大桥钢结构复合长效防腐工程施工方案_pdf

筑龙网大桥钢结构复合长效防腐工程施工方案一、工程简介与技术要求该桥采用中承式钢管混泥土拱桥，桥跨组合为（22+28+22）米（连续梁引桥）+284米（中承失拱主桥桥面长）+（6*22）米（连续梁引桥），桥梁全长501米，主孔为净跨260米。桥梁主拱采用斜拉扣挂悬臂拼装方法施工，全桥共分26个拱肋节段，分26段吊装，每段吊重约57吨，全部节段加工重量1455吨。待钢管桁架拼装合拢后，对主拱圈主肋钢管内灌注砼，形成钢管砼桁架。每个节段有主拱上下弦管、平板、盖板、竖斜腹杆、肋间横撑主管和连接管等主要构件焊接而成。其中，拱脚段上、下5个节间范围为外包砼段。该桥梁采用工厂制作、现场安装拼焊与防腐施工的方式进行制造，所以长效防腐工程集中在工厂内完成。由于该桥地处宜宾地区，横跨金沙江，因此该桥将长年处于较强的酸雨腐蚀环境与潮湿环境中。为了保证该桥梁的设计使用寿命，必须对其进行长效防腐处理。根据该桥的工作环境以及钢结构的结构形式，本工程采用热喷涂稀土铝或铝镁合金涂层与涂装的复合长效防腐技术对桥梁钢结构进行综合处理，要求在三十年内，桥梁钢结构不产生明显腐蚀，不至因腐蚀而导致桥梁钢结构失效。通过几年来和近几个月的腐蚀性研究，总结出戎州大桥钢结构的长效防腐工程拟采用以下的成套技术方案与施工组织进行该长效防腐工程。二、复合长效防腐体系筑龙网为了保证大桥钢结构的使用寿命在三十年内，该钢结构不产生明显腐蚀，不至因腐蚀而导致桥梁钢结构失效，拟采用表1、2、3、4所列的复合长效防腐体系对桥梁钢结构进行防腐处理。表1所有桥梁钢结构外露表面（包括检修道梯步条）复合长效防腐体系序号工序名称工艺方法施工场所涂（装）层厚度1基材表面处理工厂喷砂，等级Sa3，粗糙度Rz=40～80μm2金属防护涂层稀土铝或铝镁合金涂层热喷涂工厂200±50μm3封闭底漆两道环氧云铁漆封闭涂层Intergard400无气喷涂工厂≥50μm4面漆两道可覆涂聚氨脂面漆Interthane990无气喷涂工厂≥80μm5现场补喷喷砂、喷涂与涂装工地现场≥300±50μm注：此处所有桥梁钢结构外露表面，不包括拱脚段上下5节间，为外包砼段。筑龙网钢结构内部复合长效防腐体系序号工序名称工艺方法施工场所涂（装）层厚度1基材表面处理工厂喷砂，等级Sa2.5，粗糙度Rz40～80μm2底漆两道环氧富锌底漆Interzinc52无气喷涂工厂≥70μm注：此处钢结构内部主要包括主拱上下盖板单面、平板、部分主管和缀板之间；不包括肋间横撑连接管、主拱腹管和肋间横梁内表面。表3与混凝土直接接触的钢结构外表面复合长效防腐体系序号工序名称工艺方法施工场所涂（装）层厚度1基材表面处理工厂内喷砂除锈，等级Sa3，粗糙度Rz=40～80μm2金属防护涂层稀土铝或铝镁涂层热喷涂工厂200±50μm3现场补喷喷砂、喷涂工地现场≥200±50μm注：与混凝土直接接触的钢结构外表面，包括预埋件，拱脚段上下5节间外包砼段，要求进行运输过程中的成品保护，不能破损或被水浸湿；不包括主管内表面。筑龙网在上述长效防腐体系中，不包括对需要进行内部灌C50砼的肋间横撑主管、肋间横梁中段下弦管、主拱上下弦管内部和主拱竖斜腹管、肋间横撑连接管内表面的长效防腐，在桥梁钢结构个部件焊接时，必须保证这些部位的密封性，可以对其不进行长效防腐工艺。表4检修道扶手（柱）复合长效防腐体系序号工序名称工艺方法施工场所涂（装）层厚度1基材表面处理酸洗处理，除去钢管表面全部氧化膜2金属防护涂层热浸锌涂层热浸浸锌厂家150±30μm3打毛粗化浸锌涂层表面手工工厂4封闭底漆一道环氧云铁漆封闭涂层Interseal670HS手工喷涂工厂≥30μm5面漆两道可覆涂聚氨脂面漆Interthane990手工喷涂工厂≥80μm6现场补喷局部喷砂、热喷涂与涂装工地现场≥260±50μm筑龙网三、生产方式及过程根据本工程工期紧，要求高的特点，钢结构防腐工程施工必须与桥梁钢结构制造厂家——铁道部大桥局桥机厂（武汉））密切合作，相互协调，制定切实可行的施工部置，以满足总体工程的质量和进度要求。施工过程中必须严格执行国家标准《铁路钢桥制造规范》（TB10212-98），《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）和关于钢结构热喷涂和涂装等长效防腐技术方面的国家标准，例如：《金属和其它无机覆盖层热喷涂锌、铝及其合金》（GB/T9793——1997）标准，《金属覆盖层钢铁制品热镀锌层技术要求》（GB/T13912——1992），《高压无气喷涂典型工艺》(JB/T9188——1999)等。为保证本工程复合长效防腐体系的高质量与生产的高效率，满足施工要求，设计采用多台套电弧喷涂和丝材火焰喷涂设备与高压无气喷涂设备多点并行施工，紧跟整个钢结构生产的节拍，施工中应该投入本工程的设备清单详见附录一。并且，对于规则的各类圆管外表面，盖板外侧，肋间横梁的下弦钢管、腹板、顶板和水平加劲肋板大表面的喷涂和涂装工艺防腐施工，尽可能采用自动方法进行，提高涂层厚度的均匀性和喷涂效率，保证喷涂的质量。半自动电弧喷涂和火焰喷涂方法（手工控制喷枪、自动送丝）用于不易实现自动喷涂的部分构件，例如，工厂和现场钢结构局部焊缝补喷等。金属喷涂或涂装涂层制作达到技术要求后，立即采用无气喷涂设备进行两道底漆封闭处理与第一道面漆。工厂内要求进行检修道的除第二道面漆外的所有长效防腐施工工艺过程。工厂防腐施工时应该按照长效防腐体系中对桥梁各构件的具体工艺要求进行科学的顺序施工，保证对每一构件均达到设计要求。筑龙网对于所有在工厂内制作好的桥梁单元构件，必须要求进行严格的成品保护，尽可能防止运输过程中的撞伤和人为敲击破损，以及对预埋件和部分拱脚段进行防水保护。针对由于在整个桥梁主拱焊接质量合格后，所有外露的吊装接头定位钢板和定位角钢均被切除，所以在工厂内对其周边20mm距离区域只进行喷砂处理，不做喷涂和防腐工序施工，待现场补喷。桥梁所有节段、肋间横梁和肋间横撑等构件均在安装现场进行第二道面漆制作。厂内复合长效防腐工程的生产工艺流程与所在车间示意图和安装现场复合长效防腐工程的生产工艺流程如图1所示。为了从根本上避免钢结构应力腐蚀的发生，钢结构工厂制作时的焊接接头和现场焊接接头的长效防腐处理工序对整个桥梁钢结构的安全使用是至关重要的，必须严格遵守施工工艺规程进行施工。节段被运输至安装现场后，待各节段装配焊接的同时，采用焊接两个节段接头，切割相关定位单元，并检测合格后，补喷砂工序、喷涂工序和两道底漆和两道面漆工序施工；待肋间横梁的各单元件焊接和检测质量合格后，补喷砂工序、喷涂工序和两道底漆和两道面漆工序施工；修补运输过程中造成的喷涂（涂装）层破坏处。筑龙网质检现场补喷砂、喷涂与涂装质检主拱连接板内部喷砂肋间横撑喷砂检修道喷砂肋间横梁单元喷砂主拱及连接板外表面喷砂上工序肋间横撑喷涂质检主拱连接板内部喷漆检修道热浸锌主拱及连接板外表面喷涂肋间横梁单元喷涂节段总装第二道面漆制作质检质检质检肋间横撑底漆封闭检修道底漆封闭主拱及连接板外表面底漆封闭肋间横梁单元底漆封闭第一道面漆制作桥梁整体焊接、检测、两道底漆和两道面漆工序结束后，对钢结构防腐工程进行全面的检查和评估。四、喷砂、喷涂与涂装工艺过程及质量控制为了保证得到高质量的涂层质量，根据国家关于热喷涂技术的标准通则，现场施工时应严格按照以下过程及要求进行施工。高压空气的制备为了防止涂层中产生气孔等缺陷、增大涂层孔隙率和降低涂层结合强度，必须保证喷砂和喷涂用的压缩空气干燥、清洁。将空压机产生的压缩空气，通过高压气管，接入空气过滤系统（包括冻干式空气干燥器、初级过滤器和精密过滤器），得到干燥、清洁的压缩空气，然后通过高压橡胶管接入高效喷砂机、气动式高压无气喷涂（也可以采用电动式高压无气喷涂）和超音速电弧（或火焰）喷枪。工件喷砂处理电弧喷涂涂层结合机理以机械结合为主，为了保证涂层的质量，喷涂前的预处理致关重要。必须严格执行《表面粗糙度参数及其数值》（GB1031-95）、筑龙网《热喷涂金属件表面预处理通则》（GB11731-89）与《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB8923-88）等标准。1）净化表面处理采用10—20#棕刚玉打磨工件表面，喷砂除锈等级达到Sa3级（GB8923），即彻底清除工件表面油污、氧化皮、锈和杂质等。针对表2中的防腐体系，钢结构涂装前的喷砂除锈等级为Sa2.5级（GB8923）,即较为彻底的喷砂除锈,要求去除表面所有氧化皮,除锈程度应达到95%。2）毛化表面处理采用10-20#棕刚玉打磨经过净化处理的钢结构表面，喷砂后表面粗糙度应达到Ra40～80μm，呈现出一致的金属本色。喷砂之前，必须保证选用的砂粒清洁，满足国家标准的要求，粒度在0.5～1.5mm之间。喷砂过程中，喷砂枪操作方向为钢结构表面夹角70～80°。喷砂结束后，技术人员应该认真检查工件表面的喷砂质量，如果有局部漏喷或者局部未彻底清理干净，必须立即补喷或重喷。超音速电弧喷涂处理LF2合金电弧喷涂施工应该符合GB9795和YSJ411的规定。喷砂结束后，立刻进行超音速电弧喷涂LF2合金涂层。由于客观原因造成电弧喷涂过程停止,则喷砂与喷涂工艺的间隔时间在天气状况良好时不超过6小时；当相对湿度为70%～80%时，最长间隔时间为3小时，当相对湿度为80%～85%时，最长间隔时间为2小时；当相对湿度大于85%时，不允许喷涂。否则,喷砂表面氧化或者吸附空气里的水分和灰尘，应该重新喷砂处理。大面积喷涂和圆杆件喷涂适合于自动电弧喷涂，控制喷涂距离和喷枪移筑龙网动速度，防止工件过热而产生变形和应力。非规则平面采用手工操作半自动喷涂。合金涂层进行两层喷涂，两次喷涂的间隔时间大于10分钟，不得超过2小时，后一层涂层与前一层涂层采用90º交叉喷涂，相邻喷涂区域要搭接1/3宽度。喷涂涂层总厚度为200±50μm。喷涂过程中，技术人员应监控喷涂的整个过程，按照GB9795和GB9796等标准进行检验并达到以下标准：100%工件作外观质量检查，如果涂层出现表面粗颗粒、起皮、裂纹等缺陷，应立即停止喷涂，找出原因，并立即进行返修。100%工件作磁性测厚检查，对面积大于2m2的工件，每件测10处，每处测3点取平均值记录（每点均进行实时打印记录）；对面积小于2m2的工件，每件测5处，每处测3点取平均值记录（每点均进行实时打印记录）；厚度允许偏差应低于±30μm。100%工件作空隙率检查，每m2检查三处，每处蓝点数不多于3点/cm2。封孔处理由于涂层中存在一定的孔隙率，如果不立即进行封闭处理，腐蚀介质将通过涂层的孔隙直接腐蚀母材，或者减少涂层的有效厚度，降低涂层的寿命。因此，喷涂结束后应立刻进行封孔处理（栓接面除外）。本技术方案中，采用高压无气喷涂或手工刷涂方法进行两道环氧云铁底漆（Intergard400）施工，将电弧喷涂涂层表面进行及时的封孔处理，底漆总干膜厚度≥50μm，由于封孔剂具有一定的流动性和渗透性，能有效的形成复合涂层。无气喷涂施工时，保持喷距300～380mm；喷幅150～400mm，较大平面以300mm为宜；喷枪喷射角度为30～80º；喷幅搭接宽度为幅宽的1/6～1/4；喷枪运行速度约为70cm/s。筑龙网面漆涂装施工采用高压无气喷涂施工可覆涂聚氨脂面漆（Interthane990）两道，每道涂装干膜设计厚度均≥40μm，涂层必须均匀、平整，不允许有鼓包、裂纹、针孔、分层脱落及漏漆，否则，应返工排除缺陷。同样，高压无气喷涂面漆施工时，保持喷距300～380mm；喷幅150～400mm，较大的平面以300mm为宜；喷枪喷射角度为30～80º；喷幅搭接宽度为幅宽的1/6～1/4；喷枪运行速度约