1、嘉興至紹興跨江公路通道嘉紹大橋混凝土結(jié)構(gòu)表面涂裝技術(shù)要求中交公路規(guī)劃設(shè)計院有限公司2010年8月1.概述 嘉興至紹興跨江公路通道嘉紹大橋（以下簡稱嘉紹大橋）橫跨錢塘江河口段水域，為海洋性環(huán)境，混凝土結(jié)構(gòu)容易受到腐蝕。為確保嘉紹大橋結(jié)構(gòu)使用壽命并適當(dāng)兼顧大橋景觀要求，針對嘉紹大橋特定的建設(shè)條件和功能要求，提出嘉紹大橋混凝土結(jié)構(gòu)表面防腐涂裝技術(shù)要求。2.混凝土結(jié)構(gòu)表面涂裝的必要性 嘉紹大橋所處的海洋環(huán)境對混凝土結(jié)構(gòu)及鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)腐蝕性作用。為保證結(jié)構(gòu)耐久性，在大橋設(shè)計階段進(jìn)行了結(jié)構(gòu)耐久性和防腐蝕措施專題研究。專題研究成果表明，目前提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的主要技術(shù)措施有：采用高性能混凝土、提高鋼筋

2、保護(hù)層厚度、對混凝土外表面進(jìn)行防腐涂裝、改善鋼筋材質(zhì)或采用環(huán)氧涂層鋼筋、混凝土中摻加鋼筋腐蝕抑制劑阻銹劑、使用陰極保護(hù)（防護(hù)）系統(tǒng)等。在海洋環(huán)境下，混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性很難通過上述某單一措施得到保證，這就必然要求根據(jù)具體的環(huán)境條件和設(shè)計要求，有機(jī)組合上述若干種技術(shù)措施，以保證整體耐久性達(dá)到設(shè)計要求。因此，嘉紹大橋混凝土結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行防腐涂裝是保證結(jié)構(gòu)耐久性的必要措施。3.涂裝范圍及涂裝方案 3.1 涂裝范圍嘉紹大橋混凝土防腐涂裝范圍包括全橋混凝土箱梁、防撞護(hù)欄底座及墩頂橫系梁，主橋索塔、塔座、輔助墩及過渡墩，全部引橋橋墩。防腐涂裝體系設(shè)計使用年限為15年。對于北岸水中區(qū)引橋樁基施工鋼護(hù)筒予以保留的

3、墩柱，護(hù)筒內(nèi)墩身不要求進(jìn)行防腐涂裝。3.2 涂裝區(qū)域劃分根據(jù)所處位置及工作環(huán)境不同，將全橋需涂裝混凝土表面劃分為4個不同的區(qū)域。參考杭州灣跨海大橋混凝土防腐涂裝的施工及使用情況，并考慮嘉紹大橋橋位處環(huán)境條件特點(diǎn)，對嘉紹大橋4個防腐涂裝區(qū)域分別制定了不同混凝土涂裝防護(hù)體系。具體內(nèi)容見表1。表1防腐體系涂裝區(qū)域劃分區(qū)域名稱工程部位防護(hù)方案表干區(qū)全橋混凝土主梁、防撞護(hù)欄底座、墩頂橫系梁、水中區(qū)橋墩浪濺區(qū)（標(biāo)高+9m以上）以上部分、陸地區(qū)橋墩有機(jī)材料涂裝防護(hù)體系表濕區(qū)水中區(qū)橋墩浪濺區(qū)及以下部分（標(biāo)高+9m以下）硅烷浸漬有機(jī)材料涂裝雙重防護(hù)體系索塔上部區(qū)主航道橋索塔上塔柱（X型托架頂面以上部分）有機(jī)材料

4、涂裝防護(hù)體系索塔下部區(qū)主航道橋索塔下塔柱及塔座（X型托架頂面以下部分）硅烷浸漬有機(jī)材料涂裝雙重防護(hù)體系3.3 表干區(qū)涂裝防護(hù)體系表干區(qū)混凝土涂層設(shè)計總干膜平均厚度350m。涂層系統(tǒng)配套應(yīng)符合表2的規(guī)定。表2表干區(qū)混凝土表面涂裝防護(hù)體系配套涂層名稱配套涂料名稱涂層干膜平均厚度（m）底層環(huán)氧樹脂封閉漆50（注）中間層環(huán)氧樹脂漆260（注）面層聚氨酯面漆90涂層總干膜平均厚度350注：底層干膜平均厚度50m，底層和中間層干膜總平均厚度為260m。3.4 表濕區(qū)涂裝防護(hù)體系3.4.1 表濕區(qū)涂裝防護(hù)體系1對于北副航道橋、跨南岸規(guī)劃堤橋及跨堤引橋堤內(nèi)墩，其表濕區(qū)在進(jìn)行涂裝施工時可利用承臺施工擋水結(jié)構(gòu)在干

5、處進(jìn)行施工。故其表濕區(qū)涂裝防護(hù)體系配套應(yīng)符合表3的規(guī)定。表3表濕區(qū)混凝土表面涂裝防護(hù)體系配套1涂層名稱配套涂料名稱涂層干膜平均厚度（m）浸漬層硅烷浸漬（用量300ml/m2）滲透型，浸漬深度達(dá)到600800m底層環(huán)氧樹脂封閉漆50（注）中間層環(huán)氧樹脂漆280（注）面層氟碳面漆70涂層總干膜平均厚度350注：底層干膜平均厚度50m，底層和中間層干膜總平均厚度為280m。3.4.2 表濕區(qū)涂裝防護(hù)體系2對于北岸水中區(qū)引橋及南岸水中區(qū)引橋（墩號B13B44、N1N6、N11N14），其表濕區(qū)涂裝防護(hù)體系配套應(yīng)符合表4的規(guī)定。表4表濕區(qū)混凝土表面涂裝防護(hù)體系配套2涂層名稱配套涂料名稱涂層干膜平均厚度（

6、m）浸漬層硅烷浸漬（用量300ml/m2）滲透型，浸漬深度達(dá)到600800m底層濕固化環(huán)氧樹脂封閉漆50（注）中間層濕固化環(huán)氧樹脂漆310（注）面層聚氨酯面漆90涂層總干膜平均厚度400注：底層干膜平均厚度50m，底層和中間層干膜總平均厚度為310m。3.5 索塔上部區(qū)涂裝防護(hù)體系索塔上部區(qū)混凝土涂層設(shè)計總干膜平均厚度350m。涂裝防護(hù)體系配套應(yīng)符合表5的規(guī)定。表5索塔上部區(qū)混凝土表面涂裝防護(hù)體系配套涂層名稱配套涂料名稱涂層干膜平均厚度（m）底層環(huán)氧樹脂封閉漆50（注）中間層環(huán)氧樹脂漆280（注）面層氟碳面漆70涂層總干膜平均厚度350注：底層干膜平均厚度50m，底層和中間層干膜總平均厚度為2

7、80m。3.6 索塔下部區(qū)涂裝防護(hù)體系索塔下部區(qū)混凝土涂層設(shè)計總干膜平均厚度350m。涂裝防護(hù)體系配套應(yīng)符合表6的規(guī)定。表6索塔下部區(qū)混凝土表面涂裝防護(hù)體系配套涂層名稱配套涂料名稱涂層干膜平均厚度（m）浸漬層硅烷浸漬（用量300ml/m2）滲透型，浸漬深度達(dá)到600800m底層環(huán)氧樹脂封閉漆50（注）中間層環(huán)氧樹脂漆280（注）面層氟碳面漆70涂層總干膜平均厚度350注：底層干膜平均厚度50m，底層和中間層干膜總平均厚度為280m。3.7 防腐涂裝工程數(shù)量嘉紹大橋全橋混凝土表面防腐涂裝工程數(shù)量見下表。表7混凝土表面防腐涂裝工程數(shù)量區(qū)域名稱涂裝面積（m2）表干區(qū)504500表濕區(qū)15630表濕區(qū)

8、210290索塔上部區(qū)28950索塔下部區(qū)28050硅烷浸漬區(qū)43970全橋涂裝面積總計5774204. 硅烷浸漬材料、有機(jī)涂料及涂層性能要求4.1 硅烷用于大橋防腐涂裝的硅烷浸漬材料應(yīng)能有效提高混凝土的抗侵入性，性能要求符合海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范（JTJ275-2000）對“混凝土表面硅烷浸漬”質(zhì)量驗收的規(guī)定（每遍用量為300ml/m2，涂裝兩遍）。吸水率平均值不應(yīng)大于0.01mm/min1/2；浸漬深度應(yīng)達(dá)到23mm；氯化物吸收量的降低效果平均值不小于90%。 “二次抗?jié)B壓力增長率”：基準(zhǔn)混凝土28d的抗?jié)B壓力為1.21.5MPa，二次抗?jié)B壓力增長率平均值不小于50%。注：二次抗

9、滲壓力增長率測試方法如下：按普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法（GBJ8285）測定基準(zhǔn)混凝土（S6）透水壓力值S0。然后，將試件卸下，烘干后，再在迎水面上均勻涂刷兩道硅烷浸漬產(chǎn)品，室溫條件下放置14天后，重新裝模，進(jìn)行抗?jié)B性試驗，測定透水壓力S1，二次抗?jié)B壓力增長率平均值可按下式計算：S=（S1S0）/ S0100%。硅烷浸漬混凝土表面和環(huán)氧涂層的粘結(jié)強(qiáng)度：涂層標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)后，不小于2.0MPa。注：硅烷浸漬混凝土表面和環(huán)氧涂層的粘結(jié)強(qiáng)度，按現(xiàn)行海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范（JTJ275-2000）附錄C的混凝土涂層試驗方法測定。對于表濕區(qū)，涂層性能的檢測應(yīng)在水下固化后進(jìn)行。4.2 涂料用

10、于大橋防腐涂裝的涂料，其性能應(yīng)滿足表8的要求。表8涂料性能要求檢驗項目標(biāo)準(zhǔn)檢驗依據(jù)顏色滿足標(biāo)準(zhǔn)色卡要求中國建筑色卡CBCC（GSB16-1517.1-2002）主漆粘度(s)符合產(chǎn)品規(guī)定要求涂料粘度測定法（GB/T 1723-1993）固體含量(%)符合產(chǎn)品規(guī)定要求涂料固體含量測定法（GB 1725-1979）密度(g/ml)符合產(chǎn)品規(guī)定要求色漆和清漆密度的測定（GB 6750-1986）遮蓋力(g/m2)符合產(chǎn)品規(guī)定要求涂料遮蓋力測定法（GB 1726-1979）干燥時間(25)符合產(chǎn)品規(guī)定要求漆膜、膩?zhàn)幽じ稍飼r間測定法（GB 1728-1979）流掛性符合產(chǎn)品規(guī)定要求色漆流掛性的測定（GB

11、 9264-1988）流平性符合產(chǎn)品規(guī)定要求涂料流平性測定法（GB 1750-1979）涂料的紅外光譜分析符合產(chǎn)品一致性要求紅外光譜分析方法通則（GB/T 6040-2002）涂料的氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析符合產(chǎn)品一致性要求參照化學(xué)試劑氣相色譜法通則（GB9722-1988）及質(zhì)譜分析方法通則（GB/T 6041-2002）涂料在450的含灰量（%）符合產(chǎn)品一致性要求涂料灰分測定法（GB 1747-1979）面漆細(xì)度(m)50（表濕區(qū)為100）涂料細(xì)度測定法（GB 1724-1979）附著力（級）2漆膜附著力測定法（GB 1720-1979）沖擊強(qiáng)度(cm)50漆膜耐沖擊測定法（GB/T 173

12、2-1993）中間漆和面漆的耐磨性(g) (1kg500r)0.05漆膜耐磨性測定法（GB 1768-1979）柔韌性(mm)面漆：2底漆和中間漆：1漆膜柔韌性測定法（GB/T 1731-1993）氟碳面漆氟含量（%）24交聯(lián)型氟樹脂涂料（HG/T 3792-2005）對于表濕區(qū)，涂料濕固化性能應(yīng)滿足如下條件：(1)在25時，涂料可以30min后浸水（橋位處底平潮時間僅1h左右，30min的指標(biāo)要求為估計值，具體實施指標(biāo)應(yīng)根據(jù)涂裝施工時間要求及相關(guān)試驗確定）；(2)涂料浸水后可繼續(xù)在水下進(jìn)行固化。4.3 涂層大橋混凝土結(jié)構(gòu)表面有機(jī)材料涂裝防護(hù)體系由底層、中間層和面層等配套材料組成，選用的配套材

13、料之間應(yīng)具有良好的相容性，面層涂料應(yīng)具有良好的保色、保光性能，同時應(yīng)具有良好的重涂性能。涂層性能應(yīng)滿足表9的要求。表9防腐涂層性能要求項目試驗條件標(biāo)準(zhǔn)涂層外觀涂層標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)后涂層均勻、無色差、無流掛、無斑點(diǎn)、不起泡、不龜裂、不剝落等涂層耐老化性聚氨酯面漆耐老化試驗1500h、氟碳面漆耐老化試驗3000h不粉化、不起泡、不龜裂、不剝落涂層耐堿性耐堿試驗30d不起泡、不龜裂、不剝落涂層抗氯離子滲透性活動涂層片抗氯離子的滲透性試驗30d氯離子穿過涂層片的滲透量在5.010-3mg/cm2d以下涂層與潮濕混凝土表面的粘結(jié)強(qiáng)度涂層標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)后不小于2.0MPa注：涂層性能試驗按涂層系統(tǒng)設(shè)計的底層中間層面層復(fù)

14、合涂層組成。涂層的耐老化性系采用涂裝過的尺寸為70mm70mm20mm的砂漿試件，按現(xiàn)行色漆和清漆人工氣候老化和人工輻射暴露（濾過的氙弧輻射）（GB/T 1865-1997）測定；涂層的耐堿性、涂層抗氯離子滲透性、涂層與混凝土表面的粘結(jié)強(qiáng)度，按現(xiàn)行海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范（JTJ275-2000）附錄C的混凝土涂層試驗方法測定。對于表濕區(qū)，涂層性能的檢測應(yīng)在水下固化后進(jìn)行。5. 表面涂裝防護(hù)體系施工相關(guān)要求及建議5.1 涂裝小區(qū)試驗硅烷浸漬要求每個潛在供應(yīng)商在大橋現(xiàn)場實地進(jìn)行浸漬硅烷噴涂試驗。試驗區(qū)面積應(yīng)為15 m2。完成試驗區(qū)的噴涂工作后，應(yīng)按海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范（JTJ

15、2752000）附錄E規(guī)定的方法，在試驗區(qū)隨機(jī)鉆取二個芯樣，進(jìn)行硅烷浸漬深度測試。之后還要在試驗區(qū)域內(nèi)涂裝環(huán)氧涂層，進(jìn)行硅烷浸漬混凝土表面和環(huán)氧涂層之間的層間粘結(jié)強(qiáng)度試驗。硅烷浸漬混凝土表面和環(huán)氧涂層之間的層間粘結(jié)強(qiáng)度應(yīng)不小于2.0MPa環(huán)氧涂層要求每個潛在供應(yīng)商在大橋表干區(qū)、表濕區(qū)及索塔區(qū)各選20m2面積試驗區(qū)進(jìn)行涂裝小區(qū)試驗。小區(qū)試驗位置應(yīng)選擇具有代表性的部位，特別應(yīng)考慮風(fēng)力、風(fēng)向等對涂料耗用量的影響。小區(qū)試驗整個過程應(yīng)記錄存檔，可結(jié)合攝像或錄像方式記錄。小區(qū)試驗經(jīng)評定合格后，作為各區(qū)段混凝土構(gòu)件確認(rèn)涂裝材料及制定涂裝施工工藝的依據(jù)。5.2混凝土表面處理混凝土表面存在的因施工需要設(shè)置的各種

16、預(yù)埋件，由土建施工單位按有關(guān)規(guī)定在涂裝施工前28天處理完畢。混凝土表面存在的裂縫、缺陷等，由土建施工單位按相關(guān)規(guī)定在涂裝施工前28天完成修補(bǔ)工作。在涂裝施工中對混凝土表面處理后發(fā)現(xiàn)的裂縫和缺陷，由涂裝施工單位按相關(guān)規(guī)定進(jìn)行修補(bǔ)。因施工原因存在于混凝土表面的金屬焊渣、綁扎鐵絲頭、鐵釘頭等應(yīng)清除干凈。混凝土表面宜采用高壓水（壓力不小于20MPa）清潔，或者使用各種動力打磨工具進(jìn)行打磨，徹底除去混凝土表面上的不牢灰漿、尖角、碎屑、海生物、苔蘚、油污等污染物及其它松散附著物，必要時可用適當(dāng)溶劑抹除油污。清理后的混凝土表面，應(yīng)用飲用水沖洗干凈，混凝土表面應(yīng)無油污等影響涂層質(zhì)量的物質(zhì)。對于混凝土表面因打磨

17、和金屬焊渣等雜物清楚所產(chǎn)生的缺陷涂裝施工單位應(yīng)用改性環(huán)氧膩?zhàn)有扪a(bǔ)平整。在混凝土涂層上涂裝下一道涂層前，應(yīng)對上一道涂層進(jìn)行表面清潔，應(yīng)使用飲用水徹底除去涂層面上的鹽分、泥塵、油污等污染物，可用清潔劑清除油污。如上一道涂層太光滑影響下一道涂層的粘結(jié)強(qiáng)度，應(yīng)對上一道涂層進(jìn)行打毛處理。5.3涂裝施工要求硅烷浸漬硅烷浸漬材料應(yīng)原罐密封，儲存于陰涼干燥處，并設(shè)立警告牌。硅烷施工原則上應(yīng)采用低壓噴涂法，當(dāng)條件不允許時也可以用滾涂、刷涂等方法。浸漬硅烷前應(yīng)對混凝土進(jìn)行下列表面處理： (a) 用水泥漿修補(bǔ)蜂窩、露筋、孔洞裂縫等明顯缺陷；用鋼鏟刀清除表面碎屑及不牢固的附著物； (b) 清除不利于硅烷浸漬的灰塵、油

18、污等有害物與污染物； (c) 當(dāng)混凝土采用脫模劑或養(yǎng)護(hù)劑時，通過噴涂試驗確定脫模劑或養(yǎng)護(hù)劑對硅烷浸漬的影響，否則在硅烷浸漬前，應(yīng)充分清除。噴涂硅烷的混凝土表面應(yīng)為面干狀態(tài)。使用飲用水沖洗后，則應(yīng)在沖洗后自然干燥72h。在水位變動區(qū)，應(yīng)在低潮位混凝土表面看不到水時噴涂硅烷，以盡量延長噴涂前的自然干燥期。禁止在雨天、強(qiáng)風(fēng)、強(qiáng)烈陽光直射下或濃霧天氣及冰凍季節(jié)噴涂硅烷。浸漬硅烷施工應(yīng)符合下列規(guī)定： (a) 涂硅烷的混凝土齡期應(yīng)不少于28d，或混凝土修補(bǔ)后應(yīng)不少于14d； (b) 混凝土表面溫度應(yīng)在540之間； (c) 浸漬所需的全部硅烷用料在施工現(xiàn)場應(yīng)一次備足，使用前方可啟封，并應(yīng)于啟封后72h內(nèi)用完

19、，否則應(yīng)予廢棄； (d) 施工現(xiàn)場附近應(yīng)無明火，操作人員應(yīng)使用必要的安全保護(hù)設(shè)施； (e) 浸漬硅烷工作，應(yīng)按硅烷制造廠家的技術(shù)要求，由經(jīng)驗豐富的操作人員實施； (f) 應(yīng)注意避免硅烷和氯丁橡膠、瀝青質(zhì)密封材料等其他可能腐蝕的材料接觸；注意避免硅烷混入其他各類液體材料。浸漬硅烷工作應(yīng)連續(xù)施涂，施涂可采用連續(xù)噴涂、刷涂或滾涂工藝，施涂時必須使被涂表面飽和溢流。在立面上，應(yīng)自下向上地施涂，被涂立面至少有5秒鐘保持“看上去是濕的”狀態(tài)；而在頂面或底面上，都至少有5秒鐘保持“看上去是濕的鏡面”狀態(tài)。硅烷浸漬由1#、2#液組成。1#液是高滲透型硅烷和硅氧烷，2#液是催化劑。硅烷浸漬的用量：施涂一遍1#液，待表面干燥后再施涂一遍2#液。每遍噴涂量為150ml/ m2。環(huán)氧涂層針對混凝土構(gòu)件情況，應(yīng)設(shè)計適用于混凝土表面處理、涂裝及質(zhì)量檢查的工作平臺，并安全、牢固、移動和拆裝方便。應(yīng)充分考慮橋上風(fēng)力對涂裝平臺的不利影響。應(yīng)根據(jù)涂料的物理性能、施工條件、涂裝要求和被涂構(gòu)