現階段國內外鋼制橋梁的結構形式非常豐富，主要形式有大型鋼箱梁結構、鋼桁架結構、鋼管拱或鋼箱拱結構，以及多種鋼制疊合梁結構等，相對于一般的混凝土橋梁，鋼制橋梁具有跨越能力大、強度高、建造周期短等優勢。

    從1955年第一座跨越長江的鋼桁架橋梁——武漢長江大橋的建成以來，大型鋼結構橋梁不斷涌現，這類橋梁的鋼材用量一般都在萬t甚至10萬t以上。而表面腐蝕、應力腐蝕和腐蝕疲勞是使這種特大鋼橋構件產生外觀缺陷、壽命降低以至失去工作能力的重要原因之一。鋼結構天橋

    到目前為止，鋼結構的腐蝕問題正在給世界各國的國民經濟帶來巨大的損失。一些主要的工業國家每年由于鋼結構腐蝕而造成的經濟損失約占國民經濟生產總值的2%一4%。美國1975年因腐蝕造成的經濟損失約為700億美元，約占當年國民生產總值的4.2%，1982年高達1260億美元；英國1969年腐蝕損失為13.65億英鎊，占國民生產總值的3.5%；日本1976年腐蝕損失為92億美元，占國民生產總值的1.8%；據我國1995年統計，腐蝕損失高達1500億元人民幣以上，約占國民生產總值的4%。目前，全世界每年因鋼結構腐蝕造成的經濟損失已高達數千億美元以上。而且，鋼結構由于腐蝕造成的事故危及到結構的安全運行，腐蝕引起的災難性事故屢見不鮮，特別是焊接鋼結構和承受較大應力狀況下的鋼結構，由于在應力作用下，腐蝕將大大的加速。橋梁鋼結構的腐蝕防護日漸成為人們關注的課題。只有在設計建造時,針對其自身的結構特點和所處的環境條件采用相應的重防腐技術，同時合理考慮后期的涂層養護，才能確保鋼橋的正常使用和長久壽命。

重防腐技術在橋梁鋼結構上的應用

    重防腐技術的應用趨勢

    在歐美地區鋼橋的防腐發展過程是:20世紀40年代為油漆防腐;50～70年代為重防腐涂料防腐、熱浸鋅防腐、火焰噴涂防腐、電弧噴涂防腐并存;80年代以后，隨著電弧噴涂技術的發展,電弧噴涂防腐得到廣泛應用,初期大多為噴涂鋅,現在電弧噴涂鋁日漸成為防腐發展的趨勢。20世紀90年代后，隨著國際交流的日益頻繁，歐美的一些技術先進的重防腐涂料品牌相繼進入我國，如AkzoNobel、丹麥的Hempel、荷蘭的Sigma等國際知名的涂料公司相繼在國內建廠，客觀上促進了國內重防腐技術的發展，逐步改進了我國鉛系涂裝體系的傳統模式，形成了以金屬噴涂和含鋅涂料為核心的重防腐技術。

橋梁鋼結構的重防腐涂料涂裝

    A.重防腐涂料涂層的作用機理和失效機理

    隨著涂裝工藝的發展，重防腐涂裝成為鋼橋防腐的主流。在重防腐涂料中，其防腐涂裝工藝和涂料品種都非常相似，即涂層設計由底漆、中間漆和面漆組成的多層涂裝體系;油漆品種均為環氧（無機）富鋅底漆、環氧云母氧化鐵中間漆和聚氨酯類或環氧類或氯化橡膠面漆等組成。

    B.鈍化緩蝕作用

    涂裝體系中,第一道車間底漆對鋼鐵有鈍化緩蝕作用,增加油漆層附著力

    C.陰極保護作用

    防腐底漆中如添加鋅粉（如富鋅底漆）,對鋼鐵提供陰極保護涂層對橋梁鋼結構提供的腐蝕保護以機械屏蔽的隔離防護為主，涂層的老化、粉化使這種隔離作用減弱或失去作用，其陰極保護作用的鋅粉是*涂料中成膜物質的粘合與鋼鐵相結合，隨著成膜物質的裂解、老化使鋅粉無法與鋼鐵相結合,這樣陰極保護作用自然消失。其次,油漆涂層本身有無數微針孔,長期處在鹽霧、潮濕環境下,氯離子、水分子等會透過針孔腐蝕基體金屬,在油漆層與基體金屬交界處鋼鐵腐蝕產物體積積聚膨脹,導致油漆層剝落,腐蝕并沿著油漆層剝落處四周迅速擴展,導致整個防腐體系失效。鋼結構天橋

    D.重防腐涂料的施工工藝

    （1）重防腐涂層的涂裝前表面處理重防腐涂層底漆的涂裝前表面處理等級通常為清潔度Sa2.5-Sa3.0級、相對粗糙度25-70μm，表面處理通常采用噴砂、噴丸等噴射除銹方式，局部小面積區域可機械除銹至St3級。特殊情況下，如水性無機富鋅涂料的表面處理等級要求更高，有時其清潔度要求必須達到金屬噴涂的表面處理等級。

    （2）高壓無氣噴涂工藝的廣泛應用目前，國內外最流行的方式涂料噴涂方式是采用高壓無氣噴涂工藝。其工作原理是將涂料增壓到210千克/平方厘米，通過噴嘴把涂料霧化成細小的微粒，直接噴射到被涂物表面。與一般的空氣噴涂方式相比，高壓無氣噴涂具有效率高、涂料損失小、涂膜成膜厚、遮蓋率高、附著力強等特點，很好地適應了橋梁鋼結構防腐的大面積涂裝。

    （3）無機富鋅涂料的涂裝及后養護無機富鋅涂料由于硅酸鹽或硅酸乙醋水解物在與鋅粉結合的同時還與鋼鐵反應形成硅酸鋅鐵，對鋼鐵表面形成很強的化學鍵，從而可抵抗水、海水、氯化物的侵蝕。，無機富鋅涂料耐蝕、耐久性遠優于環氧富鋅涂料，據（美國）國家航空-航天總署（NASA）報告，在各類富鋅涂料中，耐腐蝕性能最佳的為水性無機富鋅涂料，它在海洋大氣條件下的使用壽命至少為25年。無機富鋅涂料的防銹蝕機理，是通過鋅粉與基材鋼鐵表面直接接觸，并形成很強的化學鍵結合，當水分滲入漆膜時就會形成一個由鋅粉和基材鋼板組成的電池，因鋅的電化學活性（標準電極電位為-0.763V）較鐵（-0.449V）活潑，電流由鋅流向鐵，使鋼鐵受到陰極保護。因此對基材表面的處理要求嚴格，必須達到Sa2.5級，并使表面有一定粗糙度，增加基材的表面積，確保鋅粉能同鋼鐵緊密接觸，如處理不完全，有銹層殘存時，上述防銹機理就不能成立。以下為水性無機富鋅涂料的成膜機理。式中：Me—Na、K、LiH+—①對后固化涂料為外加酸性化合物如稀H3PO4②對自固化涂料為空氣中的（CO2+H2O）水性無機富鋅涂料以水為稀釋劑，只有通過水分的揮發才能使濕膜形成硅酸鋅致密網狀結構的漆膜，因此這類涂料必須在規定的溫度（表面施工溫度5℃以上，50℃以下）和濕度（相對濕度85%以下）環境下施工。

同時由于無機富鋅涂料在固化時必須吸收空氣中的水分，因此對其涂層的后養護須保持空氣相對濕度在60%以上，其固化時間也在5-7天。

    橋梁鋼結構的重防腐技術至今，逐漸形成了兩大發展趨勢，一是發展迅速的以無機富鋅涂料為基底的重防腐體系，二是較為成熟的以金屬噴涂層作為基底的重防腐體系，這兩種體系由于具有優良的防腐性能和環境適應性,受到各類型鋼結構橋梁防腐的關注。在未來的幾十年將為國家節約大量的鋼橋防腐維護費用，減少環境污染，延長鋼橋的使用壽命，產生巨大的經濟效益和社會效益。