现阶段国内外钢制桥梁的结构形式非常丰富，主要形式有大型钢箱梁结构、钢桁架结构、钢管拱或钢箱拱结构，以及多种钢制叠合梁结构等，相对于一般的混凝土桥梁，钢制桥梁具有跨越能力大、强度高、建造周期短等优势。

    从1955年第一座跨越长江的钢桁架桥梁——武汉长江大桥的建成以来，大型钢结构桥梁不断涌现，这类桥梁的钢材用量一般都在万t甚至10万t以上。而表面腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳是使这种特大钢桥构件产生外观缺陷、寿命降低以至失去工作能力的重要原因之一。钢结构天桥

    到目前为止，钢结构的腐蚀问题正在给世界各国的国民经济带来巨大的损失。一些主要的工业国家每年由于钢结构腐蚀而造成的经济损失约占国民经济生产总值的2%一4%。美国1975年因腐蚀造成的经济损失约为700亿美元，约占当年国民生产总值的4.2%，1982年高达1260亿美元；英国1969年腐蚀损失为13.65亿英镑，占国民生产总值的3.5%；日本1976年腐蚀损失为92亿美元，占国民生产总值的1.8%；据我国1995年统计，腐蚀损失高达1500亿元人民币以上，约占国民生产总值的4%。目前，全世界每年因钢结构腐蚀造成的经济损失已高达数千亿美元以上。而且，钢结构由于腐蚀造成的事故危及到结构的安全运行，腐蚀引起的灾难性事故屡见不鲜，特别是焊接钢结构和承受较大应力状况下的钢结构，由于在应力作用下，腐蚀将大大的加速。桥梁钢结构的腐蚀防护日渐成为人们关注的课题。只有在设计建造时,针对其自身的结构特点和所处的环境条件采用相应的重防腐技术，同时合理考虑后期的涂层养护，才能确保钢桥的正常使用和长久寿命。

重防腐技术在桥梁钢结构上的应用

    重防腐技术的应用趋势

    在欧美地区钢桥的防腐发展过程是:20世纪40年代为油漆防腐;50～70年代为重防腐涂料防腐、热浸锌防腐、火焰喷涂防腐、电弧喷涂防腐并存;80年代以后，随着电弧喷涂技术的发展,电弧喷涂防腐得到广泛应用,初期大多为喷涂锌,现在电弧喷涂铝日渐成为防腐发展的趋势。20世纪90年代后，随着国际交流的日益频繁，欧美的一些技术先进的重防腐涂料品牌相继进入我国，如AkzoNobel、丹麦的Hempel、荷兰的Sigma等国际知名的涂料公司相继在国内建厂，客观上促进了国内重防腐技术的发展，逐步改进了我国铅系涂装体系的传统模式，形成了以金属喷涂和含锌涂料为核心的重防腐技术。

桥梁钢结构的重防腐涂料涂装

    A.重防腐涂料涂层的作用机理和失效机理

    随着涂装工艺的发展，重防腐涂装成为钢桥防腐的主流。在重防腐涂料中，其防腐涂装工艺和涂料品种都非常相似，即涂层设计由底漆、中间漆和面漆组成的多层涂装体系;油漆品种均为环氧（无机）富锌底漆、环氧云母氧化铁中间漆和聚氨酯类或环氧类或氯化橡胶面漆等组成。

    B.钝化缓蚀作用

    涂装体系中,第一道车间底漆对钢铁有钝化缓蚀作用,增加油漆层附着力

    C.阴极保护作用

    防腐底漆中如添加锌粉（如富锌底漆）,对钢铁提供阴极保护涂层对桥梁钢结构提供的腐蚀保护以机械屏蔽的隔离防护为主，涂层的老化、粉化使这种隔离作用减弱或失去作用，其阴极保护作用的锌粉是*涂料中成膜物质的粘合与钢铁相结合，随着成膜物质的裂解、老化使锌粉无法与钢铁相结合,这样阴极保护作用自然消失。其次,油漆涂层本身有无数微针孔,长期处在盐雾、潮湿环境下,氯离子、水分子等会透过针孔腐蚀基体金属,在油漆层与基体金属交界处钢铁腐蚀产物体积积聚膨胀,导致油漆层剥落,腐蚀并沿着油漆层剥落处四周迅速扩展,导致整个防腐体系失效。钢结构天桥

    D.重防腐涂料的施工工艺

    （1）重防腐涂层的涂装前表面处理重防腐涂层底漆的涂装前表面处理等级通常为清洁度Sa2.5-Sa3.0级、相对粗糙度25-70μm，表面处理通常采用喷砂、喷丸等喷射除锈方式，局部小面积区域可机械除锈至St3级。特殊情况下，如水性无机富锌涂料的表面处理等级要求更高，有时其清洁度要求必须达到金属喷涂的表面处理等级。

    （2）高压无气喷涂工艺的广泛应用目前，国内外最流行的方式涂料喷涂方式是采用高压无气喷涂工艺。其工作原理是将涂料增压到210千克/平方厘米，通过喷嘴把涂料雾化成细小的微粒，直接喷射到被涂物表面。与一般的空气喷涂方式相比，高压无气喷涂具有效率高、涂料损失小、涂膜成膜厚、遮盖率高、附着力强等特点，很好地适应了桥梁钢结构防腐的大面积涂装。

    （3）无机富锌涂料的涂装及后养护无机富锌涂料由于硅酸盐或硅酸乙醋水解物在与锌粉结合的同时还与钢铁反应形成硅酸锌铁，对钢铁表面形成很强的化学键，从而可抵抗水、海水、氯化物的侵蚀。，无机富锌涂料耐蚀、耐久性远优于环氧富锌涂料，据（美国）国家航空-航天总署（NASA）报告，在各类富锌涂料中，耐腐蚀性能最佳的为水性无机富锌涂料，它在海洋大气条件下的使用寿命至少为25年。无机富锌涂料的防锈蚀机理，是通过锌粉与基材钢铁表面直接接触，并形成很强的化学键结合，当水分渗入漆膜时就会形成一个由锌粉和基材钢板组成的电池，因锌的电化学活性（标准电极电位为-0.763V）较铁（-0.449V）活泼，电流由锌流向铁，使钢铁受到阴极保护。因此对基材表面的处理要求严格，必须达到Sa2.5级，并使表面有一定粗糙度，增加基材的表面积，确保锌粉能同钢铁紧密接触，如处理不完全，有锈层残存时，上述防锈机理就不能成立。以下为水性无机富锌涂料的成膜机理。式中：Me—Na、K、LiH+—①对后固化涂料为外加酸性化合物如稀H3PO4②对自固化涂料为空气中的（CO2+H2O）水性无机富锌涂料以水为稀释剂，只有通过水分的挥发才能使湿膜形成硅酸锌致密网状结构的漆膜，因此这类涂料必须在规定的温度（表面施工温度5℃以上，50℃以下）和湿度（相对湿度85%以下）环境下施工。

同时由于无机富锌涂料在固化时必须吸收空气中的水分，因此对其涂层的后养护须保持空气相对湿度在60%以上，其固化时间也在5-7天。

    桥梁钢结构的重防腐技术至今，逐渐形成了两大发展趋势，一是发展迅速的以无机富锌涂料为基底的重防腐体系，二是较为成熟的以金属喷涂层作为基底的重防腐体系，这两种体系由于具有优良的防腐性能和环境适应性,受到各类型钢结构桥梁防腐的关注。在未来的几十年将为国家节约大量的钢桥防腐维护费用，减少环境污染，延长钢桥的使用寿命，产生巨大的经济效益和社会效益。