材料、设备、工艺的影响，热喷铝涂装质量不稳定、施工效率低，也不适宜在我国南方地区使用，摩擦面部位涂层满足抗滑移系数要求的同时还需兼顾涂层防腐都是本项目的难点。施工过程严格按照施工方案进行，通过各个环节的质量控制是可以达到质量目标的。
关键词：防腐;摩擦面;热喷铝
1 项目介绍
贵州省余庆至安龙高速公路平塘至罗甸段属于省高速公路网（“678”网）规划中的第六横--余庆至安龙高速公路的重要组成部分。平塘特大桥位于余庆至安龙高速公路平塘至罗甸段K32～K35处，跨越槽渡河峡谷，主桥孔跨布置为：（249.5+2×550+249.5）m 三塔双索面叠合梁斜拉桥。平塘特大桥主塔塔高328m，被业内专家和同行称为当今“最高、最美”的空间索塔，为世界第一高混凝土桥塔。由于施工技术非常复杂，施工难度大，属于世界级桥梁，建成后将成为贵州地标性建筑。这座大桥是罗甸高速公路架设项目中的重点控制性工程，该段高速的其他路面、桥梁及隧道灯施工与平塘特大桥建设同步推进，平塘特大桥建成贯通后，平塘至罗甸高速公路将通车。主桥实景图见下图1，主梁横断面图见下图2。
2 涂装设计方案
根据本桥钢梁结构特点，钢梁构件全部为工字型或T字型，无封闭箱体，涂装设计方案并不复杂，仅区分为钢混部位、外露部位以及高强螺栓摩擦部位的涂装体系。本项目钢梁涂装材料与施工的执行纲领标准为JT/T 722—2008《公路桥梁钢结构涂装技术条件》，涂装体系如下。
3 摩擦面涂层分析
目前，根据国内桥梁钢结构各执行标准的规定，对于高强螺栓摩擦部位的涂装方式和材料基本上只有两种选择，即热喷铝（电弧喷铝）或喷涂无机富锌防锈防滑涂料。热喷铝（电弧喷铝）和无机富锌防锈防滑涂料涂层对钢构件提供有效腐蚀防护的同时还能显著提高涂层的抗滑移系数：涂层的初始抗滑移系数均不小于0.55，安装时（6月内）均不小于0.45，都是做摩擦面涂层的可靠选择。
电弧热喷涂是利用两根金属丝之间产生的电弧熔化金属丝的顶端，经一束或多束气体射流（一般为压缩空气）将已熔化的金属雾化后喷射到经处理的基体表面上形成涂层的工艺方法。根据其材料、施工方法、涂层的特性，热喷铝（电弧喷铝）涂层的优、缺点明显：
热喷铝（电弧喷铝）涂层与钢铁结合是靠铝被熔化，热喷涂至工件表面形成机械热镶嵌和微冶金结合，涂层结合力高，各标准均要求附着力在5.9MPa以上（无机富锌涂层要求为≥3MPa）。热喷铝（电弧喷铝）涂层阴极保护效果充分，涂层的阳极与阴极面积比远大于1。热喷铝（电弧喷铝）涂层与涂料涂层相比其劣势也十分突出：除锈清洁度要求高（热喷铝前底材清洁度至少要达到Sa3级，涂料为不小于Sa2级）、效率低（大约5m2/h～8m2/h）、污染大（噪声、强光、粉尘等多源污染）、质量不易控制（喷嘴的移动速度、送丝速度、气压大小、火焰大小等都要凭借操作人员的经验去控制）。与涂料涂层相比铝颗粒过大，虽然能增加表面的粗糙度，但是铝涂层的孔隙过大，水分子容易进入，致摩擦面长时间放置后表面易发黑，影响外观（喷铝涂层经多项目实例验证、检测安装时抗滑移系数仍能满足要求）。
以下为国内各钢桥梁涂装标准中关于高强螺栓摩擦面使用热喷铝（电弧喷铝）适用范围的相关规定：
（1）JT/T 722—2008《公路桥梁钢结构涂装技术条件》。
S23（热喷铝）：不适用于相对湿度大、雨水多的环境。
（2）TB/T 1527—2011《铁路钢桥保护涂装及涂料供货技术条件》。
对于栓焊梁生产或贮存在黄河以南地区时，宜采用无机富锌防锈防滑涂料喷涂摩擦面。
（3）CJJ/T 235—2015《城镇桥梁钢结构防腐蚀涂装工程技术规程》。
S24（热喷铝）：不适用相对湿度大、雨水多的环境。
由此可见，在我国南方（本项目厂内制造、现场安装均在我国黄河以南地区）桥梁钢结构摩擦面使用热喷铝（电弧喷铝）涂装并不是理想的选择。但为了本项目施工质量，在施工时特精细设置了此部位的涂装方法与相关质量控制要求。
4 摩擦面涂装施工方案与过程控制
摩擦面涂装按施工先后顺序：包括在钢结构加工厂内完成喷砂除锈、热喷铝（电弧喷铝）的涂装以及钢构件完成现场高强螺栓终拧后的外露面按相邻部位的补涂装。
4.1 摩擦面厂内涂装
4.1.1 表面净化处理
表面净化处理的具体要求和检验标准、方法见表2。
在钢结构运进涂装厂房准备防腐涂装前再次进行检查，直到合格为止。
4.1.2 喷砂除锈
（1）施工环境要求。钢梁的二次表面處理时（喷砂除锈）对环境温、湿度有严格的要求，空气相对湿度要求不大于85%，钢板表面温度必须高于气温露点3℃以上。湿度超过85%，喷砂除锈后钢板表面会迅速返锈，达不到后续涂装要求。钢板表面温度达不到高于气温露点3℃以上时，钢板表面易凝结水汽，影响涂层附着力或使漆膜形成针孔，导致涂层不致密，影响涂层寿命。
（2）喷砂用磨料要求。热喷铝（电弧喷铝）对二次除锈钢材表面的清洁度和粗糙度要求较高。因此，二次除锈的磨料只能用钢丸和钢砂，不能用非金属磨料。因为非金属磨料在喷砂时易破碎，形成的粉沫会沉积在钢板表面，影响底漆附着力。二次除锈后，钢材表面粗糙度要求达到60mm～100mm。粗糙度过低，影响底涂层附着力;过高会增加涂装材料用量，且会对涂层寿命有不良影响。因此，对磨料的直径也有一定的要求，即G25钢砂和G18钢砂按7：3混合使用。
无论何种磨料均应保持清洁和干燥，即磨料的表面都必须清洁、干燥、无油污、无可溶性盐类等，如果受潮，则应停止使用，更换新砂或干燥达到要求后再使用。金属磨料技术要求符合GB/T18838的规定，以满足喷砂处理表面清洁度的需要，其粒度和形状均满足喷射处理后对表面粗糙度的要求。使用过程中必须经常对磨料进行检查，并采取过筛、除灰、补充新料等手段，以保持所使用磨料的清洁、干燥、数量及性能。喷砂磨料是循环使用的，使用过的磨料由于混合了铁锈、车间底漆粉沫和灰尘等，通过喷枪高速喷出后，会附着在钢板表面的凹坑里，影响后续涂层附着力。大量的灰尘在打砂车间内会形成尘雾，从而影响施工人员视线，严重影响施工效率、质量。因此，在喷砂钢丸（砂）之前，需经过吸砂机吸入尘砂，通过分离器分离灰尘，清洁后才能循环使用。
（3）喷砂压缩空气要求。喷砂用压缩空气要求有0.6MPa～0.8MPa压力，并且无油无水。压缩空气须经过过滤装置除油除水后才能使用。若压缩空气中含有油分和水分，随磨料喷射到钢材表面，会影响底涂层的附着力;水分还会使喷砂处理过的钢材表面返锈。
（4）喷砂后钢材表面清洁度要求。钢板表面经过喷砂处理，还必须经过清砂、清洁处理程序，以去除灰尘。除尘后，用透明胶带粘贴被检钢板表面，揭起胶带与标准图片样本对比，其清洁度要求达到IS08504标准的3级。
4.1.3 热喷铝（电弧喷铝）施工
热喷铝（电弧喷铝）施工时严格按照工艺参数施工。
4.1.4 钢梁与抗滑移试件的存放、运输
厂内涂装完成后的钢梁杆件与抗滑移系数试件同材质、同工艺、同批制造，随所代表的钢梁发运及存放。
4.2 现场钢梁安装完成后涂装
4.2.1 表面清理
用有机溶剂清除外露的高强螺栓螺杆、螺母、垫圈以及拼接板外露面的油污。先使用干净抹布适量蘸取稀释剂擦除外露面表面沾附的油污，至无肉眼可见油污为止;然后再使用干净毛刷蘸取稀释剂反复三次以上刷洗外露面表面，至表面油污彻底清除为止。
4.2.2 打磨除锈、拉毛
使用角磨机配制钢丝轮对高强螺栓副连接外露面进行机械打磨除锈，除锈质量达到St3级为止。由于螺栓帽、螺母为六角棱体，要求打磨时顺从六个面的角度，以保证除锈质量;对拼接板外露面用100目砂纸手工打磨拉毛外露的铝层表面（机械打磨除锈在除油污的稀释剂彻底挥发干燥后进行）。
机械打磨除锈St3级的检验方法、检验频次和检验标准见表5。
4.2.3 补涂施工
施拧后外露摩擦面和螺栓头补涂时应注意区分涂料品种。施工时，应对周边涂层实施保护，然后先对螺栓头部位进行环氧富锌底漆的刷涂，刷涂过程中做到认真仔细，确保不漏涂，使干膜厚度达到80μm;然后使用环氧磷酸锌封闭底漆对摩擦面外露喷铝层表面进行封闭，涂至不再吸收为止，封闭漆实干后对所有外露面刷涂150μm环氧云铁中间漆，待外露摩擦面和螺栓头部位的环氧云铁漆层实干后统一刷涂40μm的第一道氟碳面漆，第二道氟碳面漆的涂装和全桥外表面最后一道面漆的涂装同时进行。
5 涂装质量检验
5.1 涂装前的检查
钢材表面除锈必须达到设计规定的除锈等级，并在规定的时间内热喷铝或涂刷底漆;涂装环境应符合规范、标准所规定的要求。
5.2 涂装过程的检查
热喷铝涂层表面均匀一致，不允许有漏涂、起皮、鼓泡、大熔滴、松散粒子、裂纹和掉块等，允许轻微结疤和起皱。分层涂装作业中，使用漆膜厚度仪测定每层涂层的厚度，每道漆膜不允许有咬底、剥落、漏涂、起泡等现象。
5.3 涂装后的检查
涂层外观的检查。涂层外观应均匀、平整、丰满、有光泽，没有咬底、剥落、裂纹、针孔等缺陷。涂层厚度的检查。采用干膜测厚仪进行测定，并依照钢结构涂装验收规范和设计要求，进行其质量验收。
5.4 附着力的检查
在厂内和现场进行了多批多组的涂层附着力拉开法检验，检验效果较好：摩擦面部位检测点复合涂层的附着力均在9MPa以上，全部满足金属涂层不小于5.9MPa和复合涂层不小于3MPa的要求。
6 结束语
金属喷涂（电弧喷铝）在如今大大提倡环保的新形势下，施工设备目前仍无适宜环境保护的改进与突破，导致电弧喷涂施工时产生较大污染，为满足质量與工期其施工付出的代价较大（包括环境），虽然在施工时通过方法得当的质量控制可以满足使用与防腐要求，但仍建议尽量使用相关功能的涂料代替金属涂层的涂装。
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