关于钢结构栈桥防腐的几点建议-苏常春

1、关于钢结构栈桥防腐的几点建议在已建成的钢结构都存在腐蚀，但无论设计、使用、还是施工单位，对腐蚀的危害及预防，认识都比较浅。实践中处理措施都不够好，不能作到具有与钢结构使用寿命相匹配的防腐年限。查阅了大量资料得出如下结论1、 钢结构的腐蚀绝对避免是不可能的。但采取一系列预防措施后是可以极大减少腐蚀危害程度的。2、 钢结构在使用中，大气中的水分吸附在钢材表面形成水膜，是造钢材腐蚀的决定性因素（原电池效应）。大气的相对湿度和污染物的含量是影响大气腐蚀程度的重要因素。（引自建筑钢结构施工手册中国钢结构协会编）。其本质过程是钢材中的铁原子失去电子变成阳离子的过程。3、 栈桥尤其是出焦栈桥的内部使用环境，

2、完全具备上述条件：湿度大，水膜极易在钢材表面形成。空气中含有氨（气态）等强烈腐蚀作用的物质，会对栈桥构成较大腐蚀威胁。4、 造成栈桥腐蚀的因素主要是电化学作用而非有害气体的化学腐蚀。但有害气体的化学腐蚀加剧了钢材的腐蚀。电化学反应中钢材作为阴极被腐蚀掉了，这是造成栈桥腐蚀的根本原因。过程如下：2Fe-4e=2Fe2+5、 根据腐蚀的电化学机理，只要防止或破坏腐蚀电池的形成，或强烈阻滞阴、阳极过程的进行，就可以防止钢材的腐蚀。6、 采用在钢材表面涂装油一般漆类、涂料类只能起到隔离作用，对栈桥或设备而言，由于完全（100%）的覆盖不留死角是较为困难的。主要原因是被涂装的结构件（无论栈桥或是设备）表

3、面形状都较为复杂且工作量较大，容易产生涂装不到的死角，或是漏涂。由于上述客观情况的存在，仅靠涂装油漆隔绝避免电池的形成是不太可能的，困难非常大。7、 采用如Al、Zn等较钢铁更高电位的金属对钢结构实行牺牲阳极保护（即阴极保护法）能至少达到15年以上有效保护效果。在钢材表面覆盖了锌或铝后 发生电化学作用时，由锌或AL参与电化学作用，从而有效地保护了钢材。锌、铝等金属本身也发生一定的腐蚀，应当采用涂层涂料的方式缓解其腐蚀的程度，从而进一步提高钢结构防腐效果，延长钢材被腐蚀的时间。8、 （1）对于钢结构而言，在钢结构表面电弧喷锌铝合金厚度为120微米，然后再涂60微米的氟碳涂层，预计防护年限为203

4、0年。（2）在钢结构表面涂装无机富锌漆，（磷酸盐型富锌涂料最好）80微米厚，60微米厚氟碳涂层可以为钢结构提供1015年的保护。9.以上两种方案，均应重视除锈，必须采用喷砂（抛丸）除锈的方法，彻底清除钢材表面的氧化皮，油污、锈蚀物，直至露出金属光泽，并且使钢材表面有一定的粗糙度。使要喷涂的涂料能与钢材表面紧密结合。从实践中和相关资料看，环氧富锌漆虽然在理论上也有阴极保护作用，但实际使用效果较差：主要原因是锌粉含量低，生产厂家采用其它填充料代替了部分锌粉。而导致了环氧富锌漆的防腐效果较差。 磷酸盐富锌漆锌粉可以根据实际情况添加，所以防腐效果较环氧富锌漆更有保障。10.结合实际情况看，包括潞安环能

5、在内的众多焦化的出焦类栈桥，设备（尤其是利用二次循环水熄焦的熄焦车）腐蚀均比较严重。原因有三，一、 除锈不彻底，二、 涂料（油漆）类别使用不当。三、 漏涂和死角。只要能按上述中建议涂装方案中选择其一并且认真做好除锈工作。保证栈桥和设备的长期安全使用是有保障的。11.关于栈桥的杆件受力模式，从以下内力简图可以看出，即无论采取角钢形式还是球节点网架式，是一模一样的。但关键是网架结构的某一个受力杆件受到损害而退出工作或失去承载能力后，内力（承载力）的二次分配能力优于其他任何形式结构。从理论上说，无论采取角钢形式还是球节点形式当某一个部位受到损坏（机械损坏或腐蚀）后，对整个结构其危害是相同的。12.角

6、钢桁架式栈桥因自身制作特性和设计材料特性，按最大受力配所有弦杆，而非按各节点间实际内力配所有弦杆而有更大的安全裕度。但从防腐角度看相同承载力的钢管和角钢组合相比较而之，159×10钢管暴露面积为：500 m/m,2×160×100×16双角钢组合：1040 m/m角钢大约是钢管的2倍，如再考虑按实际内力配杆，组合角钢表面积更大，比钢管平均值大3倍左右。而组合角钢有1/3的外露面积是无法彻底防腐的。（见下图7.8面）1 23 45 7 8 6 无法防腐钢管的焊缝如下图，可以说从理论上说钢管内部是绝对密闭的，但是从实践中看一部分焊缝存在针状气孔缺陷。但每个气

7、孔是否是与内部相通的，因未做过打压试验不得而知。从工厂内的废弃钢球看，在钢球上的短钢管被注入雨水后能保持 相当长时间，约一个多月不干涸，说明密闭性是好的。分析气孔产生的原因，对于多层多道焊接表面气孔一般是在最后一道施焊时，底层焊渣未清理干净，铁水融化时，焊渣较轻于浮在铁水表面过程中产生的，所以气孔的通透性概率很低。即使有通透的也是可以通过涂装涂料密闭的。13.几点建议：1. >所有钢构件均应考虑重防腐，可以在腐蚀较为严重和关键的部位采取电弧喷铝锌合金加密闭涂层的复合涂层法，其它部位采取无机富锌漆加密闭涂层后的符合涂层法。毫无疑问，电弧喷铝锌合金法较贵一点。 2. >从一次性投资看，所有钢构件采用重防腐会增加部分投资。但从长远看即使全部采用喷铝-锌合金防腐从而节省大量维护费是值得的。以5000需要重防腐的表面积计算，按电弧喷铝锌法15年后维护：130元/×5000=65万元普通防锈（腐）漆两年后维护：5000×50元/=25万元250000×7次=175