噴鋅防腐技術在王鋪節制閘鋼閘門加固中的應用

【摘 要】鋼閘門噴鋅防腐技術是一種與熱浸鋅防腐蝕效果相當的長效防腐蝕方法，具有施工簡捷、投資少的特點，且防腐效果明顯。具體做法是先對鋼閘門表面噴砂除銹，使其表面露出金屬光澤并打毛，然后再用乙炔-氧焰將不斷送出的鋅絲融化，并用壓縮空氣吹附到鋼閘門的表面，以形成蜂窩狀的鋅涂層，最后用氯化橡膠漆等涂料填充毛細孔以形成復合層，達到閘門防腐的目的。

【關鍵詞】 噴砂除銹；噴鋅防腐

1. 工程概況

王鋪節制閘位于山東省聊城市東昌府區粱水鎮鎮王鋪村南馬頰河干流上，樁號50+800。該閘結構形式為鋼筋混凝土開敞式，5孔平板鋼閘門，閘門尺寸10m×4.5m。該閘設計防洪流量418立方米/秒，相應閘上水位34.03米，排澇流量277立方米/秒，相應閘前水位于33.15米，設計蓄水量283萬立方米。該閘由山東省根治海河指揮部設計，昌濰地區水利局安裝隊施工，于1970年3月開工，1970年12月建成并投入運行。工程建成后控制流域面積2546平方公里，行洪標準20年一遇，不但可以利用其閘上河道及支流庫容起到滯、蓄洪水的作用，還可通過聊城市位山三干渠向徒駭河進行調洪，調洪流量可達100立方米/秒，使其下游30個城鎮、10萬人口、191萬畝耕地免受洪澇災害，同時年調節水量1800萬立方米，有效灌溉面積10萬畝，可使堂邑、梁水鎮，辛集、丁寨等鄉鎮98個村莊受益，直接經濟效益達900萬元，充分發揮了巨大的經濟效益和社會效益。但是由于鋼閘門常年被水浸泡，造成銹蝕剝落嚴重，其銹蝕面積達60%以上，特別是閘門上游面4米以下，下游面2.5米以下由于常年處于水面和空氣的臨界面，銹蝕更為嚴重。閘門橫梁腹板蝕余厚度最小值為3.36毫米，面板蝕余厚度最小值5.78毫米、一般為6.3～6.7毫米，行走支撐裝置及埋固件等亦銹損嚴重，嚴重影響了閘門的安全運行。經山東工業大學土木工程系測試中心和以山東工業大學原系主任、教授羅建群為首的水閘安全鑒定專家組評審評定為三類水閘，要求立即對閘門進行除險加固以確保安全。為此在2007年6～8月份經過招、投標等有關程序，由中標單位——山東省江河水利工程公司采用噴鋅防腐技術對閘門進行了維修加固。經過一年多運行，效果良好。

2. 施工過程

整個施工過程分為三步，首先是閘門噴砂除銹，其次是閘門噴鋅，最后閘門刷封閉漆。現詳細說明如下：

2.1 閘門 噴砂除銹

2.1.1 設備及前期準備工作。噴砂除銹的設備主要有空氣壓縮機、砂罐、高壓、噴槍、耐高壓膠皮黑管和防護衣等，磨料采用天然石英砂。除銹前閘門前后搭腳架以利于施工，機械到位、管道安設好，接好噴槍噴嘴，并對安裝完畢后的噴砂除銹設備進行檢查和測試，以確保施工安全。

2.1.2 施工過程。首先對閘門的表面尤其是銹蝕較重的銹面進行清理，清除其表面的泥垢、雜物，并對需更換的閘門鋼件及時進行更換。其次用噴砂除銹設備按等級采用Sa2等級（即徹底的噴射和拋射除銹）對閘門進行高壓噴砂除銹，這里要注意幾個問題：一是噴嘴到基體金屬表面的距離不宜過大，一般保持在100~300毫米左右；二是噴嘴不要垂直對閘門進行噴射，應與基體表面的法線成15~30度角；三是當噴槍噴嘴孔徑因磨損過大時（?25%）應及時更換噴嘴；四是壓縮機壓縮空氣壓力應不低于0.5MPa。噴砂完畢后，閘門表面應無可見的油脂和泥垢，并且氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物基本已被清除，即使存在殘留物也是牢固附著在閘門上的。

最后用高壓噴槍噴經過空氣濾清器的空氣，清除工作面上的灰砂，再用干燥、無油的壓縮空氣清除浮塵和碎屑，使整個工作面做到清潔明凈、有一定的粗糙度、并露出金屬光澤，此時基體金屬表面不得用手觸摸以防再次生銹，同時特別要注意如發現表面被污染或返銹，應重新處理。

2.2 閘門噴鋅

2.2.1 設備及施工過程。設備主要有專用高壓噴槍、空氣壓縮機、耐高壓膠皮管、氧氣瓶、乙炔瓶和工作服。噴鋅前做好氧氣、乙炔氣的就位準備，并調配出合適氣壓。施工中空氣首先進入空氣濾清器、再進入壓縮機，壓縮空氣要清潔、干燥且壓力不低于0.4MPa，然后將鋅絲安裝好，開啟空氣壓縮機送氣進入高速噴槍，點燃鋅絲進行噴鋅。這里要注意幾點：一是一定要確保噴鋅用的壓縮空氣要清潔、干燥；二是噴槍與工作面距離要適當，一般控制在125~165毫米間，最大不能超過200毫米；三是噴槍移動速度和鋅絲走絲速度都不宜過快，噴槍移動速度應控制在300~100毫米/秒，鋅絲走絲速度應控制在2~2.2米/分鐘。

2.2.2 噴鋅的質量控制。噴鋅結束后工作面應均勻無雜物、無鼓包、孔洞、凹凸不平、粗顆粒、掉塊及裂紋等現象。噴涂層的厚度控制可采用單位面積鋅絲用量來粗略控制，并用專用儀器-測厚儀來進行抽檢，同時由于噴鋅總厚度較大（一般為120~145微米），因而可分兩層進行噴涂，但前后兩層要交錯進行。噴鋅涂層的結合性能可采用硬質刀具法檢測，即用硬質刀具刃口將涂層切割成方形格子，切割時刀具的刃口與涂層表面要保持垂直，同時要保證涂層基準面必須切割完全，這些工作做完后再在格子涂層表面粘上膠帶，用500克負荷壓緊，隨后手持膠帶一端，按與涂層表面垂直的方向迅速將膠帶拉開，只有涂層任何部位與基體金屬表面未剝離者才視為合格。

2.3 刷封閉漆。材料選用環氧云鐵漆和氯化橡膠面漆。施工前先把工作面上的灰塵清掃干凈、再調配好所需油漆，用氣泵供氣經過高壓噴漆槍，先均勻噴涂一遍環氧云鐵漆，待其晾干后再涂一遍氯化橡膠面漆。同時注意封閉漆噴涂完畢后必須達到基體金屬表面無流掛、表面光滑且鋅絲的金屬光澤完全被覆蓋。

3. 小結

王鋪節制閘采用噴鋅防腐技術共處理加固鋼閘門900平方米，投資11.2萬元。工程竣工后順利通過了山東省水利廳有關專家的驗收。此方案不但基本解決了鋼閘門鋼板表層出現的銹蝕剝落嚴重的狀況，消除了工程隱患、達到了除險加固的目的，而且具有施工簡捷，投資少的特點，值得在類似工程中借鑒和推廣。

［文章編號］1619-2737（2008）11-26-060

［作者簡介］郭強（1975.2-）男，2003年畢業于河海大學水利水電工程專業（函授），河海大學工學學士學位，工程師。