跨海大橋鋼箱梁長(zhǎng)期處于高鹽霧、高濕度及強(qiáng)紫外線環(huán)境中,外壁防腐是保證結(jié)構(gòu)安全的核心環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)涂層體系(環(huán)氧富鋅+環(huán)氧云鐵+聚氨酯面漆)需多道施工,周期長(zhǎng),且在海風(fēng)侵蝕下易出現(xiàn)早期點(diǎn)蝕。聚脲防腐施工技術(shù)以單道厚涂、快速固化、高耐鹽霧和優(yōu)異抗沖擊性能,正逐漸應(yīng)用于鋼箱梁外壁防護(hù)。本文從環(huán)境特點(diǎn)、材料選型、施工工藝及質(zhì)量檢測(cè)方面進(jìn)行介紹。
鋼箱梁外壁的腐蝕主要為大氣區(qū)鹽霧腐蝕和飛濺區(qū)干濕交替腐蝕。聚脲防腐層設(shè)計(jì)厚度一般為1.5~2.0毫米,要求耐鹽霧(5%NaCl,3000h)無(wú)紅銹,耐人工加速老化(QUV,2000h)保光率≥70%,與鋼材附著力(拉開(kāi)法)≥8 MPa,且斷裂伸長(zhǎng)率≥350%以適應(yīng)鋼箱梁在風(fēng)振和溫度變化下的微變形。推薦采用芳香族聚脲底涂層+脂肪族聚脲面漆的組合,底涂提供防銹和附著力,面漆提供耐紫外和保色性。
施工前,鋼箱梁表面需進(jìn)行噴砂除銹至Sa2.5級(jí),粗糙度75~100微米。除銹后4小時(shí)內(nèi)必須涂刷底漆,防止返銹。底漆推薦使用環(huán)氧富鋅或聚脲專(zhuān)用金屬底漆,干膜厚度60~80微米。底漆固化后(約4小時(shí)),進(jìn)行聚脲噴涂。由于鋼箱梁外壁多為大平面且存在加勁肋、焊縫等細(xì)節(jié),噴涂前應(yīng)對(duì)焊縫、棱角進(jìn)行預(yù)涂(刷涂一道),確保這些部位厚度不薄于大面。
噴涂作業(yè)時(shí),采用高溫高壓噴涂機(jī),A/B組分溫度65~70℃,壓力18~20 MPa。噴槍距離基面60~80厘米,移動(dòng)速度約0.6米/秒,每道濕膜厚度0.6~0.8毫米。通常噴涂2~3道達(dá)到設(shè)計(jì)厚度,每道間隔10~15分鐘(表干后)。對(duì)于加勁肋和焊縫處,需增加一道噴涂,保證局部厚度≥設(shè)計(jì)厚度的120%。面漆(脂肪族聚脲)在底涂層完全固化后24小時(shí)內(nèi)涂刷,厚度80~100微米,可采用同樣噴涂設(shè)備或采用輥涂(若為慢反應(yīng)型)。
節(jié)點(diǎn)處理:鋼箱梁的排水孔、檢查孔周邊應(yīng)做加強(qiáng)層(加鋪聚酯布,寬度150毫米),并適當(dāng)增加厚度。伸縮縫附近預(yù)留變形空間,不將聚脲直接噴入縫內(nèi),而是用聚脲密封膠填充。現(xiàn)場(chǎng)拼接焊縫在補(bǔ)涂時(shí)需重新打磨搭接區(qū)域。
環(huán)境控制:跨海大橋施工常受海風(fēng)影響,風(fēng)速大于8米/秒時(shí)應(yīng)設(shè)防風(fēng)棚或暫停噴涂。相對(duì)濕度高于85%時(shí)不宜施工,雨天嚴(yán)禁。夏季鋼表面溫度可能超50℃,需調(diào)整物料溫度或選擇高溫固化型。
質(zhì)量檢測(cè):包括濕膜厚度控制、干膜厚度(磁性測(cè)厚儀)、電火花檢漏(每毫米3000V,但注意鋼箱梁邊角需降低電壓以防擊穿)、附著力拉拔(每座橋不少于5處)。此外,應(yīng)制作同條件試板進(jìn)行耐鹽霧和老化驗(yàn)證。
實(shí)際案例:某跨海大橋(全長(zhǎng)12公里)鋼箱梁外壁采用聚脲防腐施工,厚度1.8mm+面漆100μm,經(jīng)過(guò)8年運(yùn)營(yíng),檢查發(fā)現(xiàn)涂層完好,僅局部面漆輕微粉化,無(wú)銹蝕點(diǎn),預(yù)計(jì)使用壽命可達(dá)15年以上。相比傳統(tǒng)涂層,聚脲方案減少了施工道數(shù),縮短工期約30%,但材料成本較高。綜合考量,適用于重要跨海工程。需注意,聚脲涂層一旦破損,修補(bǔ)需打磨成斜坡并涂刷專(zhuān)用底漆,工藝要求嚴(yán)格。總之,該技術(shù)為鋼箱梁提供了長(zhǎng)效防腐保障。
