噴砂、噴鋅工藝在鐵路橋鋼結構涂裝中的應用探討

徐亞平 上海鐵路局上海工務段

上蓋板是橋梁鋼結構部件之一，由于處于橋枕之下，列車通過時橋枕不斷受力繞曲，橋枕與上蓋板接觸部分經(jīng)常沖擊、摩擦，加上橋枕通風不良，雨水進入不易干燥，故易生銹。因此在其養(yǎng)護維修中保護涂裝工作十分重要。先進的涂裝工藝將會更有效地進行鋼結構防銹，延長橋梁設備的使用壽命。結合橋面大修對上蓋板（含橫梁頂）采用噴砂、噴鋅技術，能較好地克服涂裝大修中存在的缺陷，達到涂裝充分的理想涂裝效果。

1 工程概況

滬昆線#86B 橋（斜塘江特大橋）位于滬昆線松江站-石湖蕩站之間，中心里程下行K64+820，橋枕鋪設于1991 年，孔跨式樣為2-64M 栓焊下桁梁；99-16M 先張預應力鋼筋混凝土梁，8-24M-預應力混凝土T 型，全長1 979.7 m。經(jīng)過多年運營后，橋枕腐朽嚴重，持釘力差，整孔橋枕失效達25%以上，鋼梁橋面銹蝕嚴重。線路幾何狀態(tài)得不到保證，加大了工區(qū)的保養(yǎng)工作量，影響行車安全。本次大修對2 孔明橋面進行整孔更換，并對縱梁上蓋板（含橫梁頂）進行噴砂、噴鋅及油漆的工作。

2 施工步驟、方案及各項措施

2.1 施工前期準備

⑴根據(jù)實際情況，聯(lián)系好工區(qū)住房、材料運輸路線及接水接電等問題。

⑵砂料、鋅的數(shù)量，粒徑及干燥程度的檢查、把關。

⑶噴砂機是空壓設備，要定期鑒定及前期調(diào)試、檢查，操作人員也要經(jīng)過考核合格掛牌上崗，作業(yè)前熟悉并掌握機械的性能和使用性能。備好特殊工種工作服等勞動防護用品。

⑷橋面大修前應全面復核新橋枕各部尺寸。重點：橋枕刻槽應平整密貼，不要壓鉚釘及壓桿件處所出現(xiàn)。

⑸分別按排枕間距、新枕間距做好標志。

⑹新枕就位，對號入座。新枕就位應安放穩(wěn)妥，防止滑落、滾動。如新枕隔夜堆放在橋頭，必須用鐵絲捆扎牢固，防止列車通過時由于振動滑移侵限及外來人員搬動，最好派人員值班看守。

⑺各種機具全面檢查。起道機、磁座鉆、發(fā)電機等進行檢修加油、確認狀態(tài)必須完好，確保封鎖施工正常運營。

⑻撬棍、枕木鉤等其它工具進行清點，做好調(diào)配，確保施工時人員、機具的比例相匹配。

⑼對防護信號燈、對講機進行清點、充電，確保數(shù)量充足，使用性能良好。為防止對講機故障，駐站防護員必須攜帶2 只對講機，各防護員留好手機號，以便應急聯(lián)系。

⑽預先做好"T"字牌、慢行牌、響墩位置的標識，保證慢行距離和防護距離的準確性，防護與慢行辦法應按《安規(guī)》第2.2.7 條第4 款、第2.2.9 條第4 款規(guī)定設置防護。

2.2 施工方案及技術要求

⑴#86B 橋需更換失效橋枕344 根，增設防爬角鋼64 只，橋枕規(guī)格為220×260×3 000(mm)和220×240×3 000(mm)，橋枕間凈距按140 mm 設計，每節(jié)間橋枕為21 根。防爬角鋼尺寸125×80×12(mm)，每個節(jié)間增設2 對防爬角鋼。橋枕加工和鋪設必須符合《鐵路橋隧建筑物大維修規(guī)則》第3.1.13～3.1.15 條要求，更換成塑料護木256 橋米。

⑵鋼梁跨中設上拱度，其拱度值按有關規(guī)定設置。

⑶為使線橋軌面順接良好，預先與相關部門協(xié)調(diào)，由相關車間配合施工。

⑷慢行期間排動橋面最大枕木間距不得大于550 mm，個別情況不超過600 mm，以反復排動2～3 遍能排通上蓋板進行噴砂、噴鋅為宜。根據(jù)實際情況預先抽出失效橋枕，保留的橋枕狀態(tài)較好，且不得連二失效。橫梁兩側枕木不得同時排動，必須分次交替排動。排枕后橫梁面與軌底必須使用膠墊或木板抄墊，不宜太緊，并釘上臨時護木。

⑸制作枕木應由業(yè)務熟練、責任心較強的職工或勞務工擔任。抄平劃線應有專職人員負責，其抄平結果應由車間、路橋科同時確認后方可實施制作。橋枕刻槽應留線便于檢查復核，槽口不過寬或過緊，刻槽、鉆孔后用防腐油防腐處理，不得用紅丹當作防腐材料。新橋面統(tǒng)一采用6～8 mm 膠墊，故劃線、刻槽必須格外細心，防止錯誤。刻槽刨削時不宜過頭，用直尺測量不得低于1 mm 或高于1 mm。

⑹噴砂、噴鋅作業(yè)必須在白天天氣晴好時進行，鋼梁表面必須干燥，噴砂前鋼板表面應除銹徹底，達到Sa3 級。噴鋅前應將鋼梁表面全面清潔，水分吹干后方可噴涂。噴鋅后即涂刷封孔劑，并按規(guī)定涂刷底面漆。

⑺噴砂風壓為0.4～0.6 MPa，每個噴嘴風量為3～4 m3/min；河砂：要干燥、潔凈、堅硬，每平方米鋼梁表面約需0.03～0.05 m3；噴砂順序：自上而下，由一端到另一端逐步推進，先噴角落窄縫處所，后噴寬而平部分；先噴邊緣后噴中間，先噴鉚釘后噴平板。噴砂嘴與鋼梁表面距離為150～250 mm，噴射角度450至800。噴砂完畢，應用壓縮空氣清除鋼梁表面的積砂和灰塵。

⑻橫梁兩側橋枕間凈距在300 mm左右，且橋枕頂面高出橫梁頂面50 mm以上時，應在橫梁上墊短枕承托受力。短枕與護軌應聯(lián)結牢固。

⑼縱梁鉆防爬角鋼（φ23 mm）孔前先進行抽枕。在放入新枕前必須將縱梁孔鉆通并將防爬角鋼安裝到位。鉆孔時應劃線定位，垂直鉆孔，孔距一致。安裝后的防爬角鋼應與橋枕密貼，螺栓絲口向下安裝，緊固后做好油漆防銹。

⑽慢行時段內(nèi)準備工作不能過頭，正軌扣件隔一卸一，左右對齊，鉤螺栓隔二緊一，左右對齊。護軌道釘和扣件可部分拆除。

⑾封鎖時正軌抬高應不大于100 mm，軌底用墊木保險。護輪軌根據(jù)施工需要抬高，但必須在開通線路前落到原位，慢行時段內(nèi)力爭釘齊道釘，上齊扣件。

⑿本橋護木與橋枕聯(lián)結采用Ⅱ式。更換橋面時，螺紋道釘、K 型扣件、鉤螺栓和壓梁螺栓全部更新為滲鋅材料?？紤]到提速區(qū)段的橋面系穩(wěn)定性，現(xiàn)采用新型塑料護木鋪設，免除頻繁更換、節(jié)省養(yǎng)修人工。

⒀鋼梁上蓋板（含橫梁頂部）按《鐵路橋隧建筑物修理規(guī)則》第3.2.6 條中表3.2.6-3Ⅱ體系，做熱噴鋅和四度面漆涂裝。

⒁恢復橋面后，橋面線路狀態(tài)應符合線路軌控標準，分開式扣件螺栓擰緊方法應符合《鐵路橋隧建筑物修理規(guī)則》第3.1.7 條第1 款第（2）條。

⒂為保證本次大修項目順利完成，并努力減少對滬昆線運輸?shù)母蓴_，要精心組織、合理安排，當施工計劃下達后必須按計劃分階段落實各項作業(yè)。

⒃充分利用慢行點，分兩班白天進行噴砂、噴鋅等工作，晚上安排抽排橋枕等工作，車間另外組織人員參與晚間天窗點施工。路橋科要主動參與現(xiàn)場安全、質(zhì)量把關，一旦發(fā)現(xiàn)問題及時與車間一起研究，提出整改意見。安全科負責參與施工、安全把關工作。

2.3 施工安全措施

⑴嚴格執(zhí)行段發(fā)的天窗修管理規(guī)定，天窗點內(nèi)的工作必須在天窗點內(nèi)完成，車間做好兩圖一表。施工準備工作不準過頭，未設好防護禁止開工；未達到放行列車條件，禁止開通線路。防護員必須由經(jīng)過專門培訓并考試合格的職工擔任。

⑵車站登記時點外作業(yè)需進行明確，施工慢行地段來車時必須按規(guī)定距離下道避車。封鎖期間，防護員按規(guī)定設置響墩、紅牌等防護標志。慢行、封鎖命令發(fā)布和撤消必須由施工負責人統(tǒng)一發(fā)布。施工負責人確認慢行或封鎖命令無差錯、防護已設好、各項安全措施到位后，方可發(fā)布施工命令。開通線路前，應確認線路狀態(tài)達到放行列車條件、停車信號全部撤除后方可發(fā)布線路開通命令。

⑶河道內(nèi)船只較多，抽排橋枕時應由專人進行了望。來船只時及時通知，防止物品掉入河浜傷人。

⑷施工中，應嚴格按審定的方案作業(yè)，隨時掌握進度和質(zhì)量，嚴格執(zhí)行各項安全規(guī)定，消除不安全因素，并經(jīng)常保持與防護員之間的聯(lián)系。

⑸各種機具、材料堆放不得侵入建筑限界，開通線路前應進行檢查。

⑹各部門施工負責人要對職工進行人身安全教育，學習規(guī)章及有關安全操作要求。作業(yè)時，應按規(guī)定使用勞防用品。

⑺施工時線路上人員較多，應互相呼應，使用大錘、撬棍等工具時應注意周圍人員安全。使用電器設備應規(guī)范操作，如遇雨天，施工前應提前準備好絕緣手套、油布等確保電器設備操作安全。

⑻作業(yè)人員必須聽從防護員通知，一旦來車必須及時下道避車，工具、材料同時撤離線路。

⑼施工結束后，施工負責人必須對線路狀態(tài)認真檢查，確認達標，各種工具材料全部收好，做到工完料清。每天收工前對橋面狀態(tài)加強檢查，發(fā)現(xiàn)鉤螺栓松動應及時緊固。

⑽噴砂、噴鋅應穿防護服、帽、口罩、護目鏡等，噴砂不準對人、對車，對船；噴鋅時應避開下風，外露皮膚最好涂上油脂，防止有害氣體侵害人體。

⑾修理砂嘴、更換砂嘴必須關砂、關風進行，噴砂人員和開砂人員應統(tǒng)一聯(lián)系信號，噴砂人員要求關砂時應及時關砂。開砂時應先開風后開砂，關砂時應先關砂后關風，防止堵塞。

⑿橋面噴砂作業(yè)，應裝風喇叭或電喇叭，及時通知噴砂人員撤出橋梁避車，必要時防護員應準備竹竿，用竹竿擊打防護員通知避車。

⒀噴砂結束應及時清除橋面、人行道上的砂粒，防止作業(yè)人員滑倒傷人；噴砂皮管及時收起扎牢，防止侵入限界。

⒁供砂人員上下跳板應動作一致，防止踏空；進入線路應一停、二看、三上橋；跳板上砂粒應及時清掃，防止打滑。

⒂噴鋅時必須使用絕緣導管，防止鋅絲互碰斷路；提送鋅絲人員離噴鋅人員不宜太遠，也不得橫跨兩股鋼軌，造成鋅絲墜下，碰上左右鋼軌造成跳信號。

⒃噴鋅的鋅絲直經(jīng)為1.6 mm；調(diào)整噴槍空氣帽，使熔化的金屬形成正常的噴霧帶，然后使噴嘴距工作面100～200 mm，傾角300左右進行正常噴鋅。

⒄噴鋅時必須使鍍層按順序完成，象刷漆一樣，一道接一道，不可亂噴，以免產(chǎn)生溫度應力，鋅層脫落。噴鋅厚度為0.3～0.5 mm 為宜，噴砂后與噴鋅間隔時間不超過4 h。

⒅噴鋅完畢后，應隨即在噴鋅層上涂上防銹底漆以封閉細小毛孔。

⒆在施工作業(yè)中發(fā)生意外、危及行車安全時，施工負責人必須遵循" 先防護、后處理"的原則，迅速將現(xiàn)場情況匯報給段調(diào)度、通知駐站防護員，并組織搶修。如在線路開通情況下，駐站防護員再協(xié)調(diào)車站值班員采取果斷措施。

由相關車間制定切實可行的應急措施，備齊氧氣、乙炔、千斤頂?shù)葢眰淦?，并保證完好。做好應急預案的勞力組織和技術組織，確保第一時間采取措施進行搶修。

2.4 質(zhì)量保證措施

⑴質(zhì)量目標：確保工程質(zhì)量合格率達到100%，保證ISO9002 體系在整個施工過程中的有效運行。

⑵質(zhì)量驗收標準：按TB10415－2003《鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗收標準》、《鐵路橋涵大維修規(guī)則》有關標準驗收。線路按鐵道部《鐵路線路維修規(guī)則》有關要求驗收。

⑶施工負責人要及時填好施工日志，保管好各項檢查記錄。

3 效果

施工中采取有效的作業(yè)方法、合理的安排、積極的協(xié)作，嚴格地按照技術要求把關，切實解決了鋼梁橋人工以往除銹不徹底及在涂裝方面存在的弊端。以前人工除銹不徹底，涂防銹底漆及面漆不超過三年又要除銹涂裝，主要原因是上蓋板被列車上的酸堿成分滲透涂裝而生銹上泛?，F(xiàn)經(jīng)過噴砂能使除銹徹底，能確保噴鋅后的質(zhì)量保持在15 至20 年間。從經(jīng)濟上、社會效益上、延長設備使用壽命上，確實是難已用數(shù)據(jù)來計算的。

4 結論

對通行客、貨車輛繁忙，日常養(yǎng)護影響列車安全行駛的鋼梁橋進行橋面涂裝大修的項目，最需要考慮的就是除了用新的橋枕之外，那便是涂裝效果。噴砂、噴鋅保護涂裝，是高效、安全的涂裝工藝，涂裝質(zhì)量均勻，耐久性能好，是一種節(jié)約型的技術工藝，是適合鐵路橋梁應用的現(xiàn)代工藝，克服了傳統(tǒng)人工涂裝不均勻、安全性能差、使用壽命短的困難。而配合橋面大修進行，能達到全面、徹底的涂裝效果。