蘭新線北大河鋼梁橋噴砂除銹施工工藝及其應用

牛莉

摘?要：鋼梁橋在長期使用下漆膜容易粉化脫落，造成鋼結構的銹蝕，需進行大面積的噴砂除銹及涂裝。本文以蘭新線K736+447鋼梁橋涂裝大修為例，簡述了鋼梁橋涂裝前噴砂除銹的施工工藝，并分析了濕噴法在施工應用中的優缺點及改進方法，為今后類似施工提供依據及經驗。

關鍵詞：鋼梁橋;施工;工藝

1.概況

蘭新線K736+447處8-24m上鈑、2-16m普通鋼筋混凝土π型梁橋，修建于1956年，鋼梁最近涂裝年度為1992年，由于常年運行，鋼梁上緣底漆老化，表面涂裝材料粉化脫落嚴重，造成梁體表面銹蝕嚴重，嚴重影響人身及行車安全，我段采用鋼梁大面積噴砂除銹及涂裝對鋼梁銹蝕進行整治。

2.噴砂除銹的施工工藝

2.1濕噴法處理鋼梁銹蝕

濕噴砂即水噴砂，我段采用了法赫多功能養橋機進行濕噴砂除銹，利用水壓將砂粒送至專用噴嘴，并將砂粒噴出，借助水的壓力及砂粒的沖擊和磨擦，將舊漆膜、污垢、鐵銹、氧化皮全部去除。

2.1.1噴砂選用材料及技術條件

噴砂用的砂子以潔凈干燥、成銳角顆粒的石英砂為最好，且粒徑為0.2-2mm，此種砂在噴射時塵霧少且效率高。水源應選用潔凈的生活用水，以減少噴砂頭的損耗。

2.1.2噴砂除銹施工工序

在噴砂前應先檢查機具性能是否良好、聯結是否牢固，并將噴砂材料備足拉運至橋頭堆放整齊，噴砂時養橋機壓力需在300Mp以上，鋼梁噴砂順序一般應自上而下，由一端向另一端推進，以減少干擾。對桿件噴砂時應先噴角落及窄縫處，后噴寬敞部分;先噴邊緣后噴中央;先噴鉚釘后噴平面。濕噴法的清理等級應達到Sa2.5級，即鋼材表面應無可見的油脂、污垢、氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物，任何殘留的痕跡應僅是點狀或條狀的輕微色斑。

2.1.3濕噴砂法的優缺點

濕噴砂法除銹優點：能消除矽塵對環境的污染和人體的危害;除銹所用的粒砂用量較干噴省，原因為濕噴除銹是利用水和沙粒的共同作用進行除銹，而干噴只單純利用砂粒的沖力及磨擦力達到除銹目的;機具安全可靠，危險系數較少，搬運方便、使用靈活，占用施工場地較干噴小。

濕噴砂法除銹缺點：濕噴除銹程度較干噴低;工件易于磨損;濕噴除銹后鋼梁表面易生銹，需進行二次除銹方可進行涂裝，增加了工時，降低了除銹效率。

2.1.4濕噴砂法的改進方法

濕噴砂法的主要缺點是除銹后鋼梁容易生銹，必須進行二次除銹，為了解決此項不足，我們在進行施工時總結了兩種改進方法：

（1）加防銹劑法。噴砂時可在水中加入少量的防銹劑，使金屬表面鈍化，保持短期內不生銹。防銹劑的選用及用量：0.6%碳酸鈉及0.5%-3%的亞硝酸鈉。

（2）噴涂除銹防銹一體漆。鋼梁生銹后用除銹防銹一體漆直接噴涂于鋼梁表面，使其與銹蝕物反應形成一種保護漆膜，油漆干后漆膜厚度為65μm，由于單層漆膜厚度較普通紅丹防銹底漆厚，所用使用時只需噴涂2道即可。

我們在施工時將紅丹酚醛防銹底漆和除銹防銹一體漆進行了一次對比試驗，發現除銹防銹一體漆用量較少，可兼容其他中間漆及面漆，且除銹防銹一步到位，提高了工作效率并能節約成本。

2.2干噴法處理鋼梁銹蝕

干噴沙法應用較廣且除銹徹底，其施工工序及技術標準如下：

2.2.1干噴法施工材料、工序及技術標準

干噴使用機具主要有空氣壓縮機、貯風桶、噴砂器、噴砂桶、壓力表等。使用材料為粒徑0.5-2.5mm石英砂。在施工前應先將篩選過的石英砂裝滿噴砂桶中，聯結好管路及噴砂機具，檢查其性能是否良好，連接是否牢固。在風壓達到0.4MPa以上時，應先打開噴砂器風閥，再開砂閥即可進行噴砂作業。噴砂完畢應先閉砂閥再閉風閥以防堵塞。噴砂順序與濕噴法一致，噴嘴與鋼料表面距離以150-250mm、噴射角45°-80°為宜，移動速度均勻。

2.2.2干噴法清理等級及質量要求

（1）鋼梁表面無殘留的舊漆膜、氧化皮及銹痕。各種殘留物的面積不超過整個鋼表面面積的5%，其外觀達到Sa2.5級清理標準。

（2）角落、鉚釘頭邊、板束的縫隙處所的污垢、銹蝕清理干凈。

（3）鋼梁表面無損傷。

2.2.3干噴砂法安全注意事項

（1）在2m以上作業應系好安全帶或設有安全網。

（2）噴砂人員在開噴前，要穿好工作服，戴好手套，防護頭罩內接通輸送新鮮空氣的管路，噴砂衣要密閉，衣內砂塵在空氣里不超過2mg/m3。

（3）噴砂時，噴嘴不準對人、車、畜等。

（4）在橋上噴砂時應設專人防護，來車及時關閉砂風閥，停止作業。

（5）不準帶風修理噴砂設備或更換零件。

（6）噴砂膠管要避免彎折過劇，同時要經常檢查防止管壁磨損過薄引起爆炸。

（7）壓力容器、壓力表、安全閥等應按規定進行檢試，合格后才準許使用。

（8）各種機具、風砂管路都不能侵入限界。

2.2.4勞動組織及效率

（1）勞動組織：篩砂1-2人，運砂1-2人，裝砂及操作噴砂器1人，空壓機司機1人，梁體噴砂9-10人，共計13-16人

（2）效率：鋼梁噴砂除銹綜合效率約為30㎡/h。

2.2.5干噴砂工藝的優缺點及改進辦法

（1）干噴法鋼梁除銹，優點：除銹徹底;除銹后將鋼梁表面塵埃和積砂清除干凈可直接進行涂裝不需要二次除銹，效率高;機具配件容易更換及維修。缺點：塵埃對人體的危害及環境的污染較大;對粒砂的消耗量較濕噴大。

（2）改進方法：要求施工人員要在噴砂時帶好防護頭罩，備足氧氣并確保防護頭罩內輸送氧氣的管路暢通;噴砂距離控制得當，提高沙粒的利用率減少消耗。

3.兩種噴砂工藝的應用

根據噴砂除銹的工作量大小及施工環境的不同可采用不同的除銹方法。在此次鋼梁橋大修中我們總結出：①如果設備離市區較近、水源采集方便、工作量較小且施工場地較小時，考慮到為了減少環境的污染及人體的危害應最好選用濕噴法。②如果設備離市區較遠、水源采集不便、噴砂工作量較大、噴砂難度系數較大且施工場地寬裕時應最好選用干噴法。

4.結束語

了解各個噴砂工藝的技術特點，分析比較彼此的優缺點，掌握噴砂除銹的施工工序及方法，根據不同的施工情況選用不同的噴砂工藝，是保證施工順利進行的有利因素。同時，也為今后類似施工提供依據及經驗。

參考文獻：

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