李庭波 黄卓著

(1.佛山市佛清从高速公路有限公司,广东 佛山 528500;2.广东省佛山公路工程有限公司,广东 佛山 528000)

0 引言

佛山平胜大桥“佛山一环”上的一座特大型独塔四索面自锚式悬索桥,主塔采用横向三柱门式钢筋混凝土独塔,主跨为350 m,边跨为224 m,一跨跨越东平水道。该地常年气温较高,雨量充沛,大气污染严重,是广东省降水酸化较严重的地区之一,至2012年已连续17年被广东省列为广东重酸雨区。酸雨降落在混凝土表面,不仅使混凝土变色,表层剥落,而且会使混凝土强度降低。主塔是自锚式悬索桥不可更换的主要承重构件,其耐久性直接关系到桥梁的使用寿命。因此对重酸雨区自锚式悬索桥混凝土主塔防腐涂装技术进行研究具有重要的意义。

1 酸雨对混凝土的腐蚀机理

2 涂装方案设计

混凝土的防腐涂装能在防腐寿命内有效抵御外来腐蚀介质的侵蚀,延缓了混凝土的腐蚀破坏,提高混凝土结构的耐久性。防腐寿命主要由涂层配套体系和使用环境来决定。混凝土表面防腐涂层设计年限一般分为普通型(10年)和长效型(20年)两类[2]。

2.1 涂装系统设计

根据相关研究成果及推广使用情况可知:采用封闭漆+中间漆+面漆的涂装体系,防腐效果较好。其中:1)封闭漆:须有良好的力学性能和耐碱性,与混凝土基面具有优异的润湿性、渗透性、吸附力,具有优异的施工性能和施工环境的适应性;2)中间漆:须有优异的力学性能和良好的屏蔽、抗渗透性,与底层和面层涂料有良好的配套性,具有优异的施工性能和施工环境的适应性;3)面漆:须有优良的耐候性和装饰性能,并能有效地保护整个涂层体系避免早期失效[3]。

平胜大桥混凝土主塔涂装防护根据其所处的重酸雨区的腐蚀环境,参照相关防腐标准和防腐涂装实践,采用封闭漆+中间漆+面漆的涂装体系(如表1所示),设计基准期为20年。

2.2 涂装美观设计

综合桥塔的造型、周围建筑环境和岭南人文环境等因素考虑,平胜大桥混凝土主塔防腐涂装面漆采用与不易褪色且与混凝土颜色相近的灰白色,与主缆的火红色和吊索的橘黄色形成强烈的反差,彰显出主塔的巍峨壮观和主缆的优美弧线。

表1 平胜大桥混凝土主塔涂装防护体系表

2.3 涂装施工工艺及流程

基层状况、表面处理和施工工艺决定了涂层能否有效地发挥涂层体系的防腐功效。工艺技术、涂装设备、涂装过程控制是施工应用技术的三大核心。其中施工过程控制尤为重要,正所谓“三分材料,七分施工”[4]。平胜大桥主塔防腐涂装施工工艺见表2。

1)基层处理及含水率检测:基层的含水率和表面平整度、清洁度、坚实度等指标是影响涂装质量的关键,因此需基层涂装前进行含水率检测、缺陷处理。处理不当,会导致涂层空鼓、起泡、翘皮和脱落。2)封闭底漆涂装:按产品要求,将涂料配好调成规定粘度(或规定量稀释剂),用刷涂法施工以保证封闭漆将裂缝、蜂窝、麻面、孔洞、凹坑等处充分涂覆。对于错台较大的表面、疏松敲掉部位、较大的凹坑、棱角线缺陷以及切除钢筋头处、预埋件以及砂眼、孔洞、蜂窝、麻面等小缺陷部位以及模板痕迹等处需用环氧腻子进行修复,修复后再抛磨打磨平整。3)环氧云铁中间漆涂装:腻子打磨后采用滚涂法涂装环氧云铁中间漆,中间漆滚涂时要求涂层均匀、色泽一致,不得有流挂、漏涂、气泡等现象。涂完中间漆若发现模板错位处理不合要求或基面其他缺陷时,应及时处理。4)聚氨酯面漆涂装:面漆对湿气较敏感,湿度大于80%时严禁施工,面漆的滚涂道数决定漆膜的厚度。每道漆在25℃以上中间相隔至少4 h以上。若温度在15℃以下,则应在24 h后进行。

2.4 质量保证和检测[6]

1)涂装材料要求。涂装材料(3层漆)。产品技术要求见表2。2)涂装工程施工检验标准。参照有关行业标准执行。

3 工程实践及结语

平胜大桥是佛山一环地标建筑,建设期间,全国桥梁学术会议多次在工地现场召开,在国内外自锚式悬索桥建设史上有一定影响力,通车至今已6年,现运营情况良好,主塔涂层颜色崭新依旧,无明显褪色。实践证明采用封环氧封闭漆底漆(20 μm)+环氧云铁中间漆(80 μm)+丙烯酸聚氨酯面漆(80 μm)的涂装体系,有效抵御了酸雨的腐蚀。该涂装防护体系对酸雨区混凝土防腐工程有重要的借鉴价值,值得广泛推广。

[1]金华山.C50耐酸雨腐蚀混凝土研究[D].长沙:中南大学硕士学位论文,2006.

[2]李运德.混凝土结构防腐涂装市场前景及技术发展趋势[J].中国涂料,2009(8):10.

[3]王 江,鸿唐全.汕头海湾大桥混凝土结构防腐涂装工艺[J].中国新技术新产品,2010(9):67-68.

[4]梁白兰,曾荣昌,张 微.涂料涂装防腐蚀工程的质量控制[J].腐蚀与防护,2006,27(1):52-54.

[5]佛山市路桥建设有限公司.大跨径自锚式悬索桥[M].北京:科学技术出版社,2008.

[6]许崇法,陈雄飞,吴建平,等.特大桥主塔混凝土结构防腐涂装设计与探讨[J].桥梁建设,2007(4):111-115.