我國橋梁建設(shè)的發(fā)展趨勢的案例分析.docx

一、我國橋梁建設(shè)的發(fā)展趨勢經(jīng)過改革開放后30年的發(fā)展，我國橋梁建設(shè)在材料規(guī)范，設(shè)計理論和工業(yè)化制造上達到了世界橋梁行業(yè)排名的制高點。根據(jù)2010年國際橋梁與結(jié)構(gòu)工程協(xié)會的統(tǒng)計，十一種類型世界前十名共111座橋梁排名中，中國橋梁共有48座，占43%。 世界十大跨海大橋，我國就占了四席（見表一） 近三年來，在國家新一輪的基礎(chǔ)建設(shè)計劃的實施下，我國橋梁工程建設(shè)又進入了一個高速發(fā)展的春天。根據(jù)統(tǒng)計，2009年底，我國公里橋梁達到62萬座，2726萬米，比2008年增加了8%；我國現(xiàn)有主跨200米以上的橋梁達140多座，至2010年6月底，我國19個省市在建的橋梁有65座。 若以造價高低為順序，排名前五位的有： 其中包括了鐵路，公路大橋，包括鋼結(jié)構(gòu)，混凝土大橋。排位第一的港珠澳大橋是世界最長跨海大橋49.968km，總投資729.4億，可抗8級地震，16級大風，用鋼量十一個鳥巢50萬噸，鋼結(jié)構(gòu)使用壽命120年。 我國的鋼結(jié)構(gòu)廠還承接了許多涉外橋梁工程。不僅鋼結(jié)構(gòu)而且重防腐涂料均在中國制造。 例如：上海振華重工：韓國仁川大橋，美國奧克蘭海灣大橋，挪威HARDANGER大橋，英國英格蘭大橋，中國建筑公司：美國亞歷山大-哈密爾頓橋。 外電評論： 中國橋梁界僅使用20年就完成了歐洲幾十年的發(fā)展業(yè)績，相信今后的20年，中國橋梁建設(shè)市場無疑將是令人羨慕的大舞臺。 二、橋梁涂料發(fā)展的特點橋梁涂料歸屬重防腐涂料（Heavy-DutyAnticorrosioncoating）。重防腐涂料配套涂層能在苛刻的條件下較長期使用；附著力好，專業(yè)功能強。噴涂可實現(xiàn)厚膜化；施工條件優(yōu)異。 重防腐涂料的發(fā)展水平是衡量涂料工業(yè)先進程度的標志。 在迅速發(fā)展橋梁工業(yè)的促進下，我國橋梁涂料發(fā)展水平居重防腐涂料之首。它具有下列四個特點： 1.產(chǎn)量聯(lián)系攀升，發(fā)展勢頭強勁： 2010年，我國涂料總量超過900萬噸（世界第一） 其中工業(yè)防腐涂料27%，240萬噸 其中重防腐涂料55%，132萬噸 其中橋梁防腐15%，19萬噸。 橋梁涂料位于船舶、石化行業(yè)和集裝箱行業(yè)之后，在重防腐涂料的份額中位居第四。根據(jù)美國麥德華咨詢公司的調(diào)查，從2007年至2010年橋梁涂料產(chǎn)量見表三。 值得一提的是，在橋梁建設(shè)實踐中，我國逐步提高了對橋梁混凝土的防腐保護力度，在橋梁涂料中，混凝土涂料的份額為2530%，而且有逐年提高的趨勢。 2.橋梁涂料及涂裝技術(shù)得到了迅速的發(fā)展 回顧歷史，我國橋梁涂料技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段： 初步階段（19561979年）： 當時，鐵道科學院聯(lián)合國內(nèi)天津燈塔等涂料廠開發(fā)研制橋梁涂料，應用在武漢長江大橋，南京長江大橋上。涂料的類型為紅丹防銹底漆，醇酸面漆及少量的酚醛漆，聚氨酯漆等。 發(fā)展階段（198811999年）： 上海開林造漆廠等開發(fā)研制以環(huán)氧富鋅底漆，環(huán)氧云鐵中層漆、氯化橡膠面漆為主體的橋梁涂料配套應用在上海南浦，楊浦，徐浦大橋上，并獲得了成功，為我國橋梁重防腐涂料的發(fā)展做出了良好的開端。 迅速發(fā)展階段（2000至今）： 21世紀初，Hempel，IP,Kansai，Sigma等跨國涂料公司以獨資或合資方式紛紛在中國建廠，將先進的橋梁涂料及涂裝技術(shù)帶入中國。促進我國橋梁涂料的發(fā)展，橋梁涂料不僅從數(shù)量上達到了最高峰，而且橋梁涂料及其配套上的技術(shù)先進性也達到了世界領(lǐng)先的階段。舉三例加以說明： 聚硅氧烷面漆 阿克蘇諾貝爾（蘇州）工業(yè)油漆公司及佐敦（張家港）油漆公司的高性能聚硅氧烷面漆分包成功應用在重慶菜園大壩大橋和朝天門大橋上。當時采用的配套為： 無機硅酸鋅底漆+環(huán)氧云鐵中層漆+聚硅氧烷面漆，特別在涂裝工藝上取得了顯著的成果。 北京航材百幕新材料技術(shù)工程股份有限公司開發(fā)的新品種與應用橋梁業(yè)績見表四。 中遠關(guān)西涂料發(fā)展橋梁重防腐涂料，不僅配套涂層的防腐性優(yōu)異，而且還開發(fā)了不沾污自潔型氟碳涂料。近年來已為100萬噸鋼結(jié)構(gòu)完成供貨的有： 川鄂四渡河特大橋 大寧河特大橋 南京大勝關(guān)長江大橋 青島海灣大橋 甬江明洲大橋 姚江灣頭大橋 2010年下半年又承接了： *武漢二七長江大橋 *安慶長江大橋 根據(jù)我國橋梁工程的實際，新造橋梁一般采用三種配套： 橋梁混凝土結(jié)構(gòu)： 封閉漆：環(huán)氧封閉漆或硅烷浸漬劑 中層漆：環(huán)氧中層漆 面漆：大氣環(huán)境下：丙烯酸聚氨酯面漆，氟碳面漆，聚硅烷氧面漆 飛濺區(qū)或干濕交替區(qū)等：環(huán)氧類面漆等 典型的工程案例有舟山至寧波大陸連島工程之一，如西堠門大橋的混凝土結(jié)構(gòu)，采用中遠關(guān)西（上海）涂料公司配套涂料。它的配套見表五。 該段工程20000m2，于2009年3月完工。 成功應用過相似配套涂料的橋梁還有：杭州灣大橋，青島海灣大橋，黃河大橋等等。 橋梁鋼結(jié)構(gòu)全部采用重防腐涂料配套 底漆：無機富鋅底漆，水性無機富鋅底漆，環(huán)氧富鋅底漆 中間漆：環(huán)氧云鐵中間漆，環(huán)氧磷酸鋅中間漆 面漆：丙烯酸聚氨酯面漆，氟碳面漆，聚硅氧烷面漆 2008年12月份到2011年3月份，美國奧克蘭特大橋鋼箱梁制作及鋼箱梁內(nèi)外側(cè)涂料，涂裝工程均由上海振華重工集團公司承擔。設(shè)計和業(yè)主制定的配套見表六及表七。 業(yè)主及其設(shè)計指定，使用Akzonobel（蘇州）工業(yè)涂料公司的配套涂料。內(nèi)外側(cè)只有兩種涂料，內(nèi)側(cè)噴一道，外側(cè)噴三道（包括封閉）即可結(jié)束涂裝工藝，涂料的施工性能十分優(yōu)異。全部采用重防腐涂料配套鋼結(jié)構(gòu)大橋有：南浦大橋、潤揚大橋、蘇通大橋、菜園壩大橋、香港昂船洲大橋等。值得一提的是鋼箱內(nèi)側(cè)、及風嘴等部位，均采用配套涂料防腐的辦法。本文未經(jīng)慧聰表面處理網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載page 3.橋梁鋼結(jié)構(gòu)底涂：電弧噴鋅、鉛、鋅鋁合金、鋅鎂合金。 配套涂料大多為：環(huán)氧專用封閉漆 環(huán)氧云鐵中層漆 丙烯酸聚氨酯、氟碳面漆、聚硅氧烷面漆。 2010年10月招投標的結(jié)束涂裝廈漳大橋就采用此配套方案： 該涂料配套方案還成功應用在：香港青馬大橋、舟山桃天門大橋、武漢軍山大橋、粵海鐵路棧橋、武漢陽邏大橋等。 根據(jù)不完全統(tǒng)計，采用電弧噴涂鋅、鋁、鋅鋁合金、鋁鎂合金等作重防腐涂料底層的防腐方法占橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐的35%。 按照ISO12944-2007國際標準比對配套涂層二等具有大于15年的使用壽命；按ISO14713-1997國際標準比對，電弧噴鋅、鋁與防腐涂料的復合涂層具有大于20年的使用壽命。 根據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，目前我國橋梁涂料結(jié)構(gòu)組成先進合理，適應了橋梁工業(yè)發(fā)展的需要。（見表九） 很多新品種涂料還具有各種特殊優(yōu)異性能。環(huán)保性能優(yōu)異、有高固體分含量、低VOC、水性重防腐橋梁涂料；有適應無氣噴涂法，一次噴涂可得干膜120m以上，施工性能優(yōu)異的橋梁涂料；有高性能，耐沾污，自潔型的橋梁面漆；有能滿足節(jié)能低碳發(fā)展趨勢需要的低表面處理涂料，大多為環(huán)氧類，也有單組份濕固化聚氨酯、丙烯酸類型的，是橋梁修補涂料的首選。 4.環(huán)保節(jié)能，減排是橋梁涂料的主攻方向 近幾年來，在橋梁涂料發(fā)展的過程中，將環(huán)保節(jié)能減排作為主攻方向，著重做了下列各項工作： 采用綠色環(huán)保橋梁涂料 在橋梁涂料中，早已淘汰了紅丹漆、停用含鉛、汞、鉻等有毒有害重金屬顏填料；如開發(fā)“片鋅”代替“粉鋅”；用適當比例的磷鐵粉替代無機富鋅車間底漆中的鋅粉等；達到節(jié)約資源之目的。另外，橋梁防腐涂料的樹脂類型均經(jīng)過選擇與改性，使之更符合環(huán)保要求。如2005年以前氯化橡膠面漆是橋梁配套涂料首選，占70%以上份額，根據(jù)孟德利爾法規(guī)的有關(guān)規(guī)定，為保護大氣臭氧層，我國逐步減少了氯化橡膠面漆的用量，完全被聚氨酯、氟碳、聚硅氧烷等技術(shù)先進的面漆所替代。 大力推廣高固體份涂料劑無溶劑涂料 目前橋梁涂料以溶劑型涂料為主，因此，減少溶劑型涂料VOC含量，提高固體分含量等是橋梁涂料環(huán)保工作的重點。以橋梁配套涂料中最常用的環(huán)氧云鐵中層漆（MIO）來舉例說明。 固體分含量高，VOC含量低（見表十）。據(jù)統(tǒng)計橋梁涂料中高固體分涂料占總量的40%左右，無溶劑涂料約占5%左右，比前幾年有所提高。 加速發(fā)展水性橋梁涂料 早在1995年上海建造徐浦大橋時，在業(yè)主和設(shè)計單位的指定下，采用了美國IC531水性無機富鋅涂料作底漆，為我國水性橋梁涂料應用開了個好頭。之后，由上海門普萊新材料公司生產(chǎn)的水性無機富鋅底漆陸續(xù)應用在宜昌長江大橋，浙江銅瓦門跨海大橋、山東黃河大橋的鋼箱梁上。與國內(nèi)生產(chǎn)的溶劑型環(huán)氧云鐵中層漆、聚氨酯、氟碳等面漆配套，在防腐蝕性、施工性能上表現(xiàn)出高性能優(yōu)勢。 近期，大連振邦涂料公司生產(chǎn)的水性氟碳涂料已成功應用在哈爾濱的兩條跨江大橋上，共供應配套涂料5-6噸。盡管目前我國水性橋梁涂料的份額還不到3%，相信在“十二五”五年計劃中會迅速發(fā)展。 開發(fā)節(jié)能減排的橋梁涂裝新工藝新技術(shù) “三分涂料、七分涂裝”這也包括涂裝中節(jié)能減排工作。近年來，“武船重工”“振華港機”“山橋”“寶橋”等大型橋梁制作工廠均設(shè)置了鋼材預處理線，專門的噴砂房、噴漆房。專業(yè)進行三廢處理；為保證涂層質(zhì)量，在涂裝工藝流程上，抓住每一個工藝環(huán)節(jié)如加焊縫及特殊部位的預涂裝、第二道面漆必須到工地現(xiàn)場噴涂等等；限制高能耗的涂裝設(shè)備，大力推廣噴漆效率高，涂層質(zhì)量好的無氣噴涂法；對于混合時間短的雙組分無溶劑涂料和聚氨酯等，必須采用加熱型雙組分無氣噴涂泵。涂裝新工藝，新技術(shù)也促進了橋梁涂料技術(shù)的發(fā)展。開發(fā)推廣各種功能性橋梁涂料： 近年來，我國涂料廠家開發(fā)推廣了各種功能性，專業(yè)性橋梁涂料，如“底面合一”“濕碰濕”“通用底漆”“帶銹防銹”等橋梁涂料。特別是橋梁維修上應用的低表面處理涂料，幾年來發(fā)展較快，也有一定數(shù)量的工程案例。見表十一。 絕大部分低表面處理涂料為環(huán)氧類，但美國RUST-OLEUM公司還有雙組分聚氨酯類（P9800）、醇酸類（7400）及水性丙烯酸類低表面處理漆NOXED，特別是NOXED在我國臺灣底漆絕大部分橋梁維修上得到應用。 三、國內(nèi)外系列標準的制定與頒布促使橋梁涂料的規(guī)范發(fā)展：隨著橋梁工業(yè)和重防腐涂料技術(shù)的發(fā)展，近幾年來國內(nèi)外頒布了與橋梁重防腐涂料和涂裝有關(guān)的系列標準，主要有： 1.國際標準： ISO12944標準色漆和清漆防護涂料體系對鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕保護1998年初版，2007年修正版。它是國際上涂料、涂裝行業(yè)的指導性標準。 標準概括了八大部分，主要有：環(huán)境分類，涂料類型及其配套，結(jié)構(gòu)設(shè)計，性能檢測，涂裝及表面處理等等。 特別是標準中關(guān)于防腐涂層使用年限的定義，澄清了它與橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計壽命的區(qū)別，突出了以LCC原則來進行涂料配套設(shè)計，這對橋梁涂料的發(fā)展起了積極作用。 ISO14713-1998是關(guān)于電弧噴涂鋅鋁及重防腐涂料配套，涂層的腐蝕防護原則規(guī)定，基本技術(shù)，內(nèi)容與ISO12944類同，復合涂層最高防腐壽命為20年。 2.國內(nèi)標準 涂料物化性能指標的檢測 例：GB/T1728，1731，6750 涂料漆膜耐性檢測 例：GB/T5210，1771，1733 3.鐵道行業(yè)防腐涂裝標準TB/T2486-1994鐵路橋梁涂膜劣化評定 TB/T2772-1997鐵路橋梁用防銹底漆供貨技術(shù)條件 TB/T2723-1997鐵路橋梁用面漆，中層漆供貨技術(shù)條件 TB/T1527-2004鐵路鋼橋保護涂裝 4.關(guān)于電弧噴涂鋅鋁等工藝標準 國家標準GB/T9793-1997 5.交通行業(yè)標準 UT/T722-2008公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)涂裝技術(shù)條件 UT/T694-2007混凝土橋梁表面涂層防腐技術(shù)條件 UT/T695-2007懸索橋主纜防腐涂裝技術(shù)條件 6.關(guān)于涂層老化評級方法標準 國際標準：ISO4628/15 國內(nèi)標準：GB/T1766-1995 在這些標準的導向下，特別是涂料，涂裝中關(guān)于性能價格比的理念成功應用于杭州灣大橋，廈漳大橋，港珠澳大橋等涂料和涂裝工作上，取得了巨大的成功，促進了橋梁涂料的發(fā)展。 四、橋梁涂裝工程市場競爭日趨規(guī)范化目前橋梁涂裝工程處于激烈的競爭之中，其中有廠家間的競爭，各類成本上漲而引起的價格競爭；由于橋梁工程多為重點工程，橋梁涂料是具有先進性，功能行的高性價比的重防腐涂料；它的銷售基本上是涂料公司以工程直銷方式參與投標的。十幾年來在激烈的市場爭中，積累了經(jīng)驗教訓，把握了方向，避免了不管涂料固含量不一，鋅粉含量不一，理論涂布率大小，施工性能好壞，一律以低價中標的惡性競爭。目前，在橋梁涂裝工程招投標中，一般由業(yè)主確定涂料公司后，由涂裝工程公司進行包工包料的投標。在涂裝施工的招標文件中，不僅規(guī)定了涂裝的工作范圍，面積，引用的國內(nèi)外標準號，各部分涂層配套及規(guī)定膜厚，而且標示了各種涂料等主要技術(shù)參數(shù)，配套涂層的耐候性和防腐性能的檢測報告。如在2011年3月九江公路大橋鋼箱梁配套涂層的相關(guān)檢測報告有： A.耐酸（8h）/堿性（100h）：達到合格級 B.耐濕熱試驗：4000小時不起泡，不脫離，不開裂，不生銹 C.耐中性鹽霧試驗：1000小時不起泡，不脫離，不開裂，不生銹 D.人工氣候老化實驗：1000小時不起泡，不脫離，不開裂，不生銹 E.在中國各典型氣候特征地區(qū)大氣自然暴露試驗階段報告 招標文件中還規(guī)