鋼梁涂裝施工技術(shù)在京九線渦河大橋上的應(yīng)用

李士中 上海鐵路局阜陽工務(wù)段

1 鋼梁防腐的重要性及適用涂裝體系

由于鋼結(jié)構(gòu)具有材質(zhì)均勻，力學(xué)性能好，在承受同樣外力的情況下，結(jié)構(gòu)斷面較小，自重較輕，有較大的跨越能力。因此，在建造大跨度橋梁時常會采用鋼結(jié)構(gòu)。同時，鋼橋各部構(gòu)建適于工業(yè)化生產(chǎn)，從工廠預(yù)制到工地拼裝架設(shè)，工期短，效率高，一旦損壞也易于加固修復(fù)。因此，在我國鐵路建設(shè)中，仍會較多采用鋼梁橋，目前我國運營的鐵路線上，鐵路鋼梁的長度約占橋梁總長度的10%以上。可鋼梁橋長期暴露在野外環(huán)境中，其表面與周圍介質(zhì)水汽、鹽分等，極易發(fā)生化學(xué)及電化學(xué)作用，致使各部構(gòu)件發(fā)生不同程度的腐蝕，當(dāng)涂裝性能較差時，使會破壞涂層使鋼鐵產(chǎn)生銹蝕。鋼橋一般橫跨江河，常年平均氣溫和濕度較高，腐蝕環(huán)境較為惡劣，尤其是鐵路鋼橋多采用明橋面，列車?yán)皬U水對鐵路橋面系的腐蝕產(chǎn)生最直接的影響。致使各部構(gòu)件發(fā)生不同程度的腐蝕，嚴(yán)重影響鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命，大大削弱鋼結(jié)構(gòu)的使用功能，甚至危及行車及人身安全。鑒于此，我國鐵路鋼梁自1984年首次制定鐵路鋼橋保護(hù)涂裝標(biāo)準(zhǔn)（TB/T1527）以來，分別于1995年和2004年修訂兩次，形成現(xiàn)今通用的鋼梁涂裝體系，見表1。

表1 鋼梁涂裝體系

京九線渦河大橋為兩孔32 m下承半穿式桁梁，由于近20年的運營鋼橋底漆老化，表面涂裝材料粉化脫落，造成梁體表面銹蝕嚴(yán)重。我們于2010年采用干噴法除銹，對鋼梁主體用環(huán)氧富鋅底漆2度、棕紅云鐵環(huán)氧中間漆1度、氟碳面漆2度實施涂裝，干膜總厚度控制180-210 μm，效果良好。

2 噴砂除銹和油漆涂裝

2.1 噴砂除銹

噴砂除銹是目前采用的鋼梁除銹方法中使用比較多的一種，根據(jù)所用機具及材料的不同，可分為干噴和濕噴兩種除銹方法。濕噴即水噴砂，較之干噴能消除矽塵對環(huán)境的污染和人體的危害，除銹所用的砂粒用量較干噴省。但濕噴除銹程度較干噴低，工件易于磨損；濕噴除銹后鋼梁表面易生銹，需二次除銹后方能進(jìn)行涂裝，增加了工時，降低了除銹效率。在渦河大橋涂裝大修中，我們主要采用了干噴法進(jìn)行除銹。

（1）噴砂除銹施工材料、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

干噴使用機具主要有空氣壓縮機、貯風(fēng)筒、噴砂器、噴砂桶、壓力表等。使用材料為粒徑0.5～2.5 mm石英砂。在施工前應(yīng)先將篩選晾干過的石英砂裝滿噴砂桶中，連接好管路及噴砂機具，檢查其性能是否良好，連接是否牢固。在風(fēng)壓達(dá)到0.4 MPa以上時，應(yīng)先打開噴砂器風(fēng)閥，再開砂閥進(jìn)行噴砂作業(yè)。噴砂完畢應(yīng)先閉砂閥再閉風(fēng)閥以防堵塞。噴嘴與鋼料表面距離以150～250 mm，噴射角以45°～80°為宜，如圖1所示。

移動速度均勻，以能恰當(dāng)清除漆皮、鐵銹、氧化皮并有一定的粗糙度為宜。

圖1 噴漆槍與物面的距離與角度

（2）噴砂除銹施工工序、清理標(biāo)準(zhǔn)

鋼梁噴砂順序一般應(yīng)自上而下，由一端向另一端推進(jìn)，以減少干擾。對杠件噴砂時應(yīng)先噴角落及窄縫處，后噴寬敞部分；先噴邊緣后噴中央；先噴鉚栓頭后噴平面；組合截面杠件先噴內(nèi)側(cè)后噴外側(cè)?？傊?，應(yīng)遵循先難后易順序進(jìn)行，防止漏噴。清理等級應(yīng)達(dá)到Sa3.0級，即鋼材表面應(yīng)無可見油脂、污垢、氧化皮、鐵銹和油漆舊涂層等附著物，表面潔凈，呈現(xiàn)均勻的金屬色澤，同時要有一定的粗糙度，以增強防銹涂料的附著力。

2.2 油漆涂裝

油漆調(diào)配時，按組根據(jù)配制工序進(jìn)行，充分?jǐn)嚢栌推?，按比例用天秤稱重，經(jīng)熟化，過100～150目篩子，將漆皮和雜質(zhì)去除再測試可調(diào)控粘度進(jìn)行試噴。配漆要由專人負(fù)責(zé)，按當(dāng)天油漆用量計劃配制，現(xiàn)用現(xiàn)配，用多少配多少。

（1）施工控制條件：

①不允許在雨、雪、霜、凝露和相對濕度大于80%及大風(fēng)天氣進(jìn)行；

②噴漆時風(fēng)力≤3級（若大于三級風(fēng)，噴槍應(yīng)靠近鋼面，并加強噴涂技術(shù)）。

③噴漆時，氣溫不能過低，也不宜過高，以15°～25°為宜。噴漆時鋼板濕度≤50℃，過高易產(chǎn)生干噴現(xiàn)象，大于50℃應(yīng)調(diào)整油漆粘度或作業(yè)時間，避免陽光直曬。

④噴漆間隔時間：鋼表面清理后4h內(nèi)，必須涂第一道底漆，涂料涂層的間隔時間最短為24 h，最長為7天，若超過7天，需將涂層表面打毛后方能涂下道涂料。

⑤每道漆干膜厚度40 μm，第二道底漆及第三到中間漆可50 μm。允許干膜厚度超過10～20 μm，但油漆用量增加。干膜厚度不允許低于30 μm，中間漆和底漆兩道盡量往上限偏。

（2）油漆涂裝

①準(zhǔn)備工作：現(xiàn)場負(fù)責(zé)人要全面并嚴(yán)格控制施工條件，根據(jù)當(dāng)天的氣候及其它條件，決定施工、停工、指導(dǎo)施工和處理特殊問題，若滿足噴漆條件，應(yīng)準(zhǔn)備妥當(dāng)，然后試噴油漆，掌握濕度、粘度及走搶速度等，對涂裝質(zhì)量的影響因素調(diào)整到最佳狀態(tài)。

②涂裝：采用噴涂為主，局部刷涂為輔，先上后下，先難后易，行槍速度均勻，槍距鋼表面一般為15～30 cm，壓蓋1/3～1/2，重點部位可加厚。噴涂中觀察濕膜光澤，潤濕及粗糙感，用濕膜測厚儀測厚。對光澤不滿，粗糙或濕膜偏薄處，可點射補噴加厚。干膜測厚超薄處，在下道噴涂時加厚補償。在下道噴漆前應(yīng)將上道漆的流掛及粘有煤碴、砂粒等異物鏟除并打磨干凈。發(fā)現(xiàn)有底漆干噴的地方，必須用鋼絲刷、砂紙打磨干凈后重噴。噴涂中遇下雨，即刻停噴，已噴油漆部分，下次施工前檢查，如有起泡、起皺、剝落等病害應(yīng)處理后再行施工。經(jīng)實測計算得油漆消耗指標(biāo)為底漆每道0.445 kg/m3，中間漆每道0.267 kg/m3，面漆每道0.281 kg/m3。

3 涂裝施工中應(yīng)注意的問題

（1）鋼梁連接板層之間大于0.5 mm的縫隙，需將縫內(nèi)污垢和鐵銹清除干凈，在第一道底漆干燥后，用石膏膩子填塞，待膩子表面干燥后，方可繼續(xù)進(jìn)行涂料涂裝。小于0.5 mm的縫隙可用油漆封閉。

（2）施工現(xiàn)場應(yīng)設(shè)置安全警示牌，進(jìn)入施工現(xiàn)場必須戴好安全帽，進(jìn)行鋼梁噴砂除銹噴漆噴鋅時，應(yīng)戴防護(hù)面具、口罩、護(hù)目眼睛、手套等。噴砂噴漆時噴槍不準(zhǔn)對人、車、船，不準(zhǔn)帶風(fēng)帶砂修理噴砂設(shè)備或更換零件。

（3）壓力容器必須按國家規(guī)定進(jìn)行檢驗，未經(jīng)檢驗或檢驗不合格嚴(yán)禁使用。高空作業(yè)的臨時設(shè)施，包括支架、腳手架的搭設(shè)應(yīng)符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。上部或?qū)π熊囉杏绊懙姆秶鷥?nèi)搭拆腳手架必須天窗點內(nèi)進(jìn)行，腳手架下、人行道位置下面應(yīng)設(shè)安全網(wǎng)，無隔離設(shè)施時，嚴(yán)禁雙層同時垂直作業(yè)。

（4）使用移動作業(yè)架時，應(yīng)詳細(xì)檢查人行道、托架U型螺栓和作業(yè)架，未檢查或檢算及檢算結(jié)果不符合有關(guān)安全規(guī)定時，不得上架作業(yè)。人員攀登時要扶牢踩穩(wěn)，臨邊作業(yè)應(yīng)設(shè)置防護(hù)圍欄和安全網(wǎng)，懸空作業(yè)應(yīng)有可靠的安全防護(hù)設(shè)施。橋面上通過的風(fēng)管、水管等必須捆牢，防止侵入限界。