某游泳馆钢结构防锈蚀问题的探析

某游泳馆钢结构防锈蚀问题的探析

曲云皋 北京电子科技职业学院

摘要：本文基于某游泳馆钢结构现状的检查及检测情况，发现在现有环境下钢结构的锈蚀问题严重，如不采取综合的处理措施，其安全性能会受到较大的侵害。本文从游泳馆管理者的角度，沿着“提出问题—分析问题—解决问题”这一逻辑闭环，探析了锈蚀产生的系列原因，并提出了一套综合的解决方案，以供相关工程人员参考。

关键词：游泳馆 钢结构 锈蚀 安全

当前，许多游泳馆采用空间网架结构以满足场馆需要的大跨度空间，它是由很多根杆件按照某种有规律的几何图形通过节点连接起来的空间结构，可以充分发挥空间三维捷径传力的优越性。与此同时，金属的腐蚀问题遍及国民经济的各个领域。据文献记载全世界因腐蚀而损耗的金属每年达1亿吨以上，其中相当大部分的损失被认为应用已有知识是可以避免的。腐蚀造成钢结构在建筑中的损害是严重的，直接危及钢结构的安全性和耐久性。

一、工程概况

某游泳馆，建于2013年，下部结构形式为钢筋混凝土，上部结构为焊接空间网架，建设之初网架采用了涂料覆盖法进行了防腐处理。游泳馆内常年的相对湿度大于70%。使用至今，场馆管理方曾多次对该工程的网架结构进行检查及检测，发现部分杆件表面锈蚀明显，部分附属于其上的设施还存在脱落的危险。

二、锈蚀原因分析

1、环境因素

该建筑结构为空间网架与混凝土混合的模式，不可避免的出现一些缝隙，加之部分建筑外立面保温措施不到位，叠加起来导致室内温差较大，形成结露问题。冬季尤其严重。

2、化学因素

为保证泳池内水质要求，池内定期投放氯化物，在恒温环境下（26-28），药品挥发、游离于馆内，是钢架结构腐蚀的“罪魁祸首”。

3、通风不畅

馆内的新风机组未按要求按时启动，甚至于部分机组部件也存在锈蚀问题导致功能减失。

4、设计及施工缺陷

网架上的附属设施设计单位在设计过程中仅考虑其荷载作用及布置位置，但没有提出具体的防腐要求，很多连接构件安装完毕后就很难完全进行防腐处理，导致附属设施连接出现问题存在坠落风险。部分杆件曾经采用管件外壁焊接角钢的方式进行过加固，但是加固时未采取措施封堵角钢端部，使其成为开口截面，角钢内部还无法采取措施进行正常的防腐处理，致使此类杆件锈蚀普遍较为严重。

4. 防锈蚀对策研究

2. 改善馆内的环境条件，减少结露现象发生。查漏补缺，增强游泳馆的外保温，减少馆内外的温度差。

3. 改善通风条件。确保通风设施的合理运行，避免网架表面水膜的存在，及时抽走具有腐蚀性的含氯水蒸气。在通风设施中增加过滤有害气体（或物质）的装置，防止有害物质进入游泳馆。

3、改用臭氧消毒。游泳馆臭氧消毒的主要特点：减少氯的用量达80％以内，更好地保证泳池水有稳定的pH值；避免泳池内刺鼻的氯的气味及避免加氯消毒造成水体对为眼睛、皮肤、口腔黏膜、发质等的伤害；减少维护费用；降低日常运行费用的同时，避免了化学危险品的潜在危险；提高水质，使处理过的泳池水体清澈、清新；有效控制由氯气随蒸汽蒸发，严重破坏建筑物。

4、防腐施工

钢网架防腐涂料选择及施工质量关系重大，通过对网架腐蚀的检测分析，我们认为在今后的类似工程中应该重点对防腐涂层、杆件腐蚀厚度进行检查、将腐蚀的厚度、腐蚀速度作为腐蚀评价的内容，为选择合理的防腐措施和结构设计提供依据。

4.1防护方法选择

钢结构防锈蚀一般采用涂料防腐蚀，但涂层仅有数十微米厚，在焊缝附近难以消除

微孔，该馆屋架结构中需防焊口部位腐蚀。故采用普通涂覆方法难以达到要求，由于高

空作业又难以除锈彻底，选用防护方法必须切实可行，为此，本设计方案选用增强涂层

结构防护，以改性环氧胶液作涂层，用2层0.2 mm厚的玻璃布作增强材料，并采用填加

玻璃鳞片抗渗新技术，最外层为具有装饰效果的防腐涂料，以达到最佳的保护效果。

技术配方与要求如下：

增强涂层厚度约0.8 mm

涂层结构底漆2层，浸胶玻璃布2层，面漆2层，焊缝处用环氧腻子涂覆

涂层技术指标、高频火花检测2000 V无击穿，制样后应在0.2MPa(2kg／

cm²)水压下不渗透

配方如下：

①底层涂料配方 C-20固化剂 30

E44环氧 100

乙醇 40

玻璃鳞片

10

分散剂

偶联剂

促进剂

②缠玻璃布配方 C-20固化剂 30

E44环氧 100

乙醇 40

玻璃鳞片

6~8

分散剂

偶联剂

促进剂

③面层涂料选用蓝石棉改性过氯乙烯涂料

磁漆 100(质量数)

玻璃鳞片 6～8

偶联剂 1

分散剂 1

④腻子配方

E-44环氧 100

C-20固化剂 30

乙醇 6～8

耐酸粉 70～80

钛白粉 30～40

4.2保证施工质量的措施

①严格按要求进行表面处理。由于施工为高空作业，表面处理难度较大，

钢丝刷除锈和手工除锈相结合的办法，焊缝部位要求除锈彻底。

②焊缝部位打腻子。为使腻子与钢表面结合牢固、耐蚀性强且便于检查，

树脂加钛白粉调腻子，色泽鲜明，减少漏涂部位。

③涂底漆。底漆按配比要求配制，在金属表面涂刷，干燥后检查合格再进行第二道

涂覆。

④缠玻璃布。由于屋架管径不同，直径小于80 mm的钢管表面实际缠绕层数为3层，

要求浸胶完全，无漏涂部位。

⑤涂面层。用蓝石棉改性过氯乙烯涂料涂二道，第一道表干24 h再涂下一道。

⑥检查漏涂、色泽不均等部位，进行补涂面层涂料。

⑦槽钢及部分角钢采用贴玻璃钢防护方法，面漆施涂G615涂料。

⑧经全面质量检查合格后交付使用。

结语

一个工程质量问题的出现，其影响因素往往是多方面的。通过对本游泳馆钢结构的现场检测及损坏原因分析，我们可以看到，造成游泳馆钢结构腐蚀的原因是多方面的，主要是由保温措施缺失、排通风系统不畅、氯蒸气腐蚀等恶劣环境以及自身防腐措施不足造成的。因此，在今后室内游泳馆的设计中，除了考虑切合实际的水处理设施外，还要应充分做好防结露和氯腐蚀的措施；在施工过程中要加大施工质量监督和管理力度，严格按设计图纸和施工规范施工；在日常使用中，应加强游泳馆运行期间的管理，严格执行通风排气制度，并定期对钢结构屋盖进行检查，排除存在的安全隐患，防止附属物坠落等安全事故的发生。