单箱单室钢箱梁的防腐体系是保障桥梁全生命周期安全的核心屏障,其本质是通过 “基础处理 - 涂层防护 - 特殊管控 - 运维监测” 的全链条设计,抵御大气、水、污染物等腐蚀介质的侵蚀。这一体系需兼顾不同部位的服役环境差异与结构特点,实现防护性能与工程经济性的平衡,在沿海、内陆、工业区等多元场景中均有成熟应用。

表面预处理是防腐体系的根基,直接决定涂层附着力与防护寿命。钢材除锈需达到严格等级标准,长春轻轨高架桥等工程明确要求采用 Sa3 级喷砂除锈,选用无盐分、无污染的石英砂作为介质,通过高压喷射彻底清除氧化皮、铁锈及杂质,经目视比对确认 100% 合格后方可进入下一道工序。除锈后的表面粗糙度控制同样关键,涂料涂层需将粗糙度限定在 25 至 60 微米之间,若采用电弧喷涂锌铝涂层则放宽至 50 至 100 微米,且粗糙度不得超过干膜厚度的三分之一,超出标准时需额外加涂底漆补偿。为避免二次锈蚀,除锈完成后需在 4 小时内启动涂装作业,形成第一道防护防线。
涂层系统采用差异化设计,适配钢箱梁不同部位的腐蚀风险。外表面面临强日照、风雨侵蚀,港珠澳大桥等跨海工程采用 “电弧喷涂铝 + 高性能涂层” 复合体系,先喷涂 300 微米厚铝涂层提供阴极保护,再依次覆盖环氧封闭漆、环氧云铁中间漆和氟碳面漆,总厚度达 400 微米,可有效阻隔海洋大气中的氯离子。内陆桥梁则可采用铁路标准第 V 涂装体系,通过底漆、中间漆、面漆的多层组合实现 15-20 年防护寿命。内表面虽环境相对稳定,但需应对密闭空间的结露问题,多选用冷镀锌底漆搭配封闭漆,干膜厚度达 80-120 微米,保障 30 年以上防护效果。焊缝、拼接缝等薄弱区域需进行预涂处理,长春轻轨工程特别强调拼接处喷铝质量,确保摩擦面抗滑移系数不低于 0.55 的同时兼顾防腐性能。
特殊区域的针对性防护是防腐体系的补充关键。闭合腔室因通风不良易滋生腐蚀,需在内部布设温湿度传感器实时监测,配合排水孔设计避免积水,并定期通过检修孔进行涂层状态检查。桥面铺装下方的钢顶板采用水性冷镀锌涂层体系,既满足与铺装层的兼容性,又能抵御渗水引发的界面腐蚀。支座、剪力钉等节点区域则采用 “涂层 + 阴极保护” 双重防护,通过牺牲阳极或外加电流系统强化电化学防护效果。
运维监测与动态修复构成防腐体系的闭环保障。日常巡检中,采用超声波检测钢构件壁厚减薄,涡流检测涂层下腐蚀,无人机搭载红外热成像仪实现大面积表面缺陷筛查。关键部位部署电阻探针等传感器,实时监测腐蚀速率,当出现涂层剥落面积达 10% 或腐蚀速率超阈值等情况时,立即触发预警并实施修复。修复时需重新喷砂至 Sa2.5 级以上,按原涂层体系补涂,确保防护连续性。某沿海桥梁通过该监测体系,将支座腐蚀速率从 0.12mm / 年降至 0.05mm / 年,维护成本降低 40%。
从基础处理到运维修复,单箱单室钢箱梁防腐体系通过多维度、全流程管控,实现了不同环境下的长寿化防护目标,为桥梁结构的安全服役提供了核心技术支撑。