钢桥面板实施防腐涂装层的必要性分析
钢结构桥梁在现代桥梁中的比例日趋加大,但作为桥面主要材料—钢板,非常容易锈蚀。锈蚀不仅对桥梁的结构强度产生影响,而且会使沥青铺装层无法与钢板完全结合,从而导致两者分层,最终造成桥面铺装层损坏(见图1.1与图1.2)。

近年来,为防止钢结构在使用寿命中过早腐蚀,我国桥梁的钢结构基本上都采用专用防腐涂层的方案进行钢板保护。重庆菜园坝大桥、重庆鹅公岩大桥、上海卢浦大桥、广西红光大桥、长沙三汊叽大桥等国内绝大多数钢桥均使用了防腐涂装层,且应用效果良好。
防腐层作为一隔离层,可以大大延缓桥面板的锈蚀时间,进而延长铺装层的使用寿命。表1为上海卢浦大桥与虎门大桥的使用性能分析,从中,可进一步说明涂装层的重要性。
表1 上海卢浦大桥与虎门大桥铺装结构及性能分析
比较项目
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上海卢浦大桥
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广东虎门大桥
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铺装结构
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双层SMA
沥青玛蹄脂缓冲层
双层环氧树脂胶粘剂(撒碎石)
环氧富锌漆
抛丸除锈
钢桥面板
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双层SMA
沥青玛蹄脂缓冲层
双层环氧树脂胶粘剂(撒碎石)
抛丸除锈
钢桥面板
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使用效果
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2003年通车以来,至今使用状况良好
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2003年翻修的结构同上海卢浦大桥,使用2年半后产生了大量纵向裂缝及坑槽病害。维修过程中,发现钢板已生锈。
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分析上表,两座大桥铺装方案的主要区别在于是否使用环氧富锌漆涂装层,从使用的效果可看出,环氧富锌漆的使用有效提高了铺装层使用寿命。
有的工程技术人员认为采用环氧树脂撒碎石加树脂沥青混凝土缓冲层就具有足够的防腐、防水效果,而提出无需再使用专门防腐涂装层的看法,这是不合理的,分析原因,主要有以下几点:
(1) 如不实施涂装层,一旦铺装层有破坏,由于缺少了一道屏障,水分将直接接触钢桥面板,引发钢板生锈。
(2) 钢板抛丸除锈后,表面粗糙不平,断面呈锯齿状,如图1.3所示。而在施工环氧树脂时,为了保证一定的施工厚度,环氧树脂必须保证一定的粘度,因此,环氧无法完全浸润钢板,其下存在一些空隙,这些空隙将为以后水分的侵入留下了后患;此外,环氧树脂撒碎石后,在施工荷载作用下,碎石可能将环氧树脂刺破,从而影响其封水效果;碎石亲水性好,其上嵌缓冲层,下立于钢板上,成为传送水分的“桥梁”。

(3) 环氧树脂上实施的树脂沥青混凝土RA05调平层,均有一定空隙,比如RA05树脂沥青混凝土,其采用树脂沥青与0-5mm的矿料拌合,设计空隙率为1-4%。空隙将为成为后期进水的通道;另外,树脂沥青混凝土采用机械摊铺和碾压,这势必对其下层环氧树脂防水层造成损伤,导致防水性降低。
因此,出于安全考虑,在钢桥面板上实施防腐涂装层以保护钢板,延长铺装层的使用寿命,是非常有必要的。