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南京南站鋼結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)研究

文檔作者：張棟糅1 吳聚龍2 文檔來源： 1．中國建筑股份有限公司 2．南京中建鋼結(jié)構(gòu)有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年10月31日
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36
施工技術(shù)
CONSTRUCTl0N TECHNOLOGY
2011年8月下
第40卷第347期
南京南站鋼結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)研究
張棟糅1，吳聚龍2
(1．中國建筑股份有限公司，北京100037；2．南京中建鋼結(jié)構(gòu)有限公司，江蘇南京210046)
[摘要]大型鐵路站房大量使用鋼結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)必須滿足防腐要求，目前簡單有效的方法是使用涂裝技術(shù)。南京南
站站房采用鋼結(jié)構(gòu)形式，通過借鑒以往大型鋼結(jié)構(gòu)項目的經(jīng)驗，具體分析南京南站鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的特點和涂層防護(hù)
難點，制定合理的防腐涂裝體系設(shè)計方案，并提出了鋼結(jié)構(gòu)防腐的質(zhì)量保證措施，保證了南京南站的鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)工
作滿足鐵路站房防腐要求。
【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu)施工；防腐技術(shù)；質(zhì)量保證措施
[中圖分類號】TU761．13 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號】1002．8498(2011)16-0036-04
Research on Steel Structure Anticorrosion of Nanjing South Railway Station
Zhang Donglian91，Wu Julon92
(1．China State Construction Engineering Co．，Ltd．，Beijing 1 00037，China；
2．China Construction Na彬ng Steel Structure Co．，Ltd．，Nanjing，Jiangsu 210046，China)
Abstract：Recently，steel structure is usually used in large railway stations．Steel structure must meet the
anticorrosion requirements，and the simple and effective way is to use coating technology at present．Steel
structures is used in Nanjing South Railway Station．By researching on the experience of previous largescale
steel projects，the characteristics of steel components and coating protection difficulties of Nanjing
South Railway Station are analyzed to design rational anticorrosion coating system scheme，and quality
assurance measures for anticorrosion are put forward to ensure the requirement．
Key words：steel construction；anticorrosion technology；quality assurance measure
1工程概況
南京南站站房鋼結(jié)構(gòu)由支撐鋼柱、10．300m標(biāo)
高承軌層勁性鋼梁結(jié)構(gòu)、19．100～22．030m標(biāo)高候
車層平面箱形桁架結(jié)構(gòu)(含28．400m標(biāo)高夾層鋼結(jié)
構(gòu))和屋蓋鋼網(wǎng)架4部分組成(見圖1)。鋼結(jié)構(gòu)總
重約1 1萬t，構(gòu)件為4萬余件。
1．1鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件
1)支撐鋼柱構(gòu)件鋼柱的主要形式有鋼管柱、
十字柱、焊接H形柱和箱形柱。其中鋼管柱是整個
站房鋼結(jié)構(gòu)的主要支撐，其規(guī)格為咖(1 500一
l 600)mm x 50ram，起止標(biāo)高為±0．000—22．400m
或±0．000～40．400m；十字柱、焊接H形柱均為站
臺層結(jié)構(gòu)的加強支撐，起止標(biāo)高均為±0．000—
10．300m。箱形柱為商業(yè)夾層結(jié)構(gòu)支撐，起止標(biāo)高
均為22．400～28．400m。典型節(jié)點如圖2所示。
[收甍日期】2010．12-25
【基金項目】中建股份科技研發(fā)課題(CSCEC-2009一z．26)
[作者簡介】張棟操。中國建筑股份有限公司基礎(chǔ)設(shè)施事業(yè)部項目管
理部執(zhí)行經(jīng)理，工程師，北京市海淀區(qū)西直門外大街168號
100044，電話：13501025315，E-mail：zdil9791230@163．com
圖1站房鋼結(jié)構(gòu)整體構(gòu)成
Fig．1 St髓I structure of station house
2)站臺層勁性鋼梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件10．300m標(biāo)高站
臺層勁性鋼梁結(jié)構(gòu)平面面積約6．9萬m2，均為焊接H
型鋼，其主要規(guī)格有H2 500×600×28 X60，H2 240 X
(500～400)×25×60，H1 900 X(600～400)X 20×
60，H1 900×400 X20 X50，H1 900×400×20×40等，
構(gòu)件759件，總質(zhì)量約9 272t，單根鋼梁最重約29t，最
長為24m。典型節(jié)點如圖3所示。
3)候車層平面箱形桁架結(jié)構(gòu)構(gòu)件候車層鋼
結(jié)構(gòu)主要為平面箱形桁架結(jié)構(gòu)，桁架高3．5m，在桁
萬方數(shù)據(jù)
張棟操等：南京南站鋼結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)研究37
a鋼管柱柱腳節(jié)點b鋼管柱之間連接節(jié)點
c十字柱柱腳節(jié)點d焊接H形柱柱腳節(jié)點
圖2鋼柱連接節(jié)點示意
Fig．2 Connecting joints of steel column
c H形柱與H形鋼粱連接節(jié)點
b十字柱與主粱連接節(jié)點
占一
d主粱與次粱剛接節(jié)點
圍3 勁性鋼梁結(jié)構(gòu)主要節(jié)點
Fig．3 Connecting joints of stiffened steel beams
架上、下弦上分別設(shè)置次梁，次梁上為壓型鋼板組合
樓面，從而形成標(biāo)高19．100m設(shè)備夾層和標(biāo)高
22．400m候車層，兩層的建筑面積均為5．5萬m2。
候車層鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件總數(shù)約6 000件，總用鋼量約3萬
t。其中平面箱形桁架共有405榀，單榀最大質(zhì)量約
164t，總質(zhì)量約2萬t；焊接H形鋼梁共有5 536件，
總質(zhì)量約4 lOOt。該平面桁架的上下弦桿均為翼緣
外伸箱形、H形截面，腹桿為箱形、H形截面。平面
箱形桁架的軸線跨度有18，19．75，2l，23．5，22，24，
24．75，42，43m。主桁架結(jié)構(gòu)形式如圖4所示。
圖4主桁架與鋼管柱連接軸測圖
Fig．4 Axonometrics drawing of main truss and
steel tube column connection
4)屋蓋鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)構(gòu)件屋蓋造型為周邊低
中間高，四周懸挑于柱外，南北向懸挑達(dá)30m；候車
層柱網(wǎng)布置不均，東西向42，72，42m，南北向21．5，
40，43m等；鋼網(wǎng)架屋蓋的基本構(gòu)成單元有鋼管柱、
萬向鉸支座、焊接球、桿系等，網(wǎng)架層結(jié)構(gòu)鋼采用
Q345C，典型節(jié)點如圖5所示。
a焊接球節(jié)點b焊接球支座
圖5鋼網(wǎng)架連接節(jié)點示震
Fig．5 Connecting joints of steel grid
1．2鋼結(jié)構(gòu)涂裝難點分析
1)防腐涂料選擇站房防腐涂裝厚度、涂裝等
級及可操作性須滿足鐵路站房防腐設(shè)計年限要求。
2)網(wǎng)架單元球和桿件數(shù)量巨大，分布面積大。
3)屋頂網(wǎng)架結(jié)構(gòu)采用鋼管、焊接球和鋼桿件焊
接拼裝。由于鋼管間焊接時會產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕，故設(shè)
計和施工時應(yīng)嚴(yán)格控制。由于采用重防腐油漆，焊
接前通常不涂裝，需在焊接后采取表面處理、修補等
防腐措施，同時南京南站采用屋架滑移形式，部分焊
接和防腐涂裝工作需在高空屋架完成，施工困難。
4)結(jié)構(gòu)節(jié)點形式復(fù)雜且繁多，易出現(xiàn)涂層不均
或漏涂現(xiàn)象。
5)存在結(jié)構(gòu)死角，常規(guī)打磨設(shè)備無法對這些區(qū)
域除銹。
2防腐涂裝體系設(shè)計方案研究
2．1 長效防腐涂裝配套的原理及要求
1)底涂層要求附著力好、具有陰極保護(hù)作
萬方數(shù)據(jù)
38 施工技術(shù)第40卷
用。底涂層與金屬基體具有良好的附著力，保證涂
層的牢固性，防止涂層因拉應(yīng)力引起腐蝕破裂。底
涂層通過金屬性高的金屬(鋅)作為陽極被腐蝕，而
基體鐵因其電位高可被保護(hù)不被腐蝕，而且鋅的腐
蝕產(chǎn)物結(jié)構(gòu)致密，難溶于水，沉積在涂層孔隙內(nèi)，能
將孔隙堵塞封閉，阻止腐蝕介質(zhì)滲透，減少對底層金
屬的腐蝕。
2)中間涂層要求具有良好的抗?jié)B性和一定
的厚度。中問涂層中添加鱗片狀填料，可使鱗片在
涂層中相互平行疊壓排列，延長介質(zhì)滲透擴散到基
體的時間，從而提高中間涂層的抗?jié)B能力。
重防腐要求漆膜厚度達(dá)300斗m以上，通過選用
厚漿型涂料或增加涂層涂刷遍數(shù)增加漆膜厚度，使
最終厚度(底漆+中間漆+面漆)達(dá)到重防腐要求。
3)面涂層要求采用自身耐候、耐老化、抗裂
紋和耐介質(zhì)腐蝕等性能的面漆可有效保證面層長時
間的使用效果。
2．2防腐前的金屬表面處理
優(yōu)質(zhì)的涂層依賴于基體表面預(yù)處理，在相同涂
層防護(hù)條件下，表面處理的差別可使涂層的使用壽
命相差將近一半。因此構(gòu)件涂漆前的表面處理是獲
得質(zhì)量優(yōu)良的防護(hù)層，延長產(chǎn)品使用壽命的重要保
證和措施。
為提供良好的構(gòu)件表面，涂漆前對構(gòu)件表面有
以下幾點要求：無油污及水分、無銹跡及氧化物、無
黏附性雜質(zhì)、無酸堿等殘留物、構(gòu)件表面有一定的粗
糙度。常采用的處理方法有：手工除銹、化學(xué)除銹和
機械除銹。南京南站鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件除銹主要使用機械
處理法，即在制作工廠采用噴丸法。用噴丸進(jìn)行表
面處理，清理效果明顯。所有鋼結(jié)構(gòu)表面達(dá)到
Sa2．5級除銹，表面粗糙度達(dá)到40～70p,m，在此基
礎(chǔ)上進(jìn)行后續(xù)涂裝工作。
2．3防腐涂料設(shè)計方案研究
1)涂料相容性分析
涂料產(chǎn)品的相容性以相同品種為好，另外，常見
的不同涂料主要有：①環(huán)氧底漆／中間漆+氯化橡膠
面漆；②環(huán)氧底漆／中間漆+丙烯酸面漆；③環(huán)氧底
漆／中間漆+聚氨酯面漆；④環(huán)氧底漆／中間漆+含
氟聚氨酯面漆／聚硅氧烷涂料；⑤無機富鋅底漆+環(huán)
氧中間漆／面漆；⑥環(huán)氧富鋅+氯化橡膠／高氯化聚
乙烯中間漆／面漆。
應(yīng)注意以下幾點：①富鋅底漆(環(huán)氧和無機富
鋅)上不能涂油性和醇酸類，否則會引起漆膜皂化
而使醇酸漆剝皮脫落；②醇酸底漆上涂氯化橡膠／環(huán)
氧／聚氨酯等含強溶劑的涂料，會引起起皺、開裂、剝
落等問題；③環(huán)氧涂料上涂醇酸漆，不科學(xué)且體現(xiàn)不
出經(jīng)濟性。
2)南京南站涂料設(shè)計分析
根據(jù)南京南站實際情況，最終確定環(huán)氧磷酸鋅
防銹底漆／環(huán)氧富鋅底漆可以與環(huán)氧云鐵中間漆、丙
烯酸聚硅氧烷面漆搭配使用。
富鋅底漆中無機富鋅底漆相對有機富鋅底漆含
鋅量高，防腐性好，但對基體處理要求高，漆膜力學(xué)
性能較差；金屬噴涂與富鋅底漆相比，能獲得較厚涂
層，且涂層中鋅的含量更高，耐腐蝕性能更強，基體
能獲得超長保護(hù)，但對基體表面處理要求更高，現(xiàn)場
施工不便。中間漆選用環(huán)氧云母涂料，其與底漆、面
漆的配套性優(yōu)良，云母磷片除增加中間涂層的成膜
厚度外，其在涂層中的層狀排列大大延長腐蝕介質(zhì)
到達(dá)基體表面的路徑，提高防腐涂層的抗?jié)B性能。
面漆的抗老化性能從小到大為氟碳涂料>丙烯酸聚
氨酯涂料>氯化橡膠涂料。在確定長效防腐配套體
系時，還需根據(jù)所使用的環(huán)境考慮其經(jīng)濟性，從而確
定最佳的防腐配套體系。
2．4涂裝施工工藝研究
為保證鋼結(jié)構(gòu)涂裝質(zhì)量，鋼構(gòu)件除現(xiàn)場焊接、高
強螺栓連接部位外，均在制作廠內(nèi)完成底漆、中間漆
涂裝，所有構(gòu)件面漆待鋼構(gòu)件安裝后進(jìn)行涂裝。
1)防腐涂裝順序在鋼構(gòu)件安裝過程中，以功
能層劃分施工區(qū)域，從下至上依次交叉進(jìn)行現(xiàn)場防
腐涂裝施工；每個施工區(qū)域在立面從上至下逐層涂
裝，在平面按順時針方向進(jìn)行涂裝。
2)涂裝施工步驟①基層處理，達(dá)到噴涂第一
遍條件；②調(diào)制涂料，分層噴涂，達(dá)到設(shè)計要求厚度；
③處理邊角及結(jié)合部位，檢驗合格后進(jìn)行成品保護(hù)
及工序交接。
3)施工具體要求施工中必須保證涂裝材料
質(zhì)量、構(gòu)件表面清潔、涂裝環(huán)境和間隔時間滿足相應(yīng)
要求。具體要求如表1所示。
2．5 防腐涂裝施工和質(zhì)量保證措施
2．5．1防腐涂裝施工要點
1)為確保施工單位除銹工作進(jìn)行徹底，在打磨
報驗時，質(zhì)檢人員攜帶圖紙參與報驗，并將驗收合格
的球節(jié)點在圖紙上標(biāo)出，以示區(qū)別。
2)制定詳細(xì)的高空安全保證制度，聘請專業(yè)技
術(shù)人員進(jìn)行噴涂，保證施工質(zhì)量和安全。
3)由于結(jié)構(gòu)節(jié)點繁多，現(xiàn)場焊接和高強螺栓連
接部位需安排專人涂裝，避免漏涂。在大面積面漆
施工前，檢查各結(jié)構(gòu)節(jié)點區(qū)域的涂層厚度。在每道
油漆施工完畢后，均安排專人測量涂層厚度，檢測合
格后再開始下一道油漆施工。
4)參照大型鋼結(jié)構(gòu)項目施工經(jīng)驗，對結(jié)構(gòu)死角
萬方數(shù)據(jù)
201l NO．347 張棟棵等：南京南站鋼結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)研究39
表1防腐施工工藝要求
Table 1 Requirements at anticorrosion construction process
名稱施工工藝
涂裝材料要求
表面處理
涂裝環(huán)境要求
涂裝間隔時間
涂裝要求
現(xiàn)場補涂的油漆與制作廠使用的油漆相同，由制作
廠統(tǒng)一提供，隨鋼構(gòu)件分批進(jìn)場
采用電動、風(fēng)動1=具等將構(gòu)件表面的毛利、氧化皮、
鐵銹、焊渣、焊疤、灰塵、油污及附著物徹底清除干凈
涂裝前，除底材或前道涂層的表面要清潔、干燥外，
還應(yīng)注意底材溫度要高于露點溫度3℃以上。此
外，應(yīng)在相對濕度低于85％的情況下進(jìn)行施工
經(jīng)處理的鋼結(jié)構(gòu)基層，應(yīng)及時涂刷底漆，間隔時間
5h。一道漆涂裝完畢后，在進(jìn)行下道漆涂裝之前，
一定要確認(rèn)是否已達(dá)到規(guī)定的涂裝間隔時間。若
超過最長涂裝間隔后再進(jìn)行涂裝，應(yīng)用細(xì)砂紙將前
道漆打毛后，并清除塵土、雜質(zhì)后再進(jìn)行涂裝
在每～遍通涂之前，必須對焊縫、邊角和不宜噴涂
小部件進(jìn)行預(yù)涂
采用特種設(shè)備打磨噴涂防腐材料。
2．5．2 防腐涂裝施工質(zhì)量保證措施
1)為確保鋼結(jié)構(gòu)工程涂裝質(zhì)量，需做好如下工
作：①對鋼構(gòu)件的除銹質(zhì)量按照設(shè)計要求等級進(jìn)行
嚴(yán)格驗收；②檢查涂裝原材料的出廠質(zhì)量證明書；③
涂裝前徹底清除構(gòu)件表面泥土、油污等雜物；④涂
裝施工應(yīng)在無塵、干燥環(huán)境中進(jìn)行，且溫度、濕度符
合規(guī)范要求；⑤涂刷遍數(shù)及涂層厚度應(yīng)符合設(shè)計要
求；⑥對涂層損壞處要做細(xì)致處理，保證該處涂裝
質(zhì)量；⑦認(rèn)真檢查涂層附著力；⑧嚴(yán)格進(jìn)行外觀檢
查驗收，保證涂裝質(zhì)量符合規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)要求。
2)操作要求防腐涂料補涂施工前對需補涂
部位進(jìn)行打磨及除銹處理，使除銹等級達(dá)到St2．5
要求。鋼板邊緣棱角及焊縫區(qū)應(yīng)研磨圓滑，R=
2．0ram。露天進(jìn)行涂裝作業(yè)應(yīng)選在晴天進(jìn)行，濕度
不得超過85％。噴涂應(yīng)均勻，完工的干膜厚度應(yīng)用
干膜測厚儀進(jìn)行檢測。涂裝施工不得出現(xiàn)漏涂、針
孔、開裂、剝離、粉化、流掛等缺陷。
3)防腐涂層檢測漆膜檢測工具可采用濕膜
測厚儀、干膜測厚儀。油漆噴涂后馬上用濕膜測厚
儀垂直按入濕膜直至接觸到底材。然后取出測厚儀
讀取數(shù)值。膜厚的控制應(yīng)遵守兩個90％的規(guī)定，即
90％的測點應(yīng)在規(guī)定膜厚以上，余下10％的測點應(yīng)
達(dá)到規(guī)定膜厚的90％。測點密度應(yīng)根據(jù)施工面積
的大小而定。涂層均勻，無起泡、流掛、龜裂、干噴和
摻雜雜物現(xiàn)象。
4)油漆補涂鋼構(gòu)件因運輸過程和現(xiàn)場安裝
原因會造成構(gòu)件涂層破損，所以，在鋼構(gòu)件安裝前后
需對構(gòu)件破損涂層進(jìn)行現(xiàn)場防腐修補。在現(xiàn)場焊接
焊縫(包在混凝土中的構(gòu)件除外)，現(xiàn)場運輸及安裝
過程中破損的部位及高強螺栓連接節(jié)點等破損部
位，補涂底漆和中間漆，修補后才能進(jìn)行面漆涂裝。
3結(jié)語
南京南站是京滬高鐵的主要站房之一，是國家
重點工程。通過防腐涂料的設(shè)計和制訂施工控制措
施滿足了防腐要求，確保了鋼結(jié)構(gòu)的正常使用。
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(上接第25頁)
圖6 臨近營業(yè)線支撐架安裝示意
Fig．6 Supporting frame installation
5 結(jié)語
本工程臨近營業(yè)線設(shè)計的滑移支撐架，按常規(guī)
需要考慮各種荷載外，還需考慮動車300km／h駛過
的風(fēng)壓、列車駛過的振動荷載。經(jīng)過現(xiàn)場施工實踐
證明，本工程滑移支撐架安全可靠。
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