一、桥梁钢结构防腐背景

桥梁是人类最杰出的建筑之一。某种意义上来说，桥梁已已不仅仅是人类生活、交流的辅助设施，它更是人类的智慧与力量的结晶，是一件件人类创造的艺术瑰宝。

桥梁的变迁是与涂料工业的发展紧密相连的。涂料工业的发展，与涂料用树脂、助剂、功能性颜料等原料的开发应用有着密切的关系。每一种新原料的使用成功，都会促生新的涂料产品，而作为桥梁涂装发展历程中某一时期的代表性产物。

二、桥梁腐蚀的危害

桥梁的建造，给人类的生活、交通带来了巨大的便利的同时，其本身也会受 到损伤，需要进行维修，甚至报废重建。因此，对桥梁损伤的原因进行必要的研究，有利于桥梁的保养、维护，有利于延长桥梁的使用寿命。纵观桥梁失效的原因，主要是由于材料和制作不良、自然灾害、各类交通事故以及腐蚀等造成的。而各国桥梁专家的共识是桥梁损伤甚至失效的主要原因之一。

桥梁金属暴露在野外环境中的建筑结构，其表面与周围介质（水汽、盐分等）极易发生化学及电化学作用。同时，桥梁一般横跨江河，常年平均湿度较高，腐蚀环境较为恶劣。 桥梁的材质通常分为钢材和混泥土。

三、桥梁腐蚀的种类

桥梁的建造是更具需要而建造的，一般横跨江河或海湾，腐蚀环境非常复杂。我国地域辽阔，各桥梁所在的地理位置也千差万别。而桥梁的腐蚀速率和状况又与其所处的黄金息息相关。因此，在设计桥梁防腐涂装前，首先对腐蚀环境进行分析是非常必要，也是至关重要的。

（1）中国的气候环境特点

中国地区环境 根据各地的气温和湿度情况，通常我国的气候环境分为以 下5类

热带湿热区：雷州半岛、海南岛和台湾南部。

亚热带湿热 区：秦岭以南 、长江流域、四川、珠江流域、台湾北 部和福建。

亚热带干燥区：新疆天山以 南的戈壁沙漠。

温热带温和区：秦岭以北、内蒙南部、华北、东北南部。

寒带干燥区：内蒙北部、黑龙江省。

（2）大气腐蚀环境分类

桥梁的腐蚀不仅仅受到温度和湿度的影响，更多的是与大气环境中腐蚀物质（如氯离子、含硫化合物、氮氧化合物等）有关。这些腐蚀物质是由于城市排放污染物（如汽车尾气或锅炉排放）、工业排放物以及海洋性气候直接或是间接 产生的。

（3）水介质腐蚀

大桥是横跨江河湖海的，桥梁的墩梁等不可以避免 地会处于水的腐蚀环境中。根据水的成分不同，水介质腐蚀通常分为淡水腐蚀和海水腐蚀。

淡水腐蚀：淡水含盐量少，一般呈酸性，一般情况下淡水的腐蚀性较弱。淡水中的腐蚀主要是吸氧腐蚀。但是随着现代工业排放物对淡水的污染，会加速腐蚀的速度。这些是外界因素是不可以忽略的。

海水腐蚀：海水是一种含多种盐类的电解质溶液。海水腐蚀通常按物体与海水接触情况不同分为飞溅区、潮差区、全侵 区和海泥区。其中飞溅区由于受风浪的影响，海浪飞溅对物体表面频率冲击、干湿交替，是防腐要求最高区域。

（4）土壤腐蚀

桥梁的支撑柱 必然要立足于土壤职 中，土壤对钢铁或是混凝土的腐蚀直接影响着大桥的安全。土壤腐蚀的因素主要有：电阻率、含氧率量、盐分、含水量、PH值、温度和微生物等。

一、基本原则

桥梁所处的环境不同，其所受到的腐蚀因素也不尽相同。因此，桥梁涂装的防腐涂层配套必须遵循“量身定做”的设计理念。考虑到桥梁涂装中的各种因素，通常总结为以下四项涂装设计的基本原则。

1、充分考虑桥梁所处的腐蚀环境

如前节中所述，根据桥梁所处的大气、化学腐蚀环境的差异性，可以参照ISO 12944-2：2017《色漆和清漆 防护涂料体系对钢结构的防腐蚀保护第2部分：环境分类》标准和GB/T 15957-1995《大气环境腐蚀性分类》，对桥梁所处的腐蚀环境进行分级。

2、充分考虑桥梁的结构与工况条件、桥梁结构、形状与工况条件的不同

对表面处理和涂装作业的要求有很大的不同，是涂装设计量身定做的重要依据。这些因素主要有：

● 钢结构还是混凝土结构；

● 桥梁结构类型--钢箱梁、钢板梁、钢桁梁、钢管拱；

● 悬索桥、斜拉桥、拱桥中的缆索、风嘴的特殊性；

● 桥梁结构中各部位工况及其小环境特点；

● 桥梁外观与色彩设计要求；

● 桥梁制造流程与涂装作业的衔接。

3、充分考虑施工工艺水平的高低

涂料的防护功能有阴极保护、缓蚀作用、屏蔽作用三种作用。施工工艺直接影响底材的表面处理、涂料的成膜质量，进而影响涂料防护功能的发挥。例如，富锌漆涂在表面处理达不到Sa2.5等级的钢表面，无法达到满意的阴极保护效果。因此，现代桥梁涂装特别强调：底材的表面处理、选用优质的重防腐涂料、正确设计涂装的涂料配套、严格控制现场的施工质量、加强运营过程中的维护与保养，从而确保及延长桥梁的使用寿命。

4、充分考虑投资限制性因素

涂装设计与任何设计一样，必须贯彻“全寿命经济分析法”（LCCA）设计思想（详见本章第二节叙述）；控制投资在允许的范围内，才是可行的。

二、防腐涂层的使用寿命

根据桥梁防腐预期寿命，选用优质的重防腐涂料体系。一般来说，新建大型桥梁在涂装施工质量达标、建成通车后对涂料涂层进行正常的维护及保养的前提下， 目前国际上一般认为大型新建钢结构桥梁防护涂层的有效使用寿命可达到25年，国内有一部分大型新建桥梁防护涂层的设计有效使用寿命要求达到25～30年。特别近年新发布的ISO12944-1：2017明确提出钢结构防腐涂层体系最高耐久性保护年限为25年以上，从标准源头上推动了新建桥梁防腐涂层体系的设计保护年限向更高要求迈进。

三、防腐涂装设计的内容

防腐涂装设计书主要应包含以下内容：

1、涂层设计寿命

确定被设计对象的涂层使用寿命；

2、腐蚀环境分析

按照ISO 12944-2：2017和GB/T 15957-1995标准的要求分析被设计对象的腐蚀环境（C1~C5、CX，Im1etc）；

3、引用标准

包括ISO 12944-2017、Q/CR 749-2020、JT/T 722-2021以及HG/T 3668-2009等相关标准；

4、配套体系

根据涂装部位，查找相关标准进行涂层体系的设计；

5、产品技术指标

根据所设计的涂料涂层体系，查找相关标准确定涂料涂装的各项技术性能指标；

6、涂装工艺方案

通常包括结构处理、表面处理、表面清洁、环境检查和涂装作业几部分内容。结构处理建议对桥梁结构内部瑕疵部位进行结构处理，包括锐边、棱角等结构处理；表面处理主要包括喷丸、喷砂、机械或手工打磨、酸洗等方式，对桥梁结构表面进行处理；表面清洁主要包括除尘、除油和油脂、除表面盐分等；环境检查指涂装施工环境的检查，包括钢板温度、环境温度、相对湿度、露点、通风、照明、安全等因素；涂装作业为按照涂装工艺方案的要求进行涂装方法、涂装的各种条件的选择；

7、质量检验与验收

按照防腐涂装设计书的要求进行涂装前后的质量检查，包括涂装前表面粗糙度、清洁度的检查及涂装后涂层厚度、拉拔强度等检查项目，完成质量检验与验收。

四、桥梁涂层色彩设计

桥梁发展到今天，已经不再仅仅是传统意义上作为便利交通的一种工具了。很多的时候，桥梁代表了一个城市的形象、反映了一个城市的特色。润扬长江公路大桥的钢箱梁采用了金属铝色，横跨于万里长江之上，宛若银河落人间；汕头礐石大桥的斜拉索巧妙地选用了橙黄色，远远望去，好似万道霞光倾洒在绿波之上；云南小湾大桥采用冰灰色与周围绿水青山大自然色彩协调和谐，增添了旅游观赏性。所以桥梁成了城市或地区的一道道靓丽的风景线。因此，业主们在要求桥梁防腐蚀性能的同时，也越来越关注桥梁的外观，尤其是防腐涂层的颜色选择。

但是，色彩的设计也并非易事。首先，人类对于颜色的感觉非常复杂。某些颜色会使人宁静、舒畅；相反，有些颜色则使人烦躁、紧张。对于行车在桥梁上的人来说，颜色也关系到安全。其次，颜色对于产品的成本和耐性也影响巨大。某些颜色，如鲜红或鲜黄，若选用单偶氮类颜料，成本不高但耐候性差，不能达到长效防护的目标；而选用其他颜料，则成本可能会上升很多。因此，色彩的设计已经成为桥梁防护涂装设计中必不可少的一项内容。设计者们不但要考虑业主的要求，更应考虑安全、成本和耐候性方面的问题。

总之，在色彩设计上应遵循工艺美学、涂膜性能、技术经济及周围环境等多方面相协调与和谐的原则。

一、基础性标准

桥梁的涂装设计要充分考虑到大气腐蚀环境的影响。ISO 12944-2：2017《色漆和清漆 防护涂料体系对钢结构的防腐蚀保护第2部分：环境分类》和GB/T 15957-1995《大气环境腐蚀性分类》 是目前涂装设计中采用最多，也是最实用的标准。具体分类方法可以参考本章第一节中的“大气腐蚀环 境分类”相关内容。

二、桥梁防腐涂装行业标准

（1）铁道行业标准

早期我国铁道行业就钢桥防腐保护制定了4个行业标准。其中标准TB/T 2486-1994《铁路钢梁涂膜 劣化评定》规定了铁路钢梁涂膜劣化类型、劣化等级和评定方法，适用于评定钢梁涂膜的状态、质量以 及铁路钢梁劣化涂膜涂装分类、桥梁其他钢铁结构；标准TB/T 1527-2004《铁路钢梁保护涂装》规定了 铁路钢桥保护涂装技术要求、试验方法和检验规则，适用于钢桥的初始涂装、钢桥涂膜劣化后的重新涂 装和维护性涂装；标准TB/ T2772-1997《铁路钢桥用防锈底漆供货技术条件》和TB/T 2773-1997《铁路 钢桥用面漆、中间漆供货技术条件》分别规定了铁路钢桥各涂装体系防锈底漆、中间漆、面漆的分类、 技术要求、试验方法、检验规则及包装、标志、运输和贮存，适用于新建钢梁涂装、运营中钢梁重新涂 装及维护涂装和其他钢结构涂装使用的防锈底漆、中间漆、面漆。2011年，TB/T 2772-1997与TB/T 2773-1997 废止合并入TB/T 1527-2011《铁路钢桥保护涂装及涂料供货技术条件》。

2020 年，原铁道部标准TB/T 1527-2011也已废止，取而代之的是新制定的中国铁路总公司企业标准 Q/CR 749-2020《铁路桥梁钢结构及构件保护涂装与涂料》。该标准分为第1部分 钢桥；第2部分 支 座；第3部分：人行道钢横梁、附属钢结构这3个分标准，依次规定了铁路钢梁；支座；人行道钢横 梁、附属钢结构的保护涂装体系、技术要求、检验方法、检验规则以及涂料包装、标志、运输和贮存， 适用于这三类结构的初始涂装、涂膜劣化后的重新涂装和维护性涂装，以及涂装使用的防锈底漆、中间 漆和面漆。

（2）化工行业标准

标准HG/T 3656-1999《钢结构桥梁漆》按使用年限，将钢桥涂装产品分为普通型和长效型两类。分 别对这两类产品的防锈底漆、中间漆、面漆的技术要求、试验方法、检验规则及包装、标志、运输和贮 存作了规定。同时在附录中列举了两类产品的常用品种，并介绍了几个实际应用配套体系。

（3）交通行业标准

JT/T 722-2008 公路桥梁钢结构涂装技术条件

JT/T 694-2007 悬索桥主缆防腐涂装技术条件

JT/T 695-2007 混凝土桥梁表面涂层防腐技术条件

其中JT/T 722-2008 在 2020 年进行修订，新修订的标准体现了交通桥梁领域涂料与涂装的先进性和 前瞻性，在推动先进成熟技术、成功经验的同时，为新产品、新技术和新工艺的引入提供了方法和依 据。标准修订注重了桥梁耐久性的全寿命周期经济性和环保性，既重视吸取国内近年来桥梁防腐涂装实 践的发展成果，包括经验教训，同时也借鉴国际上的先进经验，特别借鉴了新版IS012944以及国外桥梁 防腐涂装规范；JT/T 694-2007标准适用于悬索桥主缆系统的防腐涂装，除规定了有关术语和定义外，着 重设计规定了主缆系统涂装材料配套体系、施工工艺、相关材料的性能指标以及验收、安全、卫生、环 保等；JT/T 695-2007 标准，在对混凝土桥梁做出腐蚀环境与腐蚀因素分析的基础上，设计规定了混凝土

桥梁在各种腐蚀环境条件下表面涂层配套体系及其性能指标，并对涂装施工、验收、安全、卫生及环境 保护等做出具体的规定。 JT/T 694-2007和JT/T 695-2007两个标准也将于未来几年进行修订。

一、混凝土桥梁翻新

由于混凝土是强碱性建筑材料，因此要求混凝土防腐涂料具有良好的耐碱性，附着力和抗渗透性。此外，涂料本身还应具有良好的耐候性和长期耐久性。对于海边桥梁混凝土结构，表面涂层应具有优异的耐候性，耐日光和紫外线降解，耐盐雾和海洋大气腐蚀，并且不会出现严重的粉化，变色，剥落，开裂等现象在有效保护期内。

根据JTJ275-2001《港口工程混凝土结构防腐蚀技术规范》，GB50046-95《工业建筑防腐设计规范》和GB50212-2002《建筑防腐施工与验收规范》等有关规定标准，环氧树脂涂料，聚氨酯涂料，氯化橡胶涂料，乙烯基树脂涂料，丙烯酸树脂涂料等。被认为是合适的涂料品种。根据国内外桥梁混凝土防腐涂料的经验，可采用以下涂料获得良好的涂料效果。

A1：梦能涂料推荐大气区的桥梁面、墩帽、桥墩、挡板、护栏、铺装翻新油漆防腐方案

A2：梦能涂料推荐桥墩水下区、干湿交替区翻新油漆防腐方案

一、混凝土桥梁面临的腐蚀威胁

由于混凝土是强碱性建筑材料，梦能涂料专家认为因此要求混凝土防腐涂料具有良好的耐碱性，附着力和抗渗透性。此外，涂料本身还应具有良好的耐候性和长期耐久性。对于海边桥梁混凝土结构，表面涂层应具有优异的耐候性，耐日光和紫外线降解，耐盐雾和海洋大气腐蚀，并且不会出现严重的粉化，变色，剥落，开裂等现象在有效保护期内。

钢筋锈蚀

氯离子侵蚀：海水、盐渍土、除冰盐等环境中的氯离子可以渗透进混凝土，破坏钢筋表面的钝化膜，导致钢筋锈蚀。

碳化：大气中的二氧化碳（CO2）与混凝土中的氢氧化钙（Ca(OH)2）反应，生成碳酸钙（CaCO2），这一过程降低了混凝土的pH值，减少了对钢筋的保护作用。

湿气和氧气：钢筋暴露在湿气和氧气环境中，易于发生电化学腐蚀。

混凝土劣化

碳化：混凝土碳化不仅降低了混凝土的pH值，减少了对钢筋的保护，还会导致混凝土结构性能下降。

冻融循环：在寒冷地区，混凝土中的水分冻结膨胀，反复的冻融循环会导致混凝土内部产生微裂纹，最终导致混凝土剥落。

硫酸盐侵蚀：当混凝土接触到含有硫酸盐的地下水或土壤时，硫酸根离子与混凝土中的钙离子反应生成膨胀性产物，导致混凝土膨胀并最终破裂。

物理损伤

物理冲击：车辆撞击、落石等外部物理因素可能会导致混凝土损坏。

振动：长期的交通负载和振动也可能导致混凝土疲劳损伤。

化学侵蚀

酸性环境：在某些工业区域或者酸雨环境下，混凝土可能会遭受酸性物质的侵蚀。

其他化学物质**：如某些溶剂、油类等化学物质也可能对混凝土造成损害。

微生物腐蚀

微生物诱导的腐蚀：特定环境下的微生物活动可能会促进混凝土和钢筋的腐蚀过程。

这些腐蚀威胁会影响混凝土桥梁的安全性和耐久性，因此需要采取适当的防护措施来延长桥梁的使用寿命，比如使用高质量的混凝土、实施阴极保护、定期检查和维护等。

二、混凝土桥梁采用石墨烯涂料防腐方案

引用标准：JT/T 695-2007 混凝土桥梁结构表面涂层防腐技术条件

混凝土桥梁的分类主要基于其结构和组成部分。混凝土桥梁通常由以下几个基本组成部分构成：

桥面：桥面是桥梁上面的平台，用于承载车辆和行人的运行。桥面通常由柏油、混凝土或钢板等材料制成，以确保其强度和耐久性。

支座：支座是桥梁与地基之间的连接点，目的是承受桥梁的重量和施加在桥梁上的荷载，并将这些力传递到地基上。支座通常由橡胶或钢制成，以提供良好的承载能力和减震效果。

主梁：主梁是桥梁的主要结构元素，负责承载桥梁上的荷载并将其传递到支座上。主梁通常由混凝土、钢或预应力混凝土制成，具有高强度和耐久性。

墩柱：墩柱是桥梁的垂直支撑结构，用于支撑主梁和桥梁上的荷载。墩柱通常由混凝土或钢制成，具有良好的承载能力和结构稳定性。

基础：桥梁的基础是将桥梁支撑在地面上的结构。基础通常由混凝土或钢制成，具有足够的强度和稳定性以支撑桥梁上的荷载。

此外，桥梁还包含其他组成部分，如系梁、承台、立柱、盖梁、支座垫石等，这些部件共同协作，确保桥梁的结构安全和稳定性。

B1、梦能涂料推荐大气区的桥梁、墩帽、桥面、桥墩、挡板、护栏、铺装防腐方案

B2、梦能涂料推荐桥墩水下、干湿交替部份防腐方案

一、钢结构桥梁面临腐蚀

钢结构桥梁终日伫立户外日晒雨淋, 受到介质作用容易发生腐蚀, 如果没有有效的防腐蚀方法对钢结构进行保护, 会导致钢桥梁的使用寿命大幅度下降甚至提前报废。

1. 均匀腐蚀

均匀腐蚀是最常见的腐蚀形态, 主要特征是腐蚀分布于整个金属表面, 并以相同的速度使金属整体厚度减薄。均匀腐蚀虽然造成大量金属损失, 但并不可怕, 由于腐蚀速度均匀, 可以容易地进行预测和防护, 只要进行严格的工程设计和采取合理的防腐蚀措施, 钢桥梁一般不会发生突然性的腐蚀事故。

2.点蚀

钢材在适宜的环境介质中, 经过一定时间大部分表面未受腐蚀, 但在个别的点或微区内, 由于金属的选择性腐蚀而出现蚀孔或麻点, 随着时间的增加,蚀孔向纵深方向发展, 这种腐蚀形态称为点蚀。点蚀的产生一般是由于Cl - 吸附在金属表面膜中某些缺陷处引起的, 如广东某斜拉桥于1988 年12 月建成, 1995 年1 根拉索上段突然断裂, 经分析其腐蚀产物发现含有0. 1 %Cl - 和0. 1 %SO42 - , 其断裂原因主要是由于Cl - 点蚀造成的。

3.缝隙腐蚀

缝隙腐蚀是因金属与金属、金属与非金属相连接时表面存在缝隙, 在有腐蚀介质存在时发生的局部腐蚀形态, 主要发生在金属铆接、螺栓连接、螺钉接头、非金属材料的法兰垫圈与金属材料间等部位。

二、桥梁钢结构涂料防腐

常用的钢结构防腐蚀措施主要分为两类:一类是机械隔离措施, 即采用惰性材料包覆在钢结构表面, 隔离水、氧气等腐蚀介质以达到防腐蚀的目的;另一类是根据电化学腐蚀原理, 人为提高钢结构的电位, 使其处于电位较高的一极, 从而达到保护目的。依据上述原理, 常用的钢结构防腐蚀方法有火焰喷涂、热浸镀、涂料涂装、电弧喷涂复合涂层等。

钢桥梁使用涂料进行防腐蚀保护已经100 多年了, 经过不断发展和大量应用, 现在已形成系列化的专用桥梁涂料。 由于任何一种涂料都无法保证同时对钢铁提供隔离、抗紫外线和阴极保护等功能, 因此钢桥梁涂料涂装通常是由具有耐腐蚀、耐候性和施工性能好的底漆、中间漆和面漆组成的综合防腐蚀体系。其腐原理主要是机械屏蔽、钝化缓蚀作用及阴极保护的共同作用。

A1、风嘴、结构撑内表面

风嘴(wind faring)是桥梁钢箱梁断面的特殊构造，由上、下游的顶、底板和腹板构成特定的形状以达到改善断面气动性能、提高桥梁断面抗风稳定性的目的。桥梁风嘴是为了减少强风对桥面结构引起的谐振而采取的设计措施,

*以上方案采用第四代石墨烯涂料解决方案，如需其它方案请与我们联系

A2、附属设施外表面

桥梁附属设施包括桥面系、伸缩缝、桥头搭板、锥坡、排水设施等。

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A3、钢箱梁、钢锚箱、结形撑栓连接部位

钢箱梁 (Steel Box Girder)：钢箱梁是一种桥梁结构形式，其截面形状类似于一个箱体，由钢板焊接而成。它主要用于大跨度桥梁的建设，因为其结构刚性好、承载能力强、重量轻、抗震性能优越等特点。

钢锚箱 (Steel Anchor Box)：钢锚箱是用于固定悬索桥或斜拉桥中的主缆或斜拉索的一种结构。它主要用于承受主缆或斜拉索传递来的张力，并将这些力均匀分布到桥塔或桥墩上。

结形撑栓 (Node Connector)：结形撑栓是指在钢结构节点处使用的连接件，用于连接多个方向的构件，如桁架结构中的杆件。它是一种高强度的连接方式，能够承受较大的轴向力和剪切力。

*以上方案采用第三代冷喷锌涂料解决方案，如需其它方案请与我们联系

A4、箱梁、结形撑外表面

箱梁：是一种闭合截面的梁结构，通常用于大跨度桥梁的设计，如连续梁桥或悬臂梁桥。箱梁由顶板、底板和两侧的腹板组成，形成一个封闭的箱形结构。

结形撑：是指在钢结构节点处使用的连接件，用于连接多个方向的构件，如桁架结构中的杆件。它是一种高强度的连接方式，能够承受较大的轴向力和剪切力。

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A5、箱梁内表面

箱梁内表面的防腐处理同样非常重要，因为箱梁内部容易积聚湿气，而且不易通风，这使得箱梁内部成为一个特别容易发生腐蚀的环境。

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一、桥梁主缆索面对火灾造成的影响

随着车辆保有量和交通量逐年增加，因交通意外导致的缆索体系桥梁火灾事故时有发生。缆索作为缆索支承体系桥梁的重要受力构件，虽具有相对良好的力学性能和耐候性，但其组成材料中的高强钢丝、聚酯纤维带、PE护套、防腐涂层等的耐火性能较差，当桥面出现火灾事故（特别是油罐车火灾事故）时，极易出现PE护套燃烧，钢丝温度持续升高，防腐层脱落、钢丝性能退化等火灾损伤病害，给桥梁的安全营运造成严重威胁，见表1和图1。目前，行业内还未形成针对承重钢结构的防火设计相关规范，因此缆索等重要钢构件在火灾场景下如何设防还缺乏相应的指导标准。

悬索桥因其独特的结构设计而成为现代桥梁工程中的一个重要组成部分。然而，这种结构在遭遇火灾时会面临严重的安全挑战。主缆索作为悬索桥的核心组成部分，其防火性能对于确保桥梁的整体安全至关重要。本文旨在探讨并提出一套全面的涂料防火方案，以增强悬索桥主缆索在火灾情况下的防护能力。

1、悬索桥主缆索火灾挑战

悬索桥在火灾中面临的挑战主要包括以下几个方面：

主缆索受热损坏：高温可能导致主缆索强度下降，甚至断裂。

结构稳定性：火灾产生的高温会影响桥梁的整体结构稳定性。

救援难度：悬索桥的高度和跨度使得消防救援变得复杂。

表1缆索体系桥梁火灾损伤事故一览表

二、传统防火材料的问题

桥梁缆索防火材料需要兼顾耐火与隔热两大功能要求，同时，为了满足缆索的包裹施工需要，还要求材料具有一定的柔韧性。此外，作为一种桥梁半永久性的防护措施，桥梁缆索防火体系还需考虑耐环境老化的要求，如防紫外线老化、防水、防酸雨腐蚀，以及适应桥梁结构振动等。

经过大量调研和比选，具备缆索防火隔热应用潜力的材料主要为毡类防火材料，如玄武岩纤维针刺毡、陶瓷纤维针刺毡或气凝胶绝热毡。而毡类产品根据力学强度、耐温等级、导热系数等性能参数的不同，还需进一步进行区分。主要防火材料的优缺点如表2所示。

A1、主缆索防火涂料

梦能气凝胶防火涂料是一种利用气凝胶材料制成的新型涂料，它具有以下特点：

1. 低导热系数： 气凝胶的孔隙尺寸通常在2nm至50nm之间，这种纳米级别的孔隙结构可以极大地降低热传导。 极低的导热系数意味着它可以有效隔绝热量，减少热能从高温区向低温区的传递。常温常压下可达0.013w/m·k

2. 高效隔热： 气凝胶的孔隙结构能够阻止空气分子在孔隙间的流动，从而降低了热对流。 这种结构还能减少热辐射，进一步提高隔热性能。

3. 耐高温： 气凝胶本身是一种耐高温材料，即使在高温条件下也能保持结构稳定。 因此，气凝胶防火涂料能够在高温环境下长时间保持其隔热性能。

4. 提高材料强度和粘结力： 通过配方调整，可以进一步提高涂料的机械强度和与基材的粘结力，确保涂层的完整性和长期性能。

5. 防水和抗腐蚀： 气凝胶防火涂料具有良好的防水性能，能够防止水分渗透。增水率＞99%。同时，它还具有抗腐蚀性，可以保护基材不受化学物质侵蚀。

6. 防火性能： 气凝胶本身属于难燃性物质，能够提高涂料的整体防火性能。 当涂料形成涂层时，可以有效地隔绝火焰与基材的接触，防止火焰蔓延。防火等级A1级，烟雾等级AQ1级.

7. 环保： 气凝胶防火涂料通常不含挥发性有机化合物(VOCs)，对人体和环境友好。

8. 施工简便： 气凝胶防火涂料可以通过常规的喷涂、刷涂等方式施工，方便快捷。但是，需要注意的是施工过程中要确保涂层的密实，以发挥最佳隔热效果。

9. 适应性强： 可以应用于各种基材上，如金属、混凝土等，适用于建筑物、设备等多种场合。

10. 延长使用寿命： 由于其优异的隔热和防火性能，可以有效地保护基材，延长结构的使用寿命。

综上所述，气凝胶防火涂料因其出色的隔热和防火性能，在工业和民用建筑中得到了广泛的应用。在施工过程中需要注意涂料的正确应用和维护，以确保其长期的有效性。

一、桥梁缆索结冰的危害

斜拉桥拉索和悬索桥悬索下部为桥面，在冬季温度较低，风速较大，湿度较大时，桥梁缆索极易结冰，桥梁缆索结冰会带来一系列的安全隐患和潜在危害，具体包括以下几个方面：

1. 增加缆索负载：冰的重量会给缆索带来额外的负荷，特别是在积冰较厚的情况下，可能导致缆索张力的不平衡，将影响整个桥梁结构的稳定性和安全性。

2. 降低缆索强度： 结冰可能会导致缆索材料的物理性能发生变化，例如在极寒条件下，某些材料可能会变脆，从而降低缆索的抗拉强度。

3. 冰凌形成：白天融冰缆索底部形成的水滴在夜间温度下降时会在底部再次冻结形成冰凌。当冰凌增大到一定程度或缆索温度上升时冰凌根部断裂坠落，会对桥面行人和车辆造成危险。

4. 增加摩擦：结冰会增加缆索之间的摩擦，影响缆索的正常移动和桥梁的动态特性，特别是在缆索需要移动或调节张力的情况下。

5. 结构稳定性受影响：缆索结冰会导致桥梁的整体结构稳定性下降，尤其是在大风等恶劣天气条件下，可能会引起桥梁振动或摆动加剧。

6. 增加维护成本：结冰会导致缆索表面损伤，增加维护频率和成本。此外，冰层的存在也会增加维护工作的难度。

7. 安全隐患： 冰凌的坠落不仅会对桥面的行人和车辆构成直接威胁，还可能对桥梁下方的船只等造成危害。

8. 影响美观：结冰会破坏桥梁的整体外观，尤其是在缆索上形成冰柱时，虽然可能会显得壮观，但同时也是一种安全隐患。

9. 影响交通：如果结冰严重到影响桥梁的安全性，可能会导致交通中断或限行，影响人们的出行。 为了避免这些危害，梦能涂料已经开发了一些防结冰和除冰技术，采用碳纳米管材料贴敷在缆索上并涂覆超疏水涂层，或者使用加热电缆、振动装置等方法来预防结冰。此外，还可以采用疏水性涂层、化学防冰剂等措施来减少冰层的形成。这些梦能涂料技术和措施有助于提高桥梁缆索在冬季的可靠性和安全性。

二、采用梦能碳纳米管涂层解决缆索防结冰

在桥梁缆索上贴覆碳纳米管材料，并结合超疏水涂层，可以在低温环境下通过加热来防止缆索结冰。 梦能碳纳米管涂层技术具有非常高的电导率和一定的电阻。当电流通过碳纳米管时，由于电阻效应会产生热量。这种加热方式非常高效且可控，能够快速升高缆索的温度，从而融化冰层或防止冰层形成。

2.1、碳纳米管涂层技术优势

梦能科技将碳纳米管与涂料混合，制备成复合材料。这种复合材料可以直接缠绕在缆索上或嵌入缆索内部，形成一个加热系统。

1、高效节能：碳纳米管加热速度快，能量转化效率高。

2、均匀加热：碳纳米管能够提供均匀的加热分布，避免局部过热。

3、轻量化：碳纳米管加热元件轻薄，不会增加缆索的负担。

4、灵活性：可以根据缆索的具体需求定制加热元件的形状和大小。

2.2、梦能防结冰涂层解决方案

梦能防结冰油漆双组分包装，漆料由氟碳树脂、颜料、溶剂、助剂等组成；另一组分为脂肪族异氰酸酯固化剂，旨在防止物体表面结冰或减少冰层的形成。这类涂料通常具备以下特点：

1. 低表面能：梦能防结冰油漆具有低表面能，可以将水或冰难以附着在涂层上。

2. 超疏水性：梦能防结冰油漆具有超疏水性能，即能够显著减少水滴与表面的接触面积。

3. 接触角大：防结冰涂层接触角可以减少冰的附着，使得冰更易从表面滑落。

4. 低摩擦系数：梦能防结冰油漆的表面通常具有低摩擦系数，冰层不容易牢固地附着在表面上。

5. 自清洁功能：由于防结冰油漆能够减少冰层的形成，因此也减少了清理冰层的工作量。

6. 耐候性：防结冰油漆通常具有良好的耐候性，可以在户外环境下长时间保持其性能。

7. 易于施工：梦能防结冰油漆通常可以采用常见的涂装方法进行施工，如喷涂、刷涂等。

梦能防结冰油漆广泛应用于：飞机表面，防止结冰影响飞行安全；电线、电缆，防止结冰导致的线路故障；桥梁、道路标志牌等，减少结冰带来的安全隐患；风电叶片防止结冰影响发电效率。

一、热浸锌底材

热镀锌是一种常用的金属表面防腐处理方法，它通过在钢铁制品表面形成一层锌铁合金层来提供保护

二、不锈钢底材

不锈钢本身具有很好的抗腐蚀性能，但某些情况下仍然需要额外的防腐措施来增加其耐久性和美观度。

一、防腐涂层的失效分析

防腐涂层失效是指涂层长期暴露在腐蚀环境下，而引起各种物理和化学性能的衰变，使其失去原有的性能，部分或全部失去对桥梁基体的保护作用。

桥梁的防腐涂层失效主要分为有机涂层失效和金属涂层失效两大类。

1.有机涂层的失效分析

主要是涂层受到化学物质的侵蚀，或受到外界环境如紫外线、冷热雨水等的长期作用，以及腐蚀介质对涂层的溶胀扩散等导致其受到破坏等。

2.金属涂层的失效分析

对于金属涂层如热喷锌、热喷铝、热浸镀锌等金属镀层，以及具有金属涂层特点的富锌涂料涂层，它们都是利用锌或铝在使用过程中起到的阴极保护作用、牺牲自己来保护钢铁底材的。金属涂层的失效形式为均匀的化学或电化学腐蚀，它的腐蚀寿命可以根据试验获得涂层的腐蚀速率，在已知金属涂层厚度的情况下，计算金属涂层的耐蚀寿命。富锌涂层的腐蚀失效则兼具有机涂层和金属涂层的特点，一方面富锌涂层对钢铁有阴极保护作用；另一方面有机涂层的失效会使金属锌粉附着不牢或脱落失去作用。因此，对于富锌涂层应视上述两种因素谁更占主导，则涂层的使用寿命就取决于该种因素。

3.复合涂层的失效

现代桥梁的重防腐体系，是以金属涂层和有机涂层相结合的保护涂层。外层的有机涂层可以有效地阻挡腐蚀因子对金属涂层和钢铁的侵蚀。复合涂层的失效首先就是外层有机涂层的失效，大多数情况为粉化、剥落等。由于有机涂层的损坏，腐蚀因子有机会渗入底面，再引起金属涂层的腐蚀失效，而腐蚀产物的生成和积累又会引起有机涂层的附着力下降等。

二、维修涂装的依据

由于防腐涂层的腐蚀失效，为了保护桥梁的安全性和耐久性，就有必要在一定时间内对原有的防腐涂层进行更新和维护。但是更新维护的依据是什么？简单地说，如何判断桥梁原有涂层的失效程度--是局部还是全部？在确保更经济、更合理的前提下，什么时候才必须对桥梁进行更新维护？

GB/T 1766-1995《色漆和清漆 涂层老化的评级方法》（参照采用ISO 4628/1～5-1982）提供了较为详尽的评估方法，通过对有机涂层的起泡、锈蚀、开裂、剥落等几个方面对其腐蚀失效的程度进行分级，为相关的管理维护部门制订维护方案提供了简单明了的依据。

按上述标准评级，通常认为有机涂层失效的综合等级达到3（S3）或4（S4）时，应尽早安排涂层的更新维修涂装。

需要说明上述标准中列举的锈蚀一项。锈蚀的产生是由于底材的表面处理不当、涂层的厚度过低或者涂层涂装不当，有贯穿孔隙存在等原因所造成的。出现锈蚀，说明涂层局部已完全失去作用，对于整个有机涂层的防腐性能也产生影响。同时锈蚀斑点处腐蚀产物的集聚，也会加速周边的涂层产生起泡、剥落、老化等失效作用。防腐技术认为，涂层的锈蚀面积等级达到了3级（相当于ISO 4628/3中的Ri 3或欧洲标准的Re 3）就应对涂层进行维修涂装。所以对于桥梁结构，当面漆出现3级以上粉化，且粉化减薄的厚度大于初始厚度的50%，或由于景观要求时，彻底清洁面涂层后，涂装与原涂层相容的配套面漆（1～2）道；当涂膜处于（2～3）级开裂，或（2～3）级剥落，或（2～3）级起泡，但底涂层完好时，选择相应的中间漆、面漆，进行维修涂装；当涂膜发生Ri2～Ri3锈蚀时，彻底清洁表面，涂装相应底漆、中间漆、面漆。

三、维修涂装设计与施工

制订桥梁的维修涂装方案要比制订一个新建桥梁的涂装规程复杂得多。必须要有一套系统的方法、进行一些特定的测试，来确定原有涂层的状态以及整体结构的完整性；同时还要仔细研究考虑施工地点的条件和相关的环境、安全方面的法律法规等一系列的工作，才能有针对性地制订出维修方案来。

四、维修涂装用涂料的选择 

在选择维修用涂料前，首先要对原涂层进行全面的分析。这些工作包括原涂层的附着状况、原涂装配套系统的分析等。通过一些简单的现场测试，可以大致了解原涂层状况。比如划格法测试（GB/T 9286-1988）可以简便、快速地了解涂层的附着（涂层之间、涂层内部或涂层与底材之间）状况；溶剂MEK（甲乙酮）擦拭法，根据涂层被擦拭后状况（溶解、咬起或起皱、影响不大），可以大致分析出涂装的种类是物理干燥型、氧化固化型或是化学固化型。当然，这些测试的结果是粗略的，只能作为参考依据。要得到精确的结果，还需要另外的方法或是实验室的测试。

其次，还需要考虑选用的涂料对表面处理的要求、维修现场的工作条件以及相应的涂装设备和涂装技术。

通过上述的测试和分析，并参照涂层间相容性的因素，以及设计涂层的使用寿命，才能选择合适的维修涂装用涂料。

五、维修涂装的施工

根据原始涂层的老化程度，维修涂装可以选择局部维修或整体翻新。局部维修可以使用一些简单的手动动力工具对需维修的部位进行表面处理，采用辊涂、刷涂或喷涂等方式进行修补。而整体翻新则需要将原有涂层全部清除干净，并采用合适的表面处理方式（一般采用喷砂除锈），按照新建桥梁结构的涂装施工要求，重新涂装新的防腐涂层。