钢梁涂装施工技术在京九线涡河大桥上的应用

李士中 上海铁路局阜阳工务段

1 钢梁防腐的重要性及适用涂装体系

由于钢结构具有材质均匀，力学性能好，在承受同样外力的情况下，结构断面较小，自重较轻，有较大的跨越能力。因此，在建造大跨度桥梁时常会采用钢结构。同时，钢桥各部构建适于工业化生产，从工厂预制到工地拼装架设，工期短，效率高，一旦损坏也易于加固修复。因此，在我国铁路建设中，仍会较多采用钢梁桥，目前我国运营的铁路线上，铁路钢梁的长度约占桥梁总长度的10%以上。可钢梁桥长期暴露在野外环境中，其表面与周围介质水汽、盐分等，极易发生化学及电化学作用，致使各部构件发生不同程度的腐蚀，当涂装性能较差时，使会破坏涂层使钢铁产生锈蚀。钢桥一般横跨江河，常年平均气温和湿度较高，腐蚀环境较为恶劣，尤其是铁路钢桥多采用明桥面，列车垃圾及废水对铁路桥面系的腐蚀产生最直接的影响。致使各部构件发生不同程度的腐蚀，严重影响钢结构的使用寿命，大大削弱钢结构的使用功能，甚至危及行车及人身安全。鉴于此，我国铁路钢梁自1984年首次制定铁路钢桥保护涂装标准（TB/T1527）以来，分别于1995年和2004年修订两次，形成现今通用的钢梁涂装体系，见表1。

表1 钢梁涂装体系

京九线涡河大桥为两孔32 m下承半穿式桁梁，由于近20年的运营钢桥底漆老化，表面涂装材料粉化脱落，造成梁体表面锈蚀严重。我们于2010年采用干喷法除锈，对钢梁主体用环氧富锌底漆2度、棕红云铁环氧中间漆1度、氟碳面漆2度实施涂装，干膜总厚度控制180-210 μm，效果良好。

2 喷砂除锈和油漆涂装

2.1 喷砂除锈

喷砂除锈是目前采用的钢梁除锈方法中使用比较多的一种，根据所用机具及材料的不同，可分为干喷和湿喷两种除锈方法。湿喷即水喷砂，较之干喷能消除矽尘对环境的污染和人体的危害，除锈所用的砂粒用量较干喷省。但湿喷除锈程度较干喷低，工件易于磨损；湿喷除锈后钢梁表面易生锈，需二次除锈后方能进行涂装，增加了工时，降低了除锈效率。在涡河大桥涂装大修中，我们主要采用了干喷法进行除锈。

（1）喷砂除锈施工材料、技术标准

干喷使用机具主要有空气压缩机、贮风筒、喷砂器、喷砂桶、压力表等。使用材料为粒径0.5～2.5 mm石英砂。在施工前应先将筛选晾干过的石英砂装满喷砂桶中，连接好管路及喷砂机具，检查其性能是否良好，连接是否牢固。在风压达到0.4 MPa以上时，应先打开喷砂器风阀，再开砂阀进行喷砂作业。喷砂完毕应先闭砂阀再闭风阀以防堵塞。喷嘴与钢料表面距离以150～250 mm，喷射角以45°～80°为宜，如图1所示。

移动速度均匀，以能恰当清除漆皮、铁锈、氧化皮并有一定的粗糙度为宜。

图1 喷漆枪与物面的距离与角度

（2）喷砂除锈施工工序、清理标准

钢梁喷砂顺序一般应自上而下，由一端向另一端推进，以减少干扰。对杠件喷砂时应先喷角落及窄缝处，后喷宽敞部分；先喷边缘后喷中央；先喷铆栓头后喷平面；组合截面杠件先喷内侧后喷外侧。总之，应遵循先难后易顺序进行，防止漏喷。清理等级应达到Sa3.0级，即钢材表面应无可见油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆旧涂层等附着物，表面洁净，呈现均匀的金属色泽，同时要有一定的粗糙度，以增强防锈涂料的附着力。

2.2 油漆涂装

油漆调配时，按组根据配制工序进行，充分搅拌油漆，按比例用天秤称重，经熟化，过100～150目筛子，将漆皮和杂质去除再测试可调控粘度进行试喷。配漆要由专人负责，按当天油漆用量计划配制，现用现配，用多少配多少。

（1）施工控制条件：

①不允许在雨、雪、霜、凝露和相对湿度大于80%及大风天气进行；

②喷漆时风力≤3级（若大于三级风，喷枪应靠近钢面，并加强喷涂技术）。

③喷漆时，气温不能过低，也不宜过高，以15°～25°为宜。喷漆时钢板湿度≤50℃，过高易产生干喷现象，大于50℃应调整油漆粘度或作业时间，避免阳光直晒。

④喷漆间隔时间：钢表面清理后4h内，必须涂第一道底漆，涂料涂层的间隔时间最短为24 h，最长为7天，若超过7天，需将涂层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间漆可50 μm。允许干膜厚度超过10～20 μm，但油漆用量增加。干膜厚度不允许低于30 μm，中间漆和底漆两道尽量往上限偏。

（2）油漆涂装

①准备工作：现场负责人要全面并严格控制施工条件，根据当天的气候及其它条件，决定施工、停工、指导施工和处理特殊问题，若满足喷漆条件，应准备妥当，然后试喷油漆，掌握湿度、粘度及走抢速度等，对涂装质量的影响因素调整到最佳状态。

②涂装：采用喷涂为主，局部刷涂为辅，先上后下，先难后易，行枪速度均匀，枪距钢表面一般为15～30 cm，压盖1/3～1/2，重点部位可加厚。喷涂中观察湿膜光泽，润湿及粗糙感，用湿膜测厚仪测厚。对光泽不满，粗糙或湿膜偏薄处，可点射补喷加厚。干膜测厚超薄处，在下道喷涂时加厚补偿。在下道喷漆前应将上道漆的流挂及粘有煤碴、砂粒等异物铲除并打磨干净。发现有底漆干喷的地方，必须用钢丝刷、砂纸打磨干净后重喷。喷涂中遇下雨，即刻停喷，已喷油漆部分，下次施工前检查，如有起泡、起皱、剥落等病害应处理后再行施工。经实测计算得油漆消耗指标为底漆每道0.445 kg/m3，中间漆每道0.267 kg/m3，面漆每道0.281 kg/m3。

3 涂装施工中应注意的问题

（1）钢梁连接板层之间大于0.5 mm的缝隙，需将缝内污垢和铁锈清除干净，在第一道底漆干燥后，用石膏腻子填塞，待腻子表面干燥后，方可继续进行涂料涂装。小于0.5 mm的缝隙可用油漆封闭。

（2）施工现场应设置安全警示牌，进入施工现场必须戴好安全帽，进行钢梁喷砂除锈喷漆喷锌时，应戴防护面具、口罩、护目眼睛、手套等。喷砂喷漆时喷枪不准对人、车、船，不准带风带砂修理喷砂设备或更换零件。

（3）压力容器必须按国家规定进行检验，未经检验或检验不合格严禁使用。高空作业的临时设施，包括支架、脚手架的搭设应符合规定标准。上部或对行车有影响的范围内搭拆脚手架必须天窗点内进行，脚手架下、人行道位置下面应设安全网，无隔离设施时，严禁双层同时垂直作业。

（4）使用移动作业架时，应详细检查人行道、托架U型螺栓和作业架，未检查或检算及检算结果不符合有关安全规定时，不得上架作业。人员攀登时要扶牢踩稳，临边作业应设置防护围栏和安全网，悬空作业应有可靠的安全防护设施。桥面上通过的风管、水管等必须捆牢，防止侵入限界。