（如钢材）表面结晶度要求较高，一般施工现场难以达到。而采用en/al合金喷涂，由于其对钢基材有很好的侵润性，不像喷涂纯铝对基材纯净度要求那么苛刻，同时也不会像喷涂纯铝那样产生过量的enon。

４、有较高的性能价格比

为达到设计上的防腐年限，对喷涂层有厚度的要求。若以纯锌涂层厚度为设计厚度，如使用en/al合金，则其总厚度仅为设计厚度纯锌涂层的1/2便可满足要求。也就是说，使用en/al合金涂层的使用寿命比纯锌涂层提高1.5倍，从而可节约材料50％，其的成本可减少35％。四、电弧喷涂锌铝合金在大桥钢主梁防锈、防腐中的应用工艺流程◇

防腐蚀涂装工艺规程（表三）

◇防腐蚀涂装机械设备仪器要求

（略）

二）喷砂工艺

钢材表面存在不同程度锈蚀，可以归纳为a、b、c、d四个等级；根据gb/t8923－88标准，大桥钢主梁锈蚀程度有30％达到了b级锈蚀程

度。--钢材表面原始锈蚀程度（gb/t8923－88）

※现场喷砂施工的难题

由于黄浦江大桥周边环境有工业厂区，更有部分住宅区；对喷砂除锈的环保要求非常高；我们的防锈防腐施工跟工区内作业要求完全不同。

喷砂除锈要达到钢主梁防锈防腐的工艺技术要求、施工质量要求，施工中必定要产生一定的噪声及粉尘污染，但是周边环境环保的要求同样要满足。

１、工艺参数

①气压：0.45-0.65mpa ②喷射角度：60-90°

③喷射距离：100-200mm

２、质量检验

１）检验依据

国家标准gb8923-88《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》；

喷砂后清洁达到sa2

1/2级;喷砂粗糙度达到rz25～100μm,即在取样长度内5个最大轮廓峰高与5个最大轮廓谷深的平均值之和。检验时，采用标准样块进行比较，有争议时用e123a型粗糙度仪检测。

２）质量标准：钢材表面除锈质量等级（gb/t8923-88）

３）检测方法

用目测法检验。检验时必须有良好的光线。由于喷砂时距离和角度不同、新旧砂的痕迹不一样，工件表面所显示出的色调也不一样，检查时要注意区分。

３、作业要求

１）采用的防尘维护－跳板作业面下用彩条布维护，既可防高空坠物，也可防尘、防砂；跳板作业面上布设9夹板及三防布铺设，这样有三道维护防尘、防砂,以形成相对封闭空间。

２）为防止喷砂时灰尘外逸，影响周边环境，本工程将采用北京产环保自动循环回收喷砂机（jir-1d型）。喷砂磨料采用0.1～1.5mm的中粗石英砂式钢砂，喷砂后表面的粉尘由该机自动吸除，钢砂回收率可以达到95％以上，喷砂作业时基本肉眼看不到烟尘。

３）喷砂经检验合格后，一般在6小时内完成锌铝合金的热喷涂工作。三）电弧喷锌铝工艺

１、工艺参数

２、质量检验

１）检验依据

国家标准gb/t9793-1997《金属和其它无机覆盖层热喷涂锌、铝及其它合金涂层》。gb9795-88《热喷涂铝及铝合金涂层》

２）质量标准

３）检测方法

①材质：材质具有出厂合格证。

②外观：a)目视法，喷涂层外关应均匀一致，无漏喷和附着不牢的涂层。无大熔融颗粒粘附。b)用5-10倍放大镜进行检查，涂层均匀，致密，无起皮，鼓泡、大容滴、大颗粒、裂纹、掉块等缺陷。

③厚度：采用德国产磁性测厚仪进行检查，涂层厚度均匀，平均厚度在