0.引言
西陵長江大橋位于湖北省宜昌市,緊靠三峽大壩,是長江上的第一座懸索橋,主橋為單跨雙鉸鋼箱加勁懸索橋,主跨900m,1994年初正式開工,1996年8月10日通車。該大橋是三峽工程建設(shè)的主要通道,承擔(dān)建壩期間繁重的運輸任務(wù),為三峽工程的成功建設(shè)立下了汗馬功勞;同時,該大橋的建成,也為長江三峽增添了一大人文景觀,并成為三峽壩區(qū)人民往返兩岸的重要通道,有力促進(jìn)了三峽地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。該大橋歷經(jīng)十多年運行后, 橋梁總體線形流暢, 結(jié)構(gòu)受力正常,但大橋的防腐系統(tǒng)已到使用壽命極限,主要部位的防腐涂層開始老化,出現(xiàn)損害,如果不及時維修,必將影響到大橋的使用壽命,甚至危及到結(jié)構(gòu)安全。因此,在2009年1月,三峽總公司決定對該大橋防腐系統(tǒng)進(jìn)行全面維修,以保持橋梁正常安全運行。
1. 大橋鋼箱梁的損害現(xiàn)狀
大橋鋼箱粱的損害主要表現(xiàn)為防腐涂層失效,如圖1所示,涂膜劣化比較嚴(yán)重,涂膜起皮、脫落,并存在局部銹蝕,根據(jù)TB/T2486-94的規(guī)定,涂膜劣化評定等級為嚴(yán)重( 4 級)。如果不及時維修,可能會導(dǎo)致鋼箱梁嚴(yán)重銹蝕,進(jìn)而影響橋梁的使用壽命和結(jié)構(gòu)安全。
2.防腐涂裝設(shè)計
西陵長江大橋橋址( 宜昌市夷陵區(qū))地處郊區(qū),屬于亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候,雨熱資源豐富,根據(jù)ISO12944—2的有關(guān)定義,為C2 ~C3型(低至中等)腐蝕大氣環(huán)境,但是宜昌地區(qū)的酸雨比較嚴(yán)重,因此,為保證涂裝的防腐性能和防腐壽命,按照C4(高腐蝕型大氣環(huán)境)設(shè)計鋼箱梁的涂裝方案,如圖2 所示。
3.涂裝質(zhì)量控制
涂裝施工質(zhì)量與涂料產(chǎn)品性能指標(biāo)存在差距,其差距的大小與管理的組織模式有關(guān),并且,涂裝施工的質(zhì)量管理并沒有明確的模式,只有在實踐中建立和不斷完善。因此,涂裝施工的質(zhì)量管理和控制較其他建設(shè)工程更為重要,應(yīng)從原材料、施工、環(huán)境等多方面進(jìn)行管理控制。
3.1原材料質(zhì)量控制
鋼箱梁噴射除銹施工所需的磨料選擇鋼砂,其清潔度、粒度以及干燥性能應(yīng)符合GB6485-86的要求,要求磨料清潔(不含油、雜物)、干燥(不含水) 。
本涂裝用的涂料產(chǎn)品是北京航材百慕新材料技術(shù)工程股份有限公司生產(chǎn)的百慕牌涂料。選用的涂料產(chǎn)品在類似項目上有多次使用的業(yè)績,技術(shù)指標(biāo)符合要求。涂料進(jìn)場后嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)場檢驗程序,按進(jìn)場批次送檢,以保證涂料產(chǎn)品質(zhì)量。涂料產(chǎn)品取樣時業(yè)主代表、監(jiān)理、涂料商代表以及施工方共同在場見證,現(xiàn)場取樣封存后送武漢材料保護(hù)研究所檢驗,各項性能及具體檢測技術(shù)指標(biāo)如表1-3所示。
3.2施工過程質(zhì)量控制
鋼結(jié)構(gòu)的涂裝施工中,質(zhì)量控制要點主要在表面處理、環(huán)境因素、涂膜厚度、涂膜附著力等方面。
3.2.1環(huán)境因素
施工環(huán)境條件按照《鐵路鋼橋保護(hù)涂裝》(TB/T1527-2004)要求,不允許在氣溫5 ℃以下、相對濕度80%以上、雨雪天、霧天施工。
3.2.2噴砂除銹
鋼箱梁噴砂除銹,鋼件表面應(yīng)達(dá)到GB/T8923—1988規(guī)定的Sa2.5級,粗糙度Rz為25~60m。施工用壓縮氣體必須配備凈化裝置,防止鋼板二次污染,受污染的部位必須清洗除油。噴砂處理后,立即用壓縮氣體清潔表面,準(zhǔn)備涂裝;施工間隔不應(yīng)超過4h;表面一旦出現(xiàn)銹蝕,應(yīng)重新噴砂處理。
3.2.3涂裝工藝控制
涂料的調(diào)配必須由專人負(fù)責(zé),并做好各項記錄,以備檢查。調(diào)配比例嚴(yán)格按照涂料說明書的要求進(jìn)行,先用電動攪拌機將各組分?jǐn)嚢杈鶆蚝蟀幢壤旌?,并再次充分?jǐn)嚢?,必要時需進(jìn)行過濾。使用時需注意涂料的混合使用期,超過使用期的涂料嚴(yán)禁使用。涂料調(diào)配時可加稀釋劑稀釋,以便于施工,但稀釋劑與涂料的體積比不應(yīng)超過5%。
噴漆作業(yè)采用高壓無氣噴涂法,預(yù)涂和補涂時可采用刷涂。在設(shè)備使用前,應(yīng)仔細(xì)檢查貯料罐、輸料管道及噴槍是否干凈、適用;檢查高壓空氣壓力(≥0.6MPa)、送氣管道是否符合工藝要求?,F(xiàn)場噴漆施工時,鋼板表面溫度應(yīng)滿足施工條件,且高于空氣露點3 ℃以上;空氣相對濕度控制在80%以下;若遇風(fēng)力太大影響操作時,應(yīng)停止噴漆作業(yè)。
涂料噴涂作業(yè)時,應(yīng)嚴(yán)格按施工工藝進(jìn)行,噴槍與被噴面之間保持適當(dāng)距離,并始終與被噴面保持90度夾角;噴槍移動時,與上道漆膜有1/3重疊,保證漆膜均勻光滑。
3.2.4涂裝質(zhì)量控制
在噴涂時應(yīng)對漆膜的外觀質(zhì)量加以控制,使涂層顏色均勻,不產(chǎn)生流掛、漏噴、干噴、龜裂等缺陷,一旦出現(xiàn)類似缺陷,應(yīng)立即修補。
涂裝作業(yè)的膜厚最終以干膜厚度為準(zhǔn),施工時施工人員可使用濕膜卡連續(xù)自測濕膜厚度,以獲得要求的干膜厚度,干膜厚和濕膜厚的對應(yīng)關(guān)系可由下式進(jìn)行估算:
干膜厚度=濕膜厚度 X涂料固體含量百分比
涂料完全固化后,立即測量漆膜厚度和附著力。采用經(jīng)校驗準(zhǔn)確的磁性測厚儀測量漆膜厚度,可以直接進(jìn)行讀數(shù),便于數(shù)據(jù)的大量采集;采用劃格法測量附著力。一旦出現(xiàn)不合格的施工部位,應(yīng)對漆膜表面進(jìn)行拉毛處理后重涂,以保證涂層質(zhì)量。
4.結(jié)語
西陵長江大橋鋼箱梁維修防腐涂裝工程已全部結(jié)束,所有指標(biāo)均符合設(shè)計要求,達(dá)到預(yù)期的效果,為大橋的安全使用,以及以后的維護(hù)和保養(yǎng)創(chuàng)造了良好的條件,同時也為同類型大跨徑橋梁鋼箱梁防腐涂裝施工提供了參考。