中国建筑第八工程局有限公司 上海市 201204
摘 要:随着国家经济的高速发展,我国的高速公路工程日渐增多,其规模也在不断扩大。钢箱梁因其抗扭性能好、施工速度快、施工可减少对交通的影响,在高速公路中大量的采用。为了保证高速公路的使用年限和维修方便,钢箱梁的防腐技术就成为施工中重要的一个环节,钢箱梁的防腐施工的重点在于钢材的表面喷砂除锈。
关键词:钢箱梁;防腐;喷砂除锈
G5京昆高速公路绵阳至成都段扩容项目工程是国家高速公路网中首都放射线G5京昆高速公路与G93成渝地区环线的共用路段。工程项目将打造“品质工程”和“数字高速”当作核心,全部参与建设者将助推该项目成为省内具有影响力的品质工程、绿色工程与旅游风景公路当作目标,工程施工中高度重视内在质量、外观质量和环保安全质量,以“绿色、优、洁、美”作为工程项目的建设目标。工程项目设计8车道高速公路技术标准,主线路设计速度是100km/h与120km/h,设计荷载为公路-I级。
图1 项目效果图
一、钢箱梁防腐基本概况
本工程钢箱梁防护采用具长效防护功能的重防护涂装体系,按15年免维修设计,并满足《城镇桥梁钢结构防腐蚀涂装工程技术规程》(CJJ/T 235-2015)的要求。结合本桥的特点,涂装体系共分为:钢梁外表面(钢桥面除外)、钢桥面、钢箱梁内表面等3个部位进行设计。钢结构防护体系组成如下:
表1 涂装质量要求
编号 | 涂面 | 涂层名称 | 涂装道数 | 最低干膜厚度(μm) |
1 | 钢箱梁外表面(钢桥面除外) | 喷砂除锈Sa2.5级 | ||
环氧富锌底漆 | 1 | 60 | ||
环氧云铁中间漆 | 2 | 100 | ||
丙稀酸聚氨酯面漆(工厂) | 1 | 40 | ||
丙稀酸聚氨酯面漆(现场) | 1 | 40 | ||
干膜总厚度 | 240 | |||
2 | 钢箱梁内表面 | 喷砂除锈Sa2.5级 | ||
环氧磷酸锌底漆 | 1 | 60 | ||
环氧云铁面漆 | 2 | 100 | ||
干膜总厚度 | 160 | |||
3 | 伸缩缝处钢箱梁端头 | 喷砂除锈Sa2.5级 | ||
环氧富锌底漆 | 1 | 80 | ||
环氧云铁中间漆 | 2 | 120 | ||
丙稀酸聚氨酯面漆(工厂) | 2 | 50 | ||
聚硅氧烷面漆 | 1 | 50 | ||
干膜总厚度 | 300 |
二、工艺评定实验
工艺评定试验应在施工前进行,由施工方进行评定试验,工艺试验目的是检查涂装单位施工能力,确保工程质量;工艺试验之前,提前做好涂装人员进场、涂料采购送检、管理制度完善、施工方法确定等相关工作,才可进行工艺评定试验,合格后方可正式施工。
选取三块钢板做试板,外形尺寸为 500 mm×宽 300mm×厚 8mm,依次进行如下喷涂:
1#试板:按照规范要求和工艺参数,进行钢箱梁外表面(钢桥面除外)涂装施工。
2#试板:按照规范要求和工艺参数,进行钢箱梁内表面涂装体系施工。
3#试板:按照规范要求和工艺参数,进行伸缩缝处钢箱梁端头涂装体系施工。
工艺评定试验试板制作过程中,按照规范要求进行各工序施工质量的检验,工艺评定试验合格后正式进行涂装生产。
三、钢箱梁除锈施工要求
1、钢箱梁涂装施工对环境的要求:
表2 涂装环境要求
序号 | 项目 | 控制要求 | 检测方法 |
1 | 环境温度 | 5℃<t<38℃ | 温度计测量 |
2 | 空气相对湿度 | <85% | 干湿球温度计测量再查表换算,或直接用仪器测量空气湿度 |
3 | 钢板表面温度 | ≥空气露点温度3℃ | 钢板温度仪测量 |
4 | 空气露点 | 露点测试仪或由空气温度和空气相对湿度查表求出 |
2、气源、磨料的要求:
压缩空气因与磨料密切接触,所以必须达到干净且无油无水的要求,以防污染磨料。 喷砂除锈所用磨料为棱角钢砂,二次表面处理用磨料应清洁、干燥、无可溶性盐类等污物,粒度和形状应满足喷射后对表面粗糙度的要求,施工中要经常检查磨料运行情况,及时补充和调整,如果受潮,则应停止使用,更换新砂或干燥达到要求后再使用。
喷砂除锈用的砂,要求颗粒坚硬、有棱角、干燥(含水量(2%),无泥土及杂质:以石英砂为好,粗河砂也可:同时,应考忠砂料运输条件,单价高低,回收能力等因素:砂料粒径以0.5~1.5mm为宜,筛选前须晒干,存储于棚内、室内,筛孔大小为:粗筛40~48孔/cn2(粒径1.2m)、细篇372~476孔/ca2(粒径0.3mm)。
3、喷砂前结构处理
梁段涂装前应对自由边双侧倒弧,倒弧半径不得小于 2mm,并采用手动或电动工具对 自由边、飞溅等缺陷进行打磨处理,方可进入打砂工序。
四、钢箱梁除锈施工
1、表面清理的要求
钢箱梁进入喷砂房前,在临时存放点清除钢箱梁表面的油污和附着物:用压缩空气吹除表面粉粒;用无油污的干净棉纱、碎布抹净;防止再污染。经表面清洁的钢材表面的净化程度应无油、无水、无污物、无锈斑及其他可溶性盐等。
表3 钢箱梁表面处理要求
序号 | 项目 | 清洁要求 |
1 | 油脂 | 清除,但不允许留有肉眼可见痕迹 |
2 | 水份 | 肉眼看不见 |
3 | 肥皂液 | 肉眼看不见 |
4 | 焊割烟尘 | 用手指轻磨擦,不见有烟尘跌落 |
5 | 白锈(锌盐) | 用手指轻磨擦,不见有烟尘跌落 |
6 | 粉笔记号 | 用干净的棉纱抹净,允许可见痕迹 |
7 | 专用油漆笔记号 | 不必清除 |
8 | 未指定油漆笔记号 | 用铲刀等工具清除,肉眼看不见 |
9 | 漆膜破损 | 肉眼看不见有烧损起泡等不完善的漆膜 |
10 | 其它损伤 | 用碎布或棉纱抹净,允许留有肉眼可见痕迹 |
2、压缩空气质量要求
压缩空气(无油、无水) 0.6-0.8MPa
喷距 150-200mm
喷角 70-80︒(杜绝90︒ 喷砂)
3、喷砂
喷砂前准备
梁段涂装施工前,根据梁段的结构特点制作便于施工的工作平台,施工时能快速搭建, 脚手架应绑扎牢固,同时便于灰尘的清理和人员的走动。
测量施工环境的温度和湿度以及钢板表面温度。喷砂开始前开启空压机,同时由质检员检测出气口压缩空气清洁度,并将检验结果记录于钢箱梁段喷砂除锈质量记录表中。
梁段进入喷砂房前,在临时存放点清除钢箱梁表面的油污和附着物:用压缩空气吹除 表面粉粒;用无油污的干净棉纱、碎布抹净;防止再污染,经表面清洁的钢材表面的净化 程度应无油、无水、无污物等。
喷砂
采用压力式喷砂机对箱梁表面进行喷砂处理,除去表面全部锈蚀产物和焊渣、焊瘤等 溅射物,严格按喷砂工艺参数进行施工,达到涂装要求方可继续下一工序,否则返工处理。
喷砂操作时,空压机气压为0.6-0.65MPa,气压变幅为0.05-0.1M5Pa。一般砂桶气压为0.45-0.55MPa,不得小于0.4MPa。喷砂前应检查压力容器的生产厂家是否持有有关部门颁发的生产许可证、喷砂工佩戴的防护工具、安全带(绳)和供氧装置是否安全可靠,以及磨损情况,当孔口直径增大25%时宜更换喷嘴。
在喷砂过程中,对钢箱梁外表面、箱梁内表面同时进行喷砂处理。喷砂时严格按喷砂工艺参数进行施工。在喷砂过程中,每天至少进行一次环境检测。钢板清洁度钢箱梁外表面为Sa2.5级,Rz30-75μm;内表面亦为Sa2.5级,Rz30-75μm。
注:磨料使用过程中应定期进行检查,并采用过筛、除灰、补充等处理,以保证磨料正常使用。
4、工艺控制
喷砂用的压缩空气必须经冷却装置及油水分离器处理,以保证干燥、无油:油水分离器必须定期清理。喷嘴到基体钢材表面距离以100~300mm为宜,喷砂前对非喷砂部位应遮蔽保护。
喷射方向与基体钢材表面法线夹角以15°~30°为宜。
喷砂除锈后、进行下一道工序前,如遇下雨或其他造成基体钢材表面潮湿的情况时,要待环境达到施工条件后,用干燥的压缩空气吹干表面水分后施工,如须重新喷砂,不可降低磨料要求,以免降低粗糙度。喷砂时喷嘴不要长时间停留在某处,喷砂作业应避免零星作业,但也不能一次喷射面积过大,要考虑涂装工序与表面预处理工序间的时间间隔要求。
对喷枪无法喷射的部位要采取手工或动力工具除锈。
吸砂、吸尘
喷砂后吸砂、吸尘组对工件进行清洁处理。由大功率吸砂机、轨道车及人工辅助清除砂、尘;并用大功率吸尘机进行真空吸尘,使工件表面彻底清洁;吸尘结束自检、专检合格后,报监理工程师验收。此后进入箱梁内部时必须穿戴干净的手套、鞋套。
五、钢箱梁除锈质量检查
喷砂完成后首先应对喷砂除锈部位进行全面检查,其次要对基体钢材表面进行清洁度和粗糙度检查。重点应检查不易喷射的部位,手工或动力工具除锈部位可适当降低要求。对基体钢材表面进行清洁度和粗精度检查时,一是严禁用手触摸:二是应在良好的散射日光下或照度相当的人工照明条件下进行,以免漏检。
喷砂除锈后,金属结构表面清洁度应达到Sa2.5,应对照《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》中提供的照片进行比较,比较时至少每2m2有一个比较点。
喷砂除锈后,金属结构表面粗糙度应达到60~100μm,应按照技术要求,取相应粗糙度样板,用至少7倍放大镜放大后比较,比较时至少每2m2有一个比较点。用表面粗糙度仪直接测定时,每2m2表面至少要有一个评定点,取评定长度为40mm,在此长度范围内测5点,取其算术平均值为此评定点的表面粗糙度值。
结 语:
综上所述,本文阐述钢箱梁桥的内部除锈的施工流程,钢箱梁防腐技术在桥梁工程施工中起到关键性的作用,能够有效降低桥梁使用的安全风险。施工单位在开展桥梁工程建设时,需要重视钢箱梁防腐的施工,施工人员提升自己对技术的掌握情况,合理开展工程作业,以保证钢箱梁防腐技术效果和质量,保证建设好的桥梁在人们日常生活中的使用效果。
参考文献:
[1]工业建筑防腐设计规范 GB500046.
[2]公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件 JT/T722-2008
[3]涂装前钢材表面锈蚀等级和涂装等级 GB8923
[4]公路钢结构桥梁制造和安装施工规范 JTG 3651-2022