悬索桥钢箱梁桥面浇筑式沥青施工中的钢箱梁防腐涂装体系的优化

发表时间:2020/4/8   来源:《基层建设》2019年第32期   作者:孙卓
[导读] 摘要:陕西省宝鸡市联盟路渭河大桥主桥为(50+95+200+95+50) m 的空间半漂浮体系双索面自锚式悬索桥。
        中铁一局集团有限公司第三公司分公司  陕西宝鸡  721006
        摘要:陕西省宝鸡市联盟路渭河大桥主桥为(50+95+200+95+50) m 的空间半漂浮体系双索面自锚式悬索桥。主梁采用混合梁结构,钢梁部分采用边主梁断面,锚固跨混凝土梁部分采用 PC 箱梁。
        钢桥桥面铺装采用高弹改性沥青SMA10+浇筑式沥青混凝土GA10+防水层采用TOPEVER(两层)高分子防水涂料。钢箱梁为C3中等腐蚀环境,主体涂装采用长效型(保护年限15~25年)。主体钢箱梁结构防腐涂装体系为:表面净化处理+二次表面喷砂除锈+环氧富锌底漆+环氧(厚浆)中层漆+第一道面漆丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆+第二道面漆丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆。由于宝鸡联盟路大桥在桥面浇筑式沥青施工中,出现主桥面下部涂层受热脱落现象,通过对钢箱梁桥面涂装体系原材复验情况、涂装施工过程检验情况、涂层耐热性试验等方面原因的分析,提出钢箱梁防腐涂装的优化方案。
        关键词:悬索桥;钢箱梁;浇筑式沥青施工;防腐体系;优化
        1、工程概况
        宝鸡联盟路渭河特大桥为空间双索面自锚式悬索桥,桥跨布置为(50+95+200+95+50)m,主桥全长490m,桥面总宽29m,其中200m为主跨,95m为边悬吊跨,50m为锚固跨,主跨和悬吊跨采用钢边主梁断面形式,锚固跨混凝土梁部分采用PC箱梁。
        由于宝鸡联盟路大桥在桥面浇筑式沥青施工中,主桥17-18#墩之间桥面浇筑式沥青铺筑完成后,发现该部位钢桥面板底部除U肋区域外的涂层大面积脱落,经现场查看,脱落层为冷喷锌底漆层。
       
        2、主桥钢结构防腐涂装体系及桥面铺装体系设计
        表1  主桥钢结构防腐涂装体系设计
       
        表2  主桥钢桥面铺装体系设计
       
        3、主桥钢结构防腐涂装体系施工符合规范
        除外表面涂装最后一道面漆(40μm)外,主桥钢梁其余涂层涂装均在制造厂内完成。在钢梁加工制作、涂料材料复验取样、喷砂除锈、涂装过程中,符合规范施工。
        通过原材料复验,经核查,所委托的实验检测单位资质齐全,所检项目指标符合国家或行业标准要求。
        涂装施工过程检验情况,在钢梁涂装过程中,施工方和驻厂监理工程师对钢构件喷砂除锈、涂层干膜厚度及外观、涂层附着力等进行现场检查或检测,构件喷砂除锈等级达到Sa2.5级要求,清洁度符合要求;抽检各涂层干膜厚度符合设计及规范要求;涂装完成后,按检验批次采用拉开法进行涂层附着力检测,检测结果均≥3Mpa,符合规范要求涂装施工过程检验情况。
        4.原因分析
        由于设计没有要求对油漆材料没有耐高温相关检测数据,冷喷锌涂料涂层可能因钢桥面浇注式混合料较高的摊铺温导致涂层脱落。
        为进一步查明涂层脱落原因,技术人员全程跟踪试板制作过程,试板耐温试验过程由设计、监理、施工、甲方单位一起见证,通过对加热后的试板涂层进行附着力试验,相关试验过程及具体试验数据如下:
        表4  试板涂装体系
       
        表5  试板涂装制作过程记录
       
        试板面漆涂装完成7天后,建设办、设计单位、总监办、总承包、分包单位代表共同见证下,在钢结构车间进行了加热前试板涂层附着力检测及涂层耐热性试验,试验情况见下表:
        表6  附着力检测记录
       
        表7  耐热性试验记录
       
        耐热试验结论:
        1、从试板的附着力测试数据来看,环氧富锌配套体系(3#)的附着力最高、最稳定,冷喷锌配套体系(1#和 2#)的附着力普遍不高且离散性比较大;高温加热后,未起泡处的涂层附着力合格。
        2、从耐热性试验情况来看,1#铁神冷喷锌配套体系在 110℃时开始起泡,到166℃时大面积起泡;2#锌盾冷喷锌配套体系在150℃时开始起泡,190℃时起泡增多;3#环氧富锌配套体系在加热到 210℃时涂层依然完好无变化。说明环氧富锌配套体系(3#)的耐热性最好,冷喷锌配套体系(1#和 2#)的耐热性较差,在高温作用下均有不同程度的涂层起泡现象。
        3、从划×做标记的试验可以看出,冷喷锌涂装体系加热后脱落不明显部位,划×后也出现脱落现象,环氧涂装体系未出现明显脱落,说明冷喷锌涂装体耐高温性能不及环氧涂装体系。
        综上结论,证明不同厂家的冷喷锌配套体系材料的耐高温性能有部分差异,但综合性能不及环氧涂装体系,不适于高温条件下使用。
        5.优化方案
        以上两个方案需配备干湿温度计、钢板温度计,以及湿膜梳、磁性干膜测厚仪、拉拔仪等检测仪器,配备2至3组高空作业设备及安全防护设备 。
       
        方案优缺点对比如下:
       
        经比选,建议采纳施工难度小、质量容易保证、成本投入低的方案一。
        6、结束语
        宝鸡市联盟路渭河大桥钢箱梁浇筑式沥青的施工,由于较高的摊铺温度,对钢箱梁防腐体系尤其是耐高温性,提出了更高的要求,在建后设计、施工中具有十分重要的指导意义。
        参考文献
        [1] 中国市政工程中南设计研究总院有限公司.宝鸡市联盟路渭河大桥工程施工图设计文件 [Z].武汉,2017
        [2] 聂立力,王吉文,张全阳.宝鸡市联盟路渭河大桥设计[J]. 中国市政工程,2017,195(6)32-35.
        [3] 中交第二公路工程局有限公司.公路桥梁施工系列手册.悬索桥[M].北京:人民交通出版社,2014
        [4] 《公路钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南》GB/T16777-2008
        [5]《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTG E20-2011
        [6]《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)
        [7]《公路钢混组合桥梁设计与施工规范》 JG.64-01-2015
        [8]《碳素结构钢》GB/T700-2006
        [9]《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》 JT/T722-2008
        [10]《钢结构施工质量验收规范》GB 50205-2001
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: