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桥梁防腐涂装设计手册-桥梁防腐、桥梁涂装
一、钢桥的特点及腐蚀危害
1、钢桥的特点
钢桥具有跨越能力大、强度高、建设速度快和施工期限短等特点。
我国自从1955年武汉长江大桥的建成，使万里长江耸立起中国人民征服长江的第一座丰碑，特别是20世纪90年代中期至今十几年来，随着国家基础设施建设速度的加快，在长江、黄河、珠江及其他河流上，大跨度钢桥的发展非常迅猛，大型钢结构桥梁不断涌现。其中包括大跨度、以钢桁梁加劲梁为主的铁路桥梁和以钢箱梁加劲梁为主的公路桥梁。
修建一座跨江或跨海的特大型钢桥，使用钢材的数量一般都在万吨甚至10万吨以上，而电化学腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳对这种特大钢桥构成了至为严重的危害，也是这些钢桥使用寿命降低的重要原因之一。因此桥梁钢结构的腐蚀防护日渐成为人们关注的重要课题。同时，桥梁的腐蚀防护与桥梁所处地理位置的气候环境及腐蚀特点又密切相关。
2、中国的气候环境特点
中国大陆气候受到国际气象和特殊地理环境的影响很大，处于北上的太平洋和印度洋暖流及南下的西北冷空气交互作用之间，加之西北角的天山山脉紧连的祁连山山脉，西南边缘的喜玛拉雅山山脉及青藏高原，其海拔均在3000米以上。秋、冬、春季，印度洋暖流北上遇到喜玛拉雅山和青藏高原的阻挡，顺差长江向东遇到南下的冷空气，往往在长江流域及南方形成雨雪天气。北上的太平洋暖流，夏季被阻于东北、华北。因此，在这一地区，一年中多半的雨水降在夏季。冬季阻于江南和华面，导致一年四季都有充足的雨水。而在新疆，西北直到内蒙地区则比较干燥少雨。
我国酸雨的分布
根据2000年中国环境状况公报，酸雨出现的区域与往年相比无明显变化，基本维持了近几年形成的格局。降水年均PH值小于5.6的城市主要分布在长江以南、青藏高原以东的广大地区及四川盆地，特别是重庆地区酸雨最为严重，PH值大约在4.4左右。华中、华面、西南及华东地区仍是酸雨污染严重的地区。
由上述我国的气候环境特点可以看出，我国大部分的钢桥（主要分布在长江、珠江和黄埔江流域）受到的腐蚀主要是大气腐蚀，而随着大气环境状况的差异，桥梁受到腐蚀程度也不尽相同。
首先：跨海大桥受到海洋性气体中氯离子的侵蚀，腐蚀环境最为恶劣。
其次：处于工业区和城市的桥梁，由于大气环境较差，钢桥受到的腐蚀也较为严重。
第三：钢桥大多处于江海之上，其周边的工厂、民用设施以及过往船只会排放大量的废气，这些含有CO2、NO、SO2等腐蚀性气体的废气会对桥梁产生较为严重侵袭，而且大桥处于江面之上，空气湿度较高，这些都会影响桥梁的有效使用寿命，尤其在我国酸雨比较严重的地区钢桥所受到的腐蚀则更为严重。
由以上几点可以看出，桥梁建成后将会长期暴露于以上各种变的气候环境中，（根据我国大气环境腐蚀性分类标准：GB/T15957-1995），桥梁所处的腐蚀环境属于中等至严重。对处于不同程度的大气及化学腐蚀环境中的桥梁，应根据大气、化学腐蚀环境的差异和对桥梁防腐寿命的预期以及施工工艺水平的高低来设计、选择最适合的防腐涂装体系，以保证桥梁的使用寿命和综合性能的最佳化。
桥梁作为立体的空间艺术品已成为当地城市标志性建筑，桥梁的防腐蚀涂装需满足以下目的：
（1）保护桥梁不受外界腐蚀介质与侵害，保证桥梁的正常运营同时延长其使用寿命。
（2）对桥梁进行良好的装饰，从而能起到美化城市和标志的作用。
目前国内钢桥防护涂装常用的涂装体系：
20世纪90年的至今，我国陆续建成了许多大跨度的钢桥，其主要采用的涂装体系有：
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涂装体系 |
性能特点 |
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无机富锌+环氧云铁+聚氨酯 |
目前国内常用的长效防腐体系（施工要求较高） |
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环氧富锌+环氧云铁+聚氨酯 |
施工性能好，工艺要求较低，防腐效果好 |
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热喷铝+环氧云铁+聚氨酯 |
施工要求极高，防腐效果好 |
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无机富锌+环氧云铁+氟碳面漆 |
氟碳的耐候性和保光、保色性均优于聚氨酯，防腐性能劣于聚氨酯 |
就钢桥防腐，西安天元化工有限责任公司最近推出了新的涂装体系：
无机富锌+环氧云铁+硅碳面漆
该体系具有极强的耐候、保光、保色性能和超强的防腐效果，造价适中，是目前较为理想的防腐方案。
大型桥梁防护涂装的推荐方案：
1、设计原则：
随着我国钢桥建设的飞速发展、钢桥有效使用寿命要求的提高和材料科学的突飞猛进，大量的新材料、新技术和新工艺的不断涌现。本公司在仔细研究了我国的气候环境特点和我国铁路（公路）钢桥所处的具体环境状况的基础上，结合本公司在国内大型桥梁工程的实际经验，对大型钢桥的各个部位提出了具体的防护涂装方案：
二、大型钢桥各部位防护涂层的配套体系及技术说明：
(一)钢箱梁外表面
配套方案一：
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涂层 |
涂料种类 |
干膜厚度(μm) |
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底漆 |
WF53-2无机富锌底漆 |
75 |
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封闭漆 |
HS99-４型EP环氧封闭漆 |
25 |
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中间漆 |
H52-1型EP环氧云铁涂料 |
100 |
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面漆 |
BS52-1聚氨酯面漆 |
120 |
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总 计 |
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320 |
注：此配套方案的有效防腐寿命为15年以上
配套方案二：
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涂层 |
涂料种类 |
干膜厚度(μm) |
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底漆 |
WF53-2无机富锌底漆 |
80 |
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中间漆 |
H52-1型EP环氧云铁涂料 |
120 |
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面漆 |
FC52-1氟碳面漆 |
120 |
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总 计 |
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320 |
注：表面处理Sa2.5级，本方案的有效防腐寿命可达20年以上。
配套方案三：
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涂层 |
涂料种类 |
干膜厚度(μm) |
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底漆 |
WF53-2无机富锌底漆 |
80 |
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中间漆 |
H52-1型EP环氧云铁涂料 |
100 |
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面漆 |
W52-1型硅碳涂料 |
150 |
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总 计 |
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350 |
注：表面处理Sa3级
本配套方案是由本公司推出的性价比极佳，有效防腐寿命可达30年以上
(二)钢箱梁内表面
配套方案（1）（箱梁内配备有抽湿设备）
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涂层 |
涂料种类 |
干膜厚度(μm) |
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车间底漆 |
WF47-1车间底漆 |
20 |
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底漆 |
H06-04型环氧富锌底漆 |
80 |
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面漆 |
H52-1型EP环氧云铁涂料（厚浆） |
100 |
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总 计 |
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200 |
配套方案（2）（箱梁内未配备抽湿设备）
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涂层 |
涂料种类 |
干膜厚度(μm) |
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车间底漆 |
WF47-1车间底漆 |
20 |
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底漆 |
H06-4型环氧富锌底漆 |
80 |
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面漆 |
H52-1型EP环氧云铁涂料（厚浆） |
200 |
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总 计 |
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300 |
注：由于钢箱梁内表面基本密封，而且大型桥梁内部一般都设计有除湿设备可以保持钢箱梁内部相对湿度在百分之五十以下，其环境条件极少经受风雨淋及阳光直射，因此，对耐候的要求远远低于钢箱梁外表面。
产品的技术说明：
H52-1型EP环氧云铁涂料是是一种高固体份的厚浆型涂料，它不仅可以作为底漆、中间漆，在无光照和装饰性要求不高的部位也可作为面漆使用。其漆膜坚韧，附着力强，耐水、耐油，尤其是用在内部表面，一次性施工可达到150m的厚度，简化了施工队步骤，降低了施成本，同时它的施工性能也相当优异，在温度低于零下100C时，可以固化采用低温型固化剂。它的另外一个显著的优点是最高使用温度可达1400C，这个涂料配套设计是考虑到桥面沥青铺装时，温度会高达1300C，而箱梁内部的涂料也相应要求耐温至1300C。而本公司设计的这一套配体系的最高使用温度可达1400C，因此桥面铺装的高温不会对箱梁内顶的涂料造成任何影响。
三、桥面
配套工程（1）
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涂层 |
涂料种类 |
干膜厚度（m） |
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底漆 |
WF53-2无机富锌底漆
（或环氧富锌底漆） |
75
（80） |
注：表面处理Sa2.5级
四、防撞护拦等镀锌附属构件的配套方案
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涂层 |
涂料种类 |
干膜厚度（m） |
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金属涂层 |
热浸锌（铝） |
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热浸锌表面专用底漆 |
HS52-４型EP重防腐涂料（底漆） |
40 |
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面漆 |
BS52-1型聚氨酯面漆 |
80 |
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总 计 |
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120 |
注：考虑到涂料配套的技术合理性，在热浸锌与聚氨酯面漆之间加涂一道环氧过渡漆，使整个漆层的附着力更加牢固。使整个配套体系更加合理，耐用。
五、护拦、栏杆及灯柱底座等非渡锌构件处理表面
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涂层 |
涂料种类 |
干膜厚度（m） |
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车间底漆 |
WF47-1车间底漆 |
20 |
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底漆 |
WF53-2无机富锌底漆 |
75 |
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封闭漆 |
HS99-４型EP环氧封闭漆 |
25 |
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中间漆 |
H52-1型EP环氧云铁涂料 |
100 |
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面漆 |
BS52-1型聚氨酯面漆 |
120 |
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总 计 |
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340 |
注：表面处理需达到Sa2.5级
说明：这些部位虽然都是附属构件，但是其所处的环境与钢箱梁相同，具有同样的技术要求，因此根据具体情况可采用钢箱梁外表面的其它配套体系。
六、闭口肋内表面推荐使用方案
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涂层 |
涂料种类 |
干膜厚度（m） |
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底漆 |
WF47-1车间底漆 |
20 |
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底漆 |
WF53－2无机富锌底漆 |
80 |
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面漆 |
HS52-４型EP重防腐涂料（面漆） |
80 |
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合计 |
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120 |
七、合拢环焊缝部位外表面推荐使用配套体系：
本体系提供三个方案：
方案（1）
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涂层 |
涂料种类 |
干膜厚度（m） |
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底漆 |
H06-4型环氧富锌底漆 |
75 |
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中间漆 |
H52-1型EP环氧云铁涂料 |
125 |
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面漆 |
BS52-1型聚氨酯面漆 |
100 |
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总 计 |
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300 |
方案（2）
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涂层 |
涂料种类 |
干膜厚度（m） |
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底漆 |
H06-4型环氧富锌底漆 |
80 |
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中间漆 |
H52-1型EP环氧云铁涂料 |
160 |
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面漆 |
FC52-1型氟碳漆 |
100 |
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总 计 |
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340 |
方案（3）
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涂层 |
涂料种类 |
干膜厚度（m） |
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底漆 |
H06-4型环氧富锌底漆 |
80 |
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中间漆 |
H52-1型EP环氧云铁涂料 |
140 |
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面漆 |
W52-1型硅碳涂料 |
120 |
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总 计 |
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340 |
注：表面处理Sa2.5级
技术说明：
由于大环缝合拢后处于高空作业，表面处理等施工条件较差，不容易满足无机富锌底漆的施工要求，因此在配套体系中推荐使用施工性能较好的环氧富锌底漆来代替无机富锌，环氧富锌底漆具有同样优异的防腐性能和阴极保护作用。
二、钢拱桥的防护涂装推荐方案及技术说明
钢管混凝土拱桥是现阶段采用较多的桥型，桥面采用混凝土结构的较多，但也有用钢箱结构的。各类钢拱桥主拱是桥梁的主体，大跨径的钢管拱跨径多为几十米，甚至几佰米，因此建成后的拱桥维修保护的难度较大，每进行一次防腐维修都需要消耗较大的人力、财力和物力，同时还存在着高空作业及地面交通安全的双重隐患，这就要求对钢拱的防腐涂装设计更好的涂装方案。
一）钢管桁架拱的处表面推荐涂装方案
方案一
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涂层 |
涂料种类 |
干膜厚度（m） |
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车间底漆 |
WF47-1车间底漆 |
20 |
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底漆 |
WF53－2无机富锌底漆 |
75 |
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封闭漆 |
HS99-４型EP环氧封闭漆 |
25 |
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中间漆 |
H52-1型EP环氧云铁涂料 |
120 |
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面漆 |
BS52-1型聚氨酯面漆 |
120 |
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总 计 |
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360 |
注：表面处理需达到Sa3级
此方案的有效使用寿命为15年
方案二
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涂层 |
涂料种类 |
干膜厚度（m） |
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车间底漆 |
WF47-1车间底漆 |
20 |
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底漆 |
WF53－2无机富锌底漆 |
80 |
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中间漆 |
H52-1型EP环氧云铁涂料 |
140 |
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面漆 |
FC52-1型氟碳涂料 |
100 |
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总 计 |
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340 |
注：此方案的有效防腐寿命为20年以上
方案三
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涂层 |
涂料种类 |
干膜厚度（m） |
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车间底漆 |
WF47-1车间底漆 |
20 |
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底漆 |
WF53－2无机富锌底漆 |
80 |
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中间漆 |
H52-1型EP环氧云铁涂料 |
120 |
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面漆 |
W52-1型硅碳涂料 |
120 |
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总 计 |
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340 |
二、钢管桁架拱内表面
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涂层 |
涂料种类 |
干膜厚度（m） |
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车间底漆 |
WF47-1车间底漆 |
20 |
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底漆 |
H06-4型环氧富锌底漆 |
80 |
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面漆 |
HS52-４型EP重防腐涂料 |
80 |
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合计 |
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180 |
本方案的有关技术说明：
由于钢管桁架拱内要灌注混凝土，内表面基本处于密封状态，与外界的大气隔绝。腐蚀所需要的氧气和水基本不能进入，腐蚀的速度较低，因此采用厚度较小的涂层即可。
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于领先地位，并率先通过了国际质量体系认证。