杭州湾跨海大桥混凝土涂层防腐蚀技术文件.doc
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1、 杭州湾跨海大桥混凝土涂层防腐蚀技术文件 杭州湾跨海大桥混凝土涂层防腐蚀技术文件Corrosion Prevention Special Technical Specification for Concrete Coating of Hangzhou Bay Bridge杭州湾大桥工程指挥部中交公路规划设计院中铁大桥勘测设计院2006年1月2目 录1 工程概况11.1 概述11.2 环境气候11.3 水文数据11.4 水质数据32 编制依据43 基本规定44 表湿区涂层54.1涂料54.2涂层配套64.3 混凝土表面处理64.4 涂装施工74.5 涂装小区试验74.6 施工质量控制与检查85
2、表干区涂层95.1涂料95.2涂层配套105.3 混凝土表面处理115.4 涂装施工115.5 涂装小区试验125.6 施工质量控制与检查136索塔区涂层146.1涂料146.2涂层配套156.3 混凝土表面处理156.4 涂装施工166.5 涂装小区试验166.6 施工质量控制与检查177 涂料与涂装检测187.1 涂料检测187.2 涂装检测198涂层验收20 1 工程概况1.1 概述 杭州湾跨海大桥位于杭州湾中部,连接杭州湾两岸的慈溪和乍浦,全长36km,是目前世界上在建和已建的最长的跨海大桥。大桥混凝土结构表面涂层防腐蚀范围包括:表湿区的承台、桥墩和索塔的下部;表干区的桥墩和索塔上部、
3、箱梁、装饰块和防撞护栏底座等。涂层系统由底层、中间层和面层组成,面层涂料颜色暂定为海灰色,色号B05。1.2 环境气候 杭州湾跨海大桥桥址区属典型的亚热带季风湿润气候区,季风显著,四季分明。常年平均气温16左右,7月最高,平均27.4 28.7,1月最低,平均3.2 4.9,年温差为22.9 24.9,历史极端最高气温35.9 39.0,最低6.6 9.3。年平均日照时数2038h,年平均日照率为4750%。雨量充足,年平均降水量12001300mm,实测最大年降水量1821.3mm,多年平均蒸发量961.4mm,平均相对湿度为81%82%。平均年径流总量5.122亿m3,降水高峰月为9月,平
4、均占年降水量14,无霜期257d。冬季盛行西北至北风,夏季盛行东到东南风,全年以东风为主,年平均风速2.37.3m/s,年平均大风日数9.6d,最大风速为3242m/s。夏秋间多热带风暴。境内灾害性气候以水、旱、风、潮为主,另有气温异常等。杭州湾地区土壤为典型的组合型平原土壤,滨海平原地区,母质均为海积物,自海边向内依次有盐土、潮土、水稻土3个土类,颗粒匀细,质地均一,粉砂含量高,含可溶性盐类,呈中性至微碱性。杭州湾地区海域水层浅薄,海水咸度低于外海,含沙量高且变幅大。海岸地貌形态变化和泥沙搬运的主动力为潮汐和潮流。1.3 水文数据 1.3.1 潮汐特征外海潮波传入杭州湾,受到喇叭口平面外形的
5、压缩以及水深变浅底摩擦效应作用,潮波逐渐由前进波变为驻波性质,日、夜潮不等现象明显,属浅海半日潮海区。常设潮位站的潮汐特征值如表1.3.1。 1.3.2 桥位处设计潮位桥位位于乍浦上游6.0km。桥位设计潮位如表1.3.2所示。杭州湾常设潮位站潮汐特征值 表1.3.1站名项目北岸南岸澉浦乍浦金山咀芦潮港海王山镇海最高潮位(m)6.565.544.984.093.723.38发生日期 (y.m.d)1997.8.191997.8.191997.8.191997.8.191997.8.191997.8.19最低潮位(m)-4.36-4.01-3.37-2.84-2.39-2.04发生日期 (y.m
6、.d)1951.8.221930.9.241969.4.51980.10.251980.10.251952.1.26最大潮差(m)8.937.576.345.104.263.67发生日期 (y.m.d)1951.8.201962.8.21989.10.161987.8.111974.8.201981.10.16平均高潮位(m)3.052.522.161.891.451.11平均低潮位(m)-2.56-2.12-1.80-1.38-1.08-0.66平均潮差(m)5.614.653.933.192.531.76平均涨潮历时(h:min)5:285:275:275:295:566:18平均落潮历时
7、(h:min)6:576:597:016:576:296:07统计年年限195119991930199919521998197819981972198119511997 桥位北岸设计潮位 表1.3.2 频率 P(%)站名0.33125备注乍浦站6.105.755.505.25考虑人类活动影响设计高潮位(m)6.155.805.555.30建议采用设计低潮位(m)/-3.58-3.56/建议采用1.3.3 原形水文特征值工可阶段对原形水文的观测在桥位断面进行,原形水文观测的结果见表1.3.3。 原型水文测验项目特征值统计 表1.3.3项目桥位潮汐最高潮位(m)3.68最低潮位(m)-3.00最大
8、潮差(m)6.68平均潮差(m)5.30涨潮历时(h:min)5:25落潮历时(h:min)6:59潮流潮讯大中小涨潮最大流速(m/s)4.253.822.26落潮最大流速(m/s)3.962.711.67垂向平均涨潮最大流速(m/s)3.773.322.03垂向平均落潮最大流速(m/s)3.412.001.55涨潮流历时(h:min)5:43落潮流历时(h:min)6:40泥沙最高含沙量(kg/m3)9.605最低含沙量(kg/m3)0.041平均含沙量(kg/m3)1.249盐度最高盐度12.394最低盐度8.982平均盐度10.7871.4 水质数据 杭州湾海水水质见表1.4。 杭州湾海
9、水水质表 表1.4pH值6.948.12固体总量 (以CaCO3计)20002500mg/LCa硬度300325mg/LCl-56025864mg/L(夏季)Cl-8220mg/L(冬季)Fe3590mg/L化学耗氧量1.36.0mg/L有机质0.18%0.79%亚硝酸盐氮 (NO2-N)0.0010.015mg/L硝酸盐氮 (NO3-N)0.5151.990mg/L悬浮物100mg/L含盐量1.36%Na+4143mg/L电阻率62.2cm石油类浓度0.0220.048mg/L活性磷酸盐浓度0.0150.070mg/L无机氮浓度0.5232.006mg/L溶解氧浓度6.218.89mg/L总
10、氮0.044%0.181%氨氮 (NH-N)0.0020.037mg/L2 编制依据杭州湾跨海大桥混凝土涂层防腐蚀除应符合本技术文件的规定外,尚应符合下列标准,被本技术文件引用的这些标准,可构成本技术文件的条文。本技术文件有关条文若与所列标准要求不一致时,应取用本技术文件的相应条文。(1)杭州湾跨海大桥专用施工技术规范(2005年);(2)行业标准海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范(JTJ 275-2000);(4)国家标准漆膜颜色标准(GB/T 3181-1995); (5)国家标准涂料粘度测定法(GB/T 1723-93);(6)国家标准涂料固体含量测定法(GB 1725-79);(7)国家
11、标准色漆和清漆密度的测定(GB 6750-86);(8)国家标准涂料细度测定法(GB 1724-79);(9)国家标准涂料使用量测定法(GB 1758-79);(10)国家标准漆膜、腻子膜干燥时间测定法(GB 1728-79);(11)国家标准漆膜附着力测定法(GB 1720-79);(12)国家标准漆膜柔韧性测定法(GB/T 1731-93);(13)国家标准漆膜硬度测定法-摆杆阻尼试验(GB/T 1730-93);(14)国家标准漆膜耐冲击测定法(GB/T 1732-93);(15)国家标准漆膜耐磨性测定法(GB 1768-79);(16)国家标准色漆和清漆人工气候老化和人工辐射暴露(滤过
12、的氙弧辐射)(GB/T 1865-1997);(17)行业标准溶剂可溶物氟含量的测定方法(HG/T 3792)(送审稿);(18)行业标准高压无气喷涂典型工艺(JB/T 9188-1999);(19)国家标准漆膜厚度测定法(GB/T 1764-79);(20)香港政府混凝土保护性涂层样板规范(1994年7月第一版);3 基本规定3.1 大桥混凝土结构涂层系统设计使用年限,不应少于20年。3.2 涂层涂装的范围按表3.2划分为表湿区、表干区、索塔区。涂层涂装范围的划分 表3.2名称工 程 部 位表干区预制箱梁,现浇箱梁,桥墩(含南航道桥过渡墩、辅助墩墩座)表湿区海上和滩涂区承台,预制墩湿接头 索
13、塔区主塔、塔座3.3 当采用涂层保护时,混凝土结构应满足下列要求:3.3.1 混凝土的龄期不应少于28d,并应通过验收合格。如混凝土的龄期少于28d需要涂装时,需通过试验确定。3.3.2 混凝土表面存在的因设计要求和施工需要设置的各种预埋件,由土建承包单位按有关规定在涂装前28天处理完毕。3.3.3 混凝土表面存在的裂缝、缺陷等,由土建承包单位按杭州湾跨海大桥专用施工技术规范附录:L“杭州湾跨海大桥混凝土裂缝及缺陷修补技术规程”的规定在涂装施工前28天完成修补工作。在涂装施工中对混凝土表面处理后发现的裂缝和缺陷,由涂装承建单位按上述规程进行修补。3.3.4 因施工原因存在于混凝土表面层的金属焊
14、渣、绑扎铁丝头、铁钉头等应清除干净,涂装施工单位应使用环氧腻子修补平整。4 表湿区涂层4.1涂料4.1.1 表湿区混凝土表面常处于潮湿状态,特别是处于水位变动区的墩台混凝土,混凝土露出水面可涂装的时间短,采用的涂料应具有湿固化和快固结的性能。4.1.2 涂料供应商供应的产品,其涂料性能应满足表4.1.2-1的要求,涂层性能应满足表4.1.2-2的要求。涂料性能要求 表4.1.2-1检验项目标准检验依据颜色满足标准色卡要求国家标准漆膜颜色标准(GB/T 3181-1995)主漆粘度(s)符合产品规定要求国家标准涂料粘度测定法(GB/T 1723-93)固体含量(%)符合产品规定要求国家标准涂料固
15、体含量测定法(GB 1725-79)密度(g/ml)符合产品规定要求国家标准色漆和清漆密度的测定(GB 6750-86)遮盖力(g/m2)符合产品规定要求国家标准涂料遮盖力测定法(GB 1726-79)干燥时间(25)符合产品规定要求国家标准漆膜、腻子膜干燥时间测定法(GB 1728-79)流挂性符合产品规定要求国家标准色漆流挂性的测定(GB 9264-88)流平性符合产品规定要求国家标准涂料流平性测定法(GB 1750-79)涂料的红外光谱分析符合产品规定要求参照香港混凝土保护性涂层样板规范涂料质量控制规定涂料的高温分解气相色谱分析符合产品规定要求参照香港混凝土保护性涂层样板规范涂料质量控制
16、规定涂料在450的含灰量(%)符合产品规定要求参照香港混凝土保护性涂层样板规范涂料质量控制规定面漆细度(m)50国家标准涂料细度测定法(GB 1724-79)附着力(级)2国家标准漆膜附着力测定法(GB 1720-79)冲击强度(cm)50国家标准漆膜耐冲击测定法(GB/T 1732-93)中间漆和面漆的耐磨性(g) (1kg500r)0.05国家标准漆膜耐磨性测定法(GB 1768-79)涂层性能要求 4.1.2-2项目试验条件标准涂层外观涂层标准养护后涂层均匀、无色差、无流挂、无斑点、不起泡、不龟裂、不剥落等涂层耐老化性涂层耐老化试验1000h不粉化、不起泡、不龟裂、不剥落涂层耐碱性耐碱试
17、验30d不起泡、不龟裂、不剥落涂层抗氯离子渗透性活动涂层片抗氯离子的渗透性试验30d氯离子穿过涂层片的渗透量在5.010-3mg/cm2d以下涂层与潮湿混凝土表面的粘结强度涂层标准养护后不小于1.5MPa注:1. 涂层性能试验按涂层系统设计的底层中间层面层复合涂层组成。 2. 涂层的耐老化性系采用涂装过的尺寸为70mm70mm20mm的砂浆试件,按现行国家标准色漆和清漆人工气候老化和人工辐射暴露(滤过的氙弧辐射)(GB/T 1865-1997)测定; 3. 涂层的耐碱性、涂层抗氯离子渗透性、涂层与混凝土表面的粘结强度,按现行行业标准海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范(JTJ275-2000)附录
18、C的混凝土涂层试验方法测定。4.2涂层配套4.2.1 表湿区混凝土涂层系统应由底层、中间层和面层配套涂料涂膜组成,涂料应具有湿固化性能,选用的配套涂料之间应具有良好的相容性。4.2.2 表湿区混凝土涂层设计总干膜平均厚度为400m。涂层系统配套应符合表4.2.2的规定。 表湿区混凝土表面涂层配套 表4.2.2涂层名称配套涂料名称涂层干膜平均厚度 (m)底层湿固化环氧树脂封闭漆见附注中间层湿固化环氧树脂漆310(见附注)面层聚氨脂面漆90涂层总干膜平均厚度400注:底层干膜平均厚度不大于50m,底层和中间层干膜总平均厚度为310m。4.3 混凝土表面处理4.3.1 涂装前表湿区的混凝土表面应符合
19、第3.3条的规定要求。4.3.2 表湿区混凝土宜采用高压水(压力不小于20MPa)清洁,或者使用各种动力打磨工具等方法,彻底除去混凝土表面上的不牢灰浆、尖角、碎屑、海生物、苔藓、油污等污染物及其它松散附着物,必要时可用适当溶剂抹除油污。4.3.3 清理后的混凝土表面,应用饮用水冲洗干净,混凝土表面应无油污等影响涂层质量的物质,并用湿固化改性环氧腻子修补平整。4.3.4 饮用水冲洗后残留在混凝土表面上的水珠、水迹,可用棉布、海绵等吸湿工具抹去,或用压缩空气吹干,涂装前的混凝土表面应无明显的流水、渗水现象,尽量使混凝土表面处于表干状态。4.3.5 在混凝土涂层上涂装下一道涂层前,应对上一道涂层进行
20、表面清洁,应使用饮用水彻底除去涂层面上的盐分、泥尘、油污等污染物,可用清洁剂清除油污。如上一道涂层太光滑影响下一道涂层的粘结强度,应对上一道涂层进行打毛处理。4.4 涂装施工4.4.1 不得随意变更确定的涂料品种及其生产厂牌号,当特殊情况需要变更时,变更方案不得降低设计使用年限要求,并应经过监理工程师和业主批准后方可实施。4.4.2 涂料及稀释剂必须有产品出厂合格证书,且应在有效期内使用。4.4.3 各种涂料的使用应按产品说明书的方法进行。 4.4.4 涂装方法应根据涂料的物理性能、施工条件、涂装要求和被涂构件的情况进行选择,并制定切实可行的施工流程和涂装施工工艺。4.4.5 表湿区混凝土受海
21、水浸泡的时间长,可涂装作业的时间较短、海上作业条件较差,应采用高压无气喷涂方法施工。当条件不允许时,可采用刷涂或滚涂,但应由监理工程师批准,施工工艺应符合相应规范要求。4.4.6 针对混凝土构件情况,应设计适用于混凝土表面处理、涂装及质量检查的工作平台。工作平台应安全、牢固、可移动和拆装方便。4.4.7 应按生产厂规定的比例混合涂料,一套涂料混合好后,必须在规定的混合使用期内用完。因各种原因超过了混合使用期的涂料不得继续使用于本工程。4.4.8 应使用机械式搅拌器搅拌涂料,并保证有足够的搅拌时间,确保涂料完全搅拌均匀。4.4.9 涂料稀释剂的添加量不应超过说明书规定的最大用量。4.4.10应使
22、用大流量高比率的高压无气喷涂设备,喷出压力和喷嘴孔径应与涂料的粘度相适应,确保涂层均匀、平整、光滑。喷涂施工应符合现行行业标准高压无气喷涂典型工艺(JB/T 9188)的要求。4.4.11 涂层之间的重涂间隔应参照使用说明书及现场气温确定,重涂间隔应符合规定的要求。4.4.12 第一道封闭漆施工后,如有可见的混凝土表面气孔、缺陷等,应使用湿固化改性环氧腻子修补平整,确保涂层的光滑连续。腻子应与涂层层面结合良好,既能与结构物基面牢固地粘合,又能和涂层很好地相容。4.4.13 涂装应在无雨的天气进行。涂装过程应做好施工记录。4.4.14 使用完的涂料空桶应保留,按监理工程师的要求核对并妥善处置。4
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