蘭新線北大河鋼梁橋噴砂除銹施工工藝及其應(yīng)用

牛莉

摘?要：鋼梁橋在長(zhǎng)期使用下漆膜容易粉化脫落，造成鋼結(jié)構(gòu)的銹蝕，需進(jìn)行大面積的噴砂除銹及涂裝。本文以蘭新線K736+447鋼梁橋涂裝大修為例，簡(jiǎn)述了鋼梁橋涂裝前噴砂除銹的施工工藝，并分析了濕噴法在施工應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)及改進(jìn)方法，為今后類似施工提供依據(jù)及經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：鋼梁橋;施工;工藝

1.概況

蘭新線K736+447處8-24m上鈑、2-16m普通鋼筋混凝土π型梁橋，修建于1956年，鋼梁最近涂裝年度為1992年，由于常年運(yùn)行，鋼梁上緣底漆老化，表面涂裝材料粉化脫落嚴(yán)重，造成梁體表面銹蝕嚴(yán)重，嚴(yán)重影響人身及行車安全，我段采用鋼梁大面積噴砂除銹及涂裝對(duì)鋼梁銹蝕進(jìn)行整治。

2.噴砂除銹的施工工藝

2.1濕噴法處理鋼梁銹蝕

濕噴砂即水噴砂，我段采用了法赫多功能養(yǎng)橋機(jī)進(jìn)行濕噴砂除銹，利用水壓將砂粒送至專用噴嘴，并將砂粒噴出，借助水的壓力及砂粒的沖擊和磨擦，將舊漆膜、污垢、鐵銹、氧化皮全部去除。

2.1.1噴砂選用材料及技術(shù)條件

噴砂用的砂子以潔凈干燥、成銳角顆粒的石英砂為最好，且粒徑為0.2-2mm，此種砂在噴射時(shí)塵霧少且效率高。水源應(yīng)選用潔凈的生活用水，以減少噴砂頭的損耗。

2.1.2噴砂除銹施工工序

在噴砂前應(yīng)先檢查機(jī)具性能是否良好、聯(lián)結(jié)是否牢固，并將噴砂材料備足拉運(yùn)至橋頭堆放整齊，噴砂時(shí)養(yǎng)橋機(jī)壓力需在300Mp以上，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(duì)桿件噴砂時(shí)應(yīng)先噴角落及窄縫處，后噴寬敞部分;先噴邊緣后噴中央;先噴鉚釘后噴平面。濕噴法的清理等級(jí)應(yīng)達(dá)到Sa2.5級(jí)，即鋼材表面應(yīng)無(wú)可見(jiàn)的油脂、污垢、氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物，任何殘留的痕跡應(yīng)僅是點(diǎn)狀或條狀的輕微色斑。

2.1.3濕噴砂法的優(yōu)缺點(diǎn)

濕噴砂法除銹優(yōu)點(diǎn)：能消除矽塵對(duì)環(huán)境的污染和人體的危害;除銹所用的粒砂用量較干噴省，原因?yàn)闈駠姵P是利用水和沙粒的共同作用進(jìn)行除銹，而干噴只單純利用砂粒的沖力及磨擦力達(dá)到除銹目的;機(jī)具安全可靠，危險(xiǎn)系數(shù)較少，搬運(yùn)方便、使用靈活，占用施工場(chǎng)地較干噴小。

濕噴砂法除銹缺點(diǎn)：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，需進(jìn)行二次除銹方可進(jìn)行涂裝，增加了工時(shí)，降低了除銹效率。

2.1.4濕噴砂法的改進(jìn)方法

濕噴砂法的主要缺點(diǎn)是除銹后鋼梁容易生銹，必須進(jìn)行二次除銹，為了解決此項(xiàng)不足，我們?cè)谶M(jìn)行施工時(shí)總結(jié)了兩種改進(jìn)方法：

（1）加防銹劑法。噴砂時(shí)可在水中加入少量的防銹劑，使金屬表面鈍化，保持短期內(nèi)不生銹。防銹劑的選用及用量：0.6%碳酸鈉及0.5%-3%的亞硝酸鈉。

（2）噴涂除銹防銹一體漆。鋼梁生銹后用除銹防銹一體漆直接噴涂于鋼梁表面，使其與銹蝕物反應(yīng)形成一種保護(hù)漆膜，油漆干后漆膜厚度為65μm，由于單層漆膜厚度較普通紅丹防銹底漆厚，所用使用時(shí)只需噴涂2道即可。

我們?cè)谑┕r(shí)將紅丹酚醛防銹底漆和除銹防銹一體漆進(jìn)行了一次對(duì)比試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)除銹防銹一體漆用量較少，可兼容其他中間漆及面漆，且除銹防銹一步到位，提高了工作效率并能節(jié)約成本。

2.2干噴法處理鋼梁銹蝕

干噴沙法應(yīng)用較廣且除銹徹底，其施工工序及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下：

2.2.1干噴法施工材料、工序及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

干噴使用機(jī)具主要有空氣壓縮機(jī)、貯風(fēng)桶、噴砂器、噴砂桶、壓力表等。使用材料為粒徑0.5-2.5mm石英砂。在施工前應(yīng)先將篩選過(guò)的石英砂裝滿噴砂桶中，聯(lián)結(jié)好管路及噴砂機(jī)具，檢查其性能是否良好，連接是否牢固。在風(fēng)壓達(dá)到0.4MPa以上時(shí)，應(yīng)先打開(kāi)噴砂器風(fēng)閥，再開(kāi)砂閥即可進(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。噴砂順序與濕噴法一致，噴嘴與鋼料表面距離以150-250mm、噴射角45°-80°為宜，移動(dòng)速度均勻。

2.2.2干噴法清理等級(jí)及質(zhì)量要求

（1）鋼梁表面無(wú)殘留的舊漆膜、氧化皮及銹痕。各種殘留物的面積不超過(guò)整個(gè)鋼表面面積的5%，其外觀達(dá)到Sa2.5級(jí)清理標(biāo)準(zhǔn)。

（2）角落、鉚釘頭邊、板束的縫隙處所的污垢、銹蝕清理干凈。

（3）鋼梁表面無(wú)損傷。

2.2.3干噴砂法安全注意事項(xiàng)

（1）在2m以上作業(yè)應(yīng)系好安全帶或設(shè)有安全網(wǎng)。

（2）噴砂人員在開(kāi)噴前，要穿好工作服，戴好手套，防護(hù)頭罩內(nèi)接通輸送新鮮空氣的管路，噴砂衣要密閉，衣內(nèi)砂塵在空氣里不超過(guò)2mg/m3。

（3）噴砂時(shí)，噴嘴不準(zhǔn)對(duì)人、車、畜等。

（4）在橋上噴砂時(shí)應(yīng)設(shè)專人防護(hù)，來(lái)車及時(shí)關(guān)閉砂風(fēng)閥，停止作業(yè)。

（5）不準(zhǔn)帶風(fēng)修理噴砂設(shè)備或更換零件。

（6）噴砂膠管要避免彎折過(guò)劇，同時(shí)要經(jīng)常檢查防止管壁磨損過(guò)薄引起爆炸。

（7）壓力容器、壓力表、安全閥等應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行檢試，合格后才準(zhǔn)許使用。

（8）各種機(jī)具、風(fēng)砂管路都不能侵入限界。

2.2.4勞動(dòng)組織及效率

（1）勞動(dòng)組織：篩砂1-2人，運(yùn)砂1-2人，裝砂及操作噴砂器1人，空壓機(jī)司機(jī)1人，梁體噴砂9-10人，共計(jì)13-16人

（2）效率：鋼梁噴砂除銹綜合效率約為30㎡/h。

2.2.5干噴砂工藝的優(yōu)缺點(diǎn)及改進(jìn)辦法

（1）干噴法鋼梁除銹，優(yōu)點(diǎn)：除銹徹底;除銹后將鋼梁表面塵埃和積砂清除干凈可直接進(jìn)行涂裝不需要二次除銹，效率高;機(jī)具配件容易更換及維修。缺點(diǎn)：塵埃對(duì)人體的危害及環(huán)境的污染較大;對(duì)粒砂的消耗量較濕噴大。

（2）改進(jìn)方法：要求施工人員要在噴砂時(shí)帶好防護(hù)頭罩，備足氧氣并確保防護(hù)頭罩內(nèi)輸送氧氣的管路暢通;噴砂距離控制得當(dāng)，提高沙粒的利用率減少消耗。

3.兩種噴砂工藝的應(yīng)用

根據(jù)噴砂除銹的工作量大小及施工環(huán)境的不同可采用不同的除銹方法。在此次鋼梁橋大修中我們總結(jié)出：①如果設(shè)備離市區(qū)較近、水源采集方便、工作量較小且施工場(chǎng)地較小時(shí)，考慮到為了減少環(huán)境的污染及人體的危害應(yīng)最好選用濕噴法。②如果設(shè)備離市區(qū)較遠(yuǎn)、水源采集不便、噴砂工作量較大、噴砂難度系數(shù)較大且施工場(chǎng)地寬裕時(shí)應(yīng)最好選用干噴法。

4.結(jié)束語(yǔ)

了解各個(gè)噴砂工藝的技術(shù)特點(diǎn)，分析比較彼此的優(yōu)缺點(diǎn)，掌握噴砂除銹的施工工序及方法，根據(jù)不同的施工情況選用不同的噴砂工藝，是保證施工順利進(jìn)行的有利因素。同時(shí)，也為今后類似施工提供依據(jù)及經(jīng)驗(yàn)。

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