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摘要:针对沿海电厂等工业建筑钢结构腐蚀情况进行调研、分析，结合国家规范、神华国华公司钢结构防腐施工管理标准，并会同设计院对钢结构设计进行优化分析；归纳概括出钢结构从设计、施工、日常维护各方面需要密切注意的事项；钢结构耐久性提升应从优化设计开始入手，从以现场施工管控为重点、从以后期有计划的维护保养为基础开展工作。只有设计、施工、维护三方面体系的正常运转，才能有效的延长钢结构的使用寿命、减少后期的维护费用。
关键词:钢结构；耐久性提升；涂层
钢结构建筑在现代社会的建筑结构形体中有着无可比拟的优势，其具有的便捷装配性能、超快的施工速度、成本并不高的造价、可回收循环利用的环保优越性，和混凝土建筑相比优势很大。但是沿海城市在选择结构类型的时候往往对钢结构建筑又存有一丝定的畏惧，主要纠结的原因就是钢结构的防腐蚀耐久性能，尤其是沿海城市高湿、高盐雾腐蚀情况下钢结构的耐久寿命性是一个相当难以对付的问题。要提高钢结构防腐蚀能力，是一个综合性技术措施的问题，需要从设计、施工、维护保养等多方面着手考虑，文章以沿海工业建筑火力发电厂钢结构为例，从设计、施工、后期维护保养三方面分析钢结构防腐如何能最大限度的提高。设计是龙头，钢结构在设计时除了考虑结构的安全稳定性能之外，还应该将钢结构的耐久性设计放在第一位置，往往很多现场施工的钢结构项目耐久性较差,是设计的不合理或者不清楚所导致,我们经过总结有如下内容是设计院在设计过程中忽略或者不够重视的。
1钢结构设计部分
1.1明确项目类型中钢结构防腐涂层设计防护层使用年限
以沿海火力发电厂为例，划分情况大致为检修维护难度很大重要构建设计使用年限15年以上，钢结构主体部件使用年限10~15年如主厂房GIS建构筑物钢结构、锅炉钢架、电除尘钢架、烟道支架、脱硫脱硝支架、输煤栈桥钢结构等，经常使用的支架、平台使用年限5~10年，如综合管架、栏杆、栏板、走道板、钢平台等，见表1。其他工业建筑防腐涂层设计防护层使用年限可以以上述划分原则进行确定。确定的钢结构防腐涂层设计防护层使用年限、除锈等级及对应合理的涂层选用是确保钢结构防腐蚀成功的第一步，在目前设计院出具的设计图纸、文本中，对于上述要求应该进行明确、清楚正确的标示，后续施工、验收、维护也将以此为依据。
1.2根据使用环境和年限对防腐涂层进行设计，明确厚度、做法、材质要求等内容
1.3钢结构外露螺栓节点防腐蚀设计
钢结构螺栓节点在实际施工中有刷油漆的、有未做防腐层的，在设计中也存在并未完全明确设计做法的情况，根据实际使用情况，考虑到钢结构存在后期检修等情况，螺栓外露节点防腐蚀宜采用包覆防腐工艺。
1.4提高钢结构柱脚耐腐蚀性能
钢结构柱脚烂根现象是一个较为普遍的钢结构腐蚀情况，由于柱底板标高离地面较近，受地面潮气影响较大，柱脚部位属于钢结构防腐蚀中一个薄弱部位，根据规范《工业建筑防腐蚀设计规范GB50046》4.3.10要求，钢柱柱脚应置于混凝土基础上，基础顶面宜高出地面不小于300mm，建议设计专业在进行设计时考虑柱脚标高控制在500mm左右，在后期使用中，地面标高可能由于地坪改造、马路加高等产生变化，防止基础太浅造成柱脚腐蚀情况产生。
1.5设计中减少反向角钢、反向槽钢使用量
在设计中减少反向角钢、反向槽钢的使用。在钢结构斜撑部位，反向角钢设计使用较多，在角钢背靠背部位的防腐处理，一直是一个较为头疼的问题。反向角钢背向间距往往只有8mm,在底漆补漆、中间漆、面漆施工中都很难施工，首先毛刷无法刷到，无法检查厚度或均匀性，如有局部锈蚀还不便发现、修复。建议设计院在设计时取消反向角钢、槽钢的常规设计思路，通过计算采用加大的单向角钢或者槽钢一样可以满足受力要求，这样能有效减少钢结构反向角钢或槽钢部位的防腐蚀施工量和施工难度，确保钢结构防腐作业的整体效果良好。
1.6从设计着手，全面推广使用装配式钢结构
在国家大力推行装配式建筑的同时，也需要钢结构设计打破常规设计，提高工厂化制作比例，优化设计，尽一切可能采用拼接、螺栓连接工艺，减少现场焊接，减少现场焊缝数量。在设计中首先要考虑工厂化制作方案，明确工厂化制作部位，工厂化制作是在钢结构原材制作完成后再机械除锈，喷涂防锈底漆。其中焊缝质量、除锈效果、温度、湿度控制、防腐层均匀度都是现场施工无法比拟的，有着绝对的优势，从源头上大面积采用工厂化制作，现场仅尽进行简单的拼接，对于提高钢结构的防腐能力有着至关重要的作用。
2钢结构施工部分
2.1专业的施工队伍、专业的施工方案
1）对于以主体建筑为钢结构的工业、民用建筑,施工资源应具有钢结构工程专业承包资质，同时应具有防水防腐保温工程专业承包资质。安全生产许可证书、质量管理体系认证、职业健康安全认证、环境管理体系认证等内容也应当齐备。2）钢结构施工应编制专项施工方案，施工方案合理、有效，其中对于防腐涂层的调配、使用说明、涂装试验、现场基面处理工艺、正式涂装工艺、质量检验等部分应进行详细的阐述。
2.2重视成品保护
钢结构在工厂化条件下制作好后会运输至现场，在运输、安装过程中往往对以完成的底漆造成二次破坏，这需要我们重视已完成钢结构的漆面保护工作:①油漆在涂刷完成后，一定要完全固化，并根据规范进行附着力检验、应满足设计要求后才能运输；②运输过程中各个部分钢构件之间应用橡胶垫、方木等软质材料隔开，保证避免漆面在运输过程中大量损坏;③钢构件运至现场后应选地势较高、排水通畅的地面在垫枕木后分类、平放，并及时对运输过程中的破损漆面进行检查，进行除锈补漆工作，防止在堆放过程中，破损漆面处锈蚀加剧、范围加大；④吊装过程中钢丝绳和钢构件接触部位垫橡胶垫，在保护钢结构漆面的同时，也能减少钢结构锋利的棱角割伤钢丝绳，造成安全风险；⑤在钢结构现场焊接过程中,也应该加强成品保护工作，电焊的飞溅焊花也是钢结构涂层的致命杀手，高温的焊花一旦接触漆面，漆面马上会被破坏，在后期使用过程中一点一点的小锈点会产生，并导致钢结构涂层使用寿命下降。所以在焊接部位和下部应铺设防火毯、防火垫，保证已完工漆面不受破坏。
2.3重视涂层品牌选择
1）涂料应选用资质可靠的国内外优质品牌，应有完备的材质和性能试验合格报告，并应符合涂装施工的环境条件。2）涂料供应方必须提供符合国家现行标准的涂料施工使用指南，至少应包括下列内容：防腐涂装的基面处理要求及处理工艺、防腐涂层的施工工艺、防腐的检测仪器及检测手段。涂料供应方应派代表进行现场技术交底、参加现场质量验收。
2.4试涂装的重要性
1）现场试验涂装可以根据现场的实际情况进行涂刷，测定各层涂料耗用量(kg/m2），并与涂料理论用量比较,测定各道涂层的湿膜厚度和干膜厚度，测定涂层系统的粘结强度。2）涂装试验合格后作为涂装施工的控制依据。
2.5提升现场焊接工艺
钢结构项目经过设计优化后，需要现场焊接的项目大大减少，绝大多数钢构件制作已在工厂化条件下制作完成，除锈和油漆质量可控。剩余现场连接部分绝大多数已按螺栓连接等方式考虑。但是现场也可能存在焊接工作量,对于少量的焊接工作，建议在焊接方式选择上采用半自动焊或全自动焊接，能有效改善手工焊接工艺质量差的情况，在焊接过程中应做好成品保护工作，滚烫飞溅的焊花会破坏工厂里已涂装的漆面，导致后期腐蚀情况发生。
2.6现场除锈、补油
工厂化除锈效率和效果是非常不错的，对于质量控制更加有利，这里对工厂化制作要求及标准不在再阐述，仅对现场除锈部分进行分析。现场焊接后无法避免会有现场除锈工作。现场除锈部位在后期的使用过程中是最容易返锈的部位。需要我们在施工验收中重点关注，由于操作过程全为人工操作,工人的责任心和技能水平决定了除锈的质量。表面粗糙度应按照现行国家标准《涂装前钢材表面粗糙度等级的评定（比较样块法）》（GB/T13288）的有关规定执行，表面清理后应用吸尘器或干燥、洁净的压缩空气清除浮尘和碎屑，清理后的表面不得用手触摸。清理后的钢结构表面应及时涂刷底漆，涂装前如发现表面被污染或返锈,应重新清理至设计要求。
3钢结构日常维护和保养
在发电厂或其他厂矿企业中，机械设备都会进行定期的巡检、保养、维护等工作，却不够重视钢结构的保养维护工作，多数是在钢结构腐蚀已经很严重后再采取维修措施，钢结构大面积维修工期长、安全风险较高、费用大，不利于企业的经济运行。在钢结构锈蚀初期应有针对性的采取维修措施，能够确保钢构件的结构安全，且维修保养成本便宜。建立钢结构维修保养机制，公司应该设定专职部门，负责落实钢结构日常维护和保养事宜，专职部门应配置专职人员对钢结构日常维护和保养事宜负责，对本厂区所有钢结构部分进行分类、编制维修计划。
4结语
钢结构耐久性提升是一个系统性的课题，不是单单通过涂层、或者某种材料能解决的。只有从设计、施工、维护保养多方面入手才能整体提升钢结构的使用寿命。钢结构防腐体系研究是一个综合性的课题，涵盖了设计优化、防腐材料突破、施工工艺标准化、维护保养规范化一系列内容。
参考文献:
[1]GB50046—2008,工业建筑防腐蚀设计规范[S].
[2]JGJ81—2002,建筑钢结构焊接技术规程[S].
作者:伍杰 贾艳 单位:神华国华(舟山)发电厂 浙江宝晟建设有限公司
