喷砂、喷锌工艺在铁路桥钢结构涂装中的应用探讨

徐亚平 上海铁路局上海工务段

上盖板是桥梁钢结构部件之一，由于处于桥枕之下，列车通过时桥枕不断受力绕曲，桥枕与上盖板接触部分经常冲击、摩擦，加上桥枕通风不良，雨水进入不易干燥，故易生锈。因此在其养护维修中保护涂装工作十分重要。先进的涂装工艺将会更有效地进行钢结构防锈，延长桥梁设备的使用寿命。结合桥面大修对上盖板（含横梁顶）采用喷砂、喷锌技术，能较好地克服涂装大修中存在的缺陷，达到涂装充分的理想涂装效果。

1 工程概况

沪昆线#86B 桥（斜塘江特大桥）位于沪昆线松江站-石湖荡站之间，中心里程下行K64+820，桥枕铺设于1991 年，孔跨式样为2-64M 栓焊下桁梁；99-16M 先张预应力钢筋混凝土梁，8-24M-预应力混凝土T 型，全长1 979.7 m。经过多年运营后，桥枕腐朽严重，持钉力差，整孔桥枕失效达25%以上，钢梁桥面锈蚀严重。线路几何状态得不到保证，加大了工区的保养工作量，影响行车安全。本次大修对2 孔明桥面进行整孔更换，并对纵梁上盖板（含横梁顶）进行喷砂、喷锌及油漆的工作。

2 施工步骤、方案及各项措施

2.1 施工前期准备

⑴根据实际情况，联系好工区住房、材料运输路线及接水接电等问题。

⑵砂料、锌的数量，粒径及干燥程度的检查、把关。

⑶喷砂机是空压设备，要定期鉴定及前期调试、检查，操作人员也要经过考核合格挂牌上岗，作业前熟悉并掌握机械的性能和使用性能。备好特殊工种工作服等劳动防护用品。

⑷桥面大修前应全面复核新桥枕各部尺寸。重点：桥枕刻槽应平整密贴，不要压铆钉及压杆件处所出现。

⑸分别按排枕间距、新枕间距做好标志。

⑹新枕就位，对号入座。新枕就位应安放稳妥，防止滑落、滚动。如新枕隔夜堆放在桥头，必须用铁丝捆扎牢固，防止列车通过时由于振动滑移侵限及外来人员搬动，最好派人员值班看守。

⑺各种机具全面检查。起道机、磁座钻、发电机等进行检修加油、确认状态必须完好，确保封锁施工正常运营。

⑻撬棍、枕木钩等其它工具进行清点，做好调配，确保施工时人员、机具的比例相匹配。

⑼对防护信号灯、对讲机进行清点、充电，确保数量充足，使用性能良好。为防止对讲机故障，驻站防护员必须携带2 只对讲机，各防护员留好手机号，以便应急联系。

⑽预先做好"T"字牌、慢行牌、响墩位置的标识，保证慢行距离和防护距离的准确性，防护与慢行办法应按《安规》第2.2.7 条第4 款、第2.2.9 条第4 款规定设置防护。

2.2 施工方案及技术要求

⑴#86B 桥需更换失效桥枕344 根，增设防爬角钢64 只，桥枕规格为220×260×3 000(mm)和220×240×3 000(mm)，桥枕间净距按140 mm 设计，每节间桥枕为21 根。防爬角钢尺寸125×80×12(mm)，每个节间增设2 对防爬角钢。桥枕加工和铺设必须符合《铁路桥隧建筑物大维修规则》第3.1.13～3.1.15 条要求，更换成塑料护木256 桥米。

⑵钢梁跨中设上拱度，其拱度值按有关规定设置。

⑶为使线桥轨面顺接良好，预先与相关部门协调，由相关车间配合施工。

⑷慢行期间排动桥面最大枕木间距不得大于550 mm，个别情况不超过600 mm，以反复排动2～3 遍能排通上盖板进行喷砂、喷锌为宜。根据实际情况预先抽出失效桥枕，保留的桥枕状态较好，且不得连二失效。横梁两侧枕木不得同时排动，必须分次交替排动。排枕后横梁面与轨底必须使用胶垫或木板抄垫，不宜太紧，并钉上临时护木。

⑸制作枕木应由业务熟练、责任心较强的职工或劳务工担任。抄平划线应有专职人员负责，其抄平结果应由车间、路桥科同时确认后方可实施制作。桥枕刻槽应留线便于检查复核，槽口不过宽或过紧，刻槽、钻孔后用防腐油防腐处理，不得用红丹当作防腐材料。新桥面统一采用6～8 mm 胶垫，故划线、刻槽必须格外细心，防止错误。刻槽刨削时不宜过头，用直尺测量不得低于1 mm 或高于1 mm。

⑹喷砂、喷锌作业必须在白天天气晴好时进行，钢梁表面必须干燥，喷砂前钢板表面应除锈彻底，达到Sa3 级。喷锌前应将钢梁表面全面清洁，水分吹干后方可喷涂。喷锌后即涂刷封孔剂，并按规定涂刷底面漆。

⑺喷砂风压为0.4～0.6 MPa，每个喷嘴风量为3～4 m3/min；河砂：要干燥、洁净、坚硬，每平方米钢梁表面约需0.03～0.05 m3；喷砂顺序：自上而下，由一端到另一端逐步推进，先喷角落窄缝处所，后喷宽而平部分；先喷边缘后喷中间，先喷铆钉后喷平板。喷砂嘴与钢梁表面距离为150～250 mm，喷射角度450至800。喷砂完毕，应用压缩空气清除钢梁表面的积砂和灰尘。

⑻横梁两侧桥枕间净距在300 mm左右，且桥枕顶面高出横梁顶面50 mm以上时，应在横梁上垫短枕承托受力。短枕与护轨应联结牢固。

⑼纵梁钻防爬角钢（φ23 mm）孔前先进行抽枕。在放入新枕前必须将纵梁孔钻通并将防爬角钢安装到位。钻孔时应划线定位，垂直钻孔，孔距一致。安装后的防爬角钢应与桥枕密贴，螺栓丝口向下安装，紧固后做好油漆防锈。

⑽慢行时段内准备工作不能过头，正轨扣件隔一卸一，左右对齐，钩螺栓隔二紧一，左右对齐。护轨道钉和扣件可部分拆除。

⑾封锁时正轨抬高应不大于100 mm，轨底用垫木保险。护轮轨根据施工需要抬高，但必须在开通线路前落到原位，慢行时段内力争钉齐道钉，上齐扣件。

⑿本桥护木与桥枕联结采用Ⅱ式。更换桥面时，螺纹道钉、K 型扣件、钩螺栓和压梁螺栓全部更新为渗锌材料。考虑到提速区段的桥面系稳定性，现采用新型塑料护木铺设，免除频繁更换、节省养修人工。

⒀钢梁上盖板（含横梁顶部）按《铁路桥隧建筑物修理规则》第3.2.6 条中表3.2.6-3Ⅱ体系，做热喷锌和四度面漆涂装。

⒁恢复桥面后，桥面线路状态应符合线路轨控标准，分开式扣件螺栓拧紧方法应符合《铁路桥隧建筑物修理规则》第3.1.7 条第1 款第（2）条。

⒂为保证本次大修项目顺利完成，并努力减少对沪昆线运输的干扰，要精心组织、合理安排，当施工计划下达后必须按计划分阶段落实各项作业。

⒃充分利用慢行点，分两班白天进行喷砂、喷锌等工作，晚上安排抽排桥枕等工作，车间另外组织人员参与晚间天窗点施工。路桥科要主动参与现场安全、质量把关，一旦发现问题及时与车间一起研究，提出整改意见。安全科负责参与施工、安全把关工作。

2.3 施工安全措施

⑴严格执行段发的天窗修管理规定，天窗点内的工作必须在天窗点内完成，车间做好两图一表。施工准备工作不准过头，未设好防护禁止开工；未达到放行列车条件，禁止开通线路。防护员必须由经过专门培训并考试合格的职工担任。

⑵车站登记时点外作业需进行明确，施工慢行地段来车时必须按规定距离下道避车。封锁期间，防护员按规定设置响墩、红牌等防护标志。慢行、封锁命令发布和撤消必须由施工负责人统一发布。施工负责人确认慢行或封锁命令无差错、防护已设好、各项安全措施到位后，方可发布施工命令。开通线路前，应确认线路状态达到放行列车条件、停车信号全部撤除后方可发布线路开通命令。

⑶河道内船只较多，抽排桥枕时应由专人进行了望。来船只时及时通知，防止物品掉入河浜伤人。

⑷施工中，应严格按审定的方案作业，随时掌握进度和质量，严格执行各项安全规定，消除不安全因素，并经常保持与防护员之间的联系。

⑸各种机具、材料堆放不得侵入建筑限界，开通线路前应进行检查。

⑹各部门施工负责人要对职工进行人身安全教育，学习规章及有关安全操作要求。作业时，应按规定使用劳防用品。

⑺施工时线路上人员较多，应互相呼应，使用大锤、撬棍等工具时应注意周围人员安全。使用电器设备应规范操作，如遇雨天，施工前应提前准备好绝缘手套、油布等确保电器设备操作安全。

⑻作业人员必须听从防护员通知，一旦来车必须及时下道避车，工具、材料同时撤离线路。

⑼施工结束后，施工负责人必须对线路状态认真检查，确认达标，各种工具材料全部收好，做到工完料清。每天收工前对桥面状态加强检查，发现钩螺栓松动应及时紧固。

⑽喷砂、喷锌应穿防护服、帽、口罩、护目镜等，喷砂不准对人、对车，对船；喷锌时应避开下风，外露皮肤最好涂上油脂，防止有害气体侵害人体。

⑾修理砂嘴、更换砂嘴必须关砂、关风进行，喷砂人员和开砂人员应统一联系信号，喷砂人员要求关砂时应及时关砂。开砂时应先开风后开砂，关砂时应先关砂后关风，防止堵塞。

⑿桥面喷砂作业，应装风喇叭或电喇叭，及时通知喷砂人员撤出桥梁避车，必要时防护员应准备竹竿，用竹竿击打防护员通知避车。

⒀喷砂结束应及时清除桥面、人行道上的砂粒，防止作业人员滑倒伤人；喷砂皮管及时收起扎牢，防止侵入限界。

⒁供砂人员上下跳板应动作一致，防止踏空；进入线路应一停、二看、三上桥；跳板上砂粒应及时清扫，防止打滑。

⒂喷锌时必须使用绝缘导管，防止锌丝互碰断路；提送锌丝人员离喷锌人员不宜太远，也不得横跨两股钢轨，造成锌丝坠下，碰上左右钢轨造成跳信号。

⒃喷锌的锌丝直经为1.6 mm；调整喷枪空气帽，使熔化的金属形成正常的喷雾带，然后使喷嘴距工作面100～200 mm，倾角300左右进行正常喷锌。

⒄喷锌时必须使镀层按顺序完成，象刷漆一样，一道接一道，不可乱喷，以免产生温度应力，锌层脱落。喷锌厚度为0.3～0.5 mm 为宜，喷砂后与喷锌间隔时间不超过4 h。

⒅喷锌完毕后，应随即在喷锌层上涂上防锈底漆以封闭细小毛孔。

⒆在施工作业中发生意外、危及行车安全时，施工负责人必须遵循" 先防护、后处理"的原则，迅速将现场情况汇报给段调度、通知驻站防护员，并组织抢修。如在线路开通情况下，驻站防护员再协调车站值班员采取果断措施。

由相关车间制定切实可行的应急措施，备齐氧气、乙炔、千斤顶等应急备品，并保证完好。做好应急预案的劳力组织和技术组织，确保第一时间采取措施进行抢修。

2.4 质量保证措施

⑴质量目标：确保工程质量合格率达到100%，保证ISO9002 体系在整个施工过程中的有效运行。

⑵质量验收标准：按TB10415－2003《铁路桥涵工程施工质量验收标准》、《铁路桥涵大维修规则》有关标准验收。线路按铁道部《铁路线路维修规则》有关要求验收。

⑶施工负责人要及时填好施工日志，保管好各项检查记录。

3 效果

施工中采取有效的作业方法、合理的安排、积极的协作，严格地按照技术要求把关，切实解决了钢梁桥人工以往除锈不彻底及在涂装方面存在的弊端。以前人工除锈不彻底，涂防锈底漆及面漆不超过三年又要除锈涂装，主要原因是上盖板被列车上的酸碱成分渗透涂装而生锈上泛。现经过喷砂能使除锈彻底，能确保喷锌后的质量保持在15 至20 年间。从经济上、社会效益上、延长设备使用寿命上，确实是难已用数据来计算的。

4 结论

对通行客、货车辆繁忙，日常养护影响列车安全行驶的钢梁桥进行桥面涂装大修的项目，最需要考虑的就是除了用新的桥枕之外，那便是涂装效果。喷砂、喷锌保护涂装，是高效、安全的涂装工艺，涂装质量均匀，耐久性能好，是一种节约型的技术工艺，是适合铁路桥梁应用的现代工艺，克服了传统人工涂装不均匀、安全性能差、使用寿命短的困难。而配合桥面大修进行，能达到全面、彻底的涂装效果。