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鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)噴砂除銹及防腐施工工法 中鐵十七局集團(tuán)建筑工程有限公司 前言 鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)噴砂除銹及防腐施工是在傳統(tǒng)工藝上改進(jìn)的一種快捷并適用于現(xiàn)場(chǎng)施工的一種新工藝。鋼結(jié)構(gòu)特別是工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)因?yàn)榄h(huán)境因素受腐蝕的程度比較大，所以鋼結(jié)構(gòu)防腐的質(zhì)量要求比較高，普通工藝的防腐已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代工藝的需要。中鐵十七局建筑工程有限公司在山西焦化股份有限公司30萬噸/年焦油加工改質(zhì)瀝青裝置主體框架工程以及富仕康（太原）科技園A5、A6廠房中，摸索出一套有異于傳統(tǒng)工藝的施工方法，通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，取得了較快的施工速度和較顯著的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。 1 工法特點(diǎn) 1.1不受傳統(tǒng)工藝只在工廠內(nèi)施工的約束。 1.2工藝簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、勞動(dòng)力消耗小以及成本低。 1.3流水作業(yè)，消除施工間歇時(shí)間，從而使工期大大縮短。 1.4保證質(zhì)量的同時(shí)降低了材料的浪費(fèi)。 2 適用范圍 適用于各類鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件以及工業(yè)設(shè)備的除銹及防腐施工。 3 工藝原理 噴砂除銹及防腐施工的原理是利用空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的壓強(qiáng)使砂粒獲得沖量將其噴射在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面，砂粒與金屬表面相互摩擦從而使附著在金屬表面的鐵銹脫落，然后再將防腐油漆噴涂在金屬表面使整個(gè)金屬表面結(jié)成一層漆膜，從而阻止水和空氣的侵蝕以達(dá)到防腐的效果。 4 施工工藝流程及操作要點(diǎn) 4.1施工工藝流程（見圖1） 基層處理（噴砂除銹） 噴涂第一遍底漆 構(gòu)件安裝 噴涂第二遍底漆 機(jī)械調(diào)試、材料選擇 漆膜厚度檢測(cè)（中間驗(yàn)收） 噴砂驗(yàn)收 噴涂面漆 噴涂中漆 否 是 否 是 圖1 施工流程圖 4.2操作要點(diǎn) 4.2.1機(jī)械調(diào)試、材料選擇 （1）機(jī)械調(diào)試 空氣壓縮機(jī)的壓力應(yīng)根據(jù)噴嘴的直徑選擇壓力，噴嘴直徑為6～8mm時(shí)，壓力保持在0.5～0.6Mpa。 （2）材料選擇 石英砂的質(zhì)量對(duì)噴砂的質(zhì)量有直接的影響，應(yīng)達(dá)到以下要求： a.重度大、韌性強(qiáng)、有一定粒度要求； b.使用前不易破裂、散失出的粒塵最少； c.噴射后不應(yīng)殘留在鋼材的表面上； d.磨料的表面不得有油污，含水率小于1%。 e.粒徑3.2～0.63mm，0.8篩余量不小于40%(石英砂中可參入20%的河砂增加級(jí)配)。 4.2.2基層處理（噴砂除銹） （1）將鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件放在鋼架（馬鐙）上，砂罐內(nèi)裝滿石英砂，空氣壓縮機(jī)的壓力保持在0.5～0.6Mpa，保持噴射角度為35～70，噴嘴距離金屬表面為100～200mm。將砂粒均勻地噴射到金屬表面，直到金屬表面露出金屬的本來顏色為止。 （2）金屬表面的除銹等級(jí)，噴石英砂處理后達(dá)到Sa2.5級(jí)。除銹完畢后應(yīng)進(jìn)行金屬外觀的驗(yàn)收，其外觀檢查要求為：非常徹底地除銹，鋼材表面無可見的油脂、污垢、氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物。任何殘留的痕跡應(yīng)僅是點(diǎn)狀或條狀的輕微色斑。 （3）除銹后的金屬表面必須采用干燥的壓縮空氣或毛刷將銹塵和殘余磨料清除干凈后方可進(jìn)行下道工序。 4.2.3噴砂驗(yàn)收 （1）噴砂除銹的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 50205—2001的要求。檢查鋼材表面除銹質(zhì)量，如未達(dá)到規(guī)定的除銹等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)重新除銹，直達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)為止。 （2）金屬表面粗糙度的檢查：應(yīng)以噴涂第一遍底漆形成封閉的漆膜為準(zhǔn)。 4.2.4噴涂第一遍底漆 （1）鋼材基層處理完后應(yīng)在4～6h內(nèi)噴涂第一道底漆。在正式噴涂前，應(yīng)檢測(cè)金屬表面的溫度并在樣板上進(jìn)行試噴，直到一次性噴涂（避免重復(fù)噴涂）漆膜厚度達(dá)到設(shè)計(jì)要求方可正式噴涂。 （2）噴涂油漆時(shí)，將配置好的油漆裝入噴壺內(nèi)，保持噴壺噴嘴距離金屬表面200mm～250mm，然后在金屬表面做勻速移動(dòng)，移動(dòng)的速度應(yīng)控制在10cm～20 cm/s之內(nèi)，直到金屬表面完全被油漆所覆蓋。采用以上參數(shù)油漆每遍的厚度應(yīng)達(dá)到25-30μm。 （3）特殊部位的施工 地腳螺栓和底板、 高強(qiáng)螺栓連接點(diǎn)接觸面，施工圖中注明的不涂層部位，不得噴涂。安裝焊縫處留30～50mm寬暫時(shí)不涂，待構(gòu)件吊裝完畢后再進(jìn)行噴涂。 4.2.5漆膜厚度檢測(cè)（中間驗(yàn)收） 漆膜厚度檢測(cè)采用漆膜測(cè)厚儀檢測(cè)，厚度偏差為5μm。 4.2.6構(gòu)件安裝 待第一遍底漆全部干透并經(jīng)漆膜厚度檢測(cè)合格后方可進(jìn)行安裝。 4.2.7第二遍底漆及中漆、面漆噴涂料 安裝完畢并經(jīng)驗(yàn)收合格后進(jìn)行第二遍底漆，之后按油漆干透所需的時(shí)間為間隔進(jìn)行每一遍油漆噴涂，直至兩遍中間漆及兩遍面漆全部完成。 5 材料與設(shè)備 5.1材料準(zhǔn)備 （1）石英砂、河砂 （2）防腐油漆 底漆采用與環(huán)氧富鋅漆同等級(jí)（或更高等級(jí)）的防腐底漆，中漆、面漆采用與氯磺化聚乙烯防腐漆同等級(jí)（或更高等級(jí)）的防腐油漆。 5.2 施工機(jī)具準(zhǔn)備 （1）機(jī)械設(shè)備 空氣壓縮機(jī)、噴砂機(jī)、電動(dòng)砂輪機(jī)等。 加壓開放移動(dòng)式 普壓開放移動(dòng)式 JPBM－600/JPBM－4720 JC－600－2A 空氣壓縮機(jī) 電動(dòng)砂輪機(jī) 移動(dòng)式電動(dòng)1.0/7 （2）主要工具 噴槍、鋼絲刷、砂布、小油桶、鋼絲鉗、高馬鐙、小錘子、眼鏡，口罩等。 6 勞動(dòng)組織 按100噸工程量，施工工期30天編制勞動(dòng)力見表1。 勞動(dòng)力安排表 表1 工 種 按施工階段投入勞動(dòng)力（人） 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 1 技術(shù)員 1 安全員 1 材料員 1 除銹工 16 油漆工 5 電工 1 機(jī)修工 1 普工 5 汽車吊司機(jī) 1 7質(zhì)量控制 7.1噴砂除銹環(huán)境的要求。 噴射除銹在密閉的環(huán)境中進(jìn)行,要求現(xiàn)場(chǎng)圍護(hù)起來，并保證棚內(nèi)的溫度在5～38度之內(nèi)。噴砂前應(yīng)先清除干凈金屬表面的焊渣、毛刺和焊接飛濺物。噴射相對(duì)濕度不大于85%，或控制鋼材表面溫度高于空氣露點(diǎn)3℃以上，濕度過大，鋼材表面和金屬磨料易生銹。 7.2材料控制 在石英砂中摻入20%的河砂可以增加石英砂的級(jí)配，這樣可以較好地保證金屬表面粗糙度，從而提高防腐質(zhì)量。 防腐油漆材料的配置和使用必須按產(chǎn)品說明書的規(guī)定進(jìn)行，使用前必須攪拌均勻。在施工過程中出現(xiàn)膠凝、結(jié)塊現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)停止使用，根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)要求，可加入與之配套的稀釋劑。 7.3噴砂的空氣壓力應(yīng)控制在0.5～0.6Mpa之內(nèi)，噴砂的角度應(yīng)控制在35～70之內(nèi)，噴嘴距離金屬表面100～200mm。 7.4除銹后金屬表面的溫度不能過高，溫度過高會(huì)影響油漆的附著力，從而會(huì)引起油漆蛻皮、脫落，溫度應(yīng)控制在5～38度之內(nèi)。 7.5每遍油漆的間隔時(shí)間的控制：應(yīng)根據(jù)不同油漆產(chǎn)品以及不同廠家生產(chǎn)的同一種產(chǎn)品的性能而定。 7.6質(zhì)量保證項(xiàng)目 7.6.1油漆、稀釋劑的種類和質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。有質(zhì)量合格證明文件及檢驗(yàn)報(bào)告。 7.6.2不誤涂，漏涂，無蛻皮和反銹。 7.7質(zhì)量基本項(xiàng)目 7.7.1油漆：涂刷均勻、色澤一致，無皺皮和流墜。 7.7.2構(gòu)件補(bǔ)刷油漆：涂膜完整，附著良好。 7.8質(zhì)量允許偏差 每層干漆膜厚度為25～30μm，總干漆膜厚度為125～150μm。 8 安全措施 8.1施工前對(duì)噴砂機(jī)（空氣壓縮機(jī)、砂罐、噴槍、傳送帶）進(jìn)行全面檢查，如發(fā)現(xiàn)問題必須修復(fù)或更換。 8.2施工前檢查放置構(gòu)件的馬鐙必須滿足承載力的要求。 8.3施工前檢查施工現(xiàn)場(chǎng)的圍護(hù)必須完全封閉。 8.4施工前檢查工作服（衣褲、帽子、手套、 眼鏡）是否完好。 8.5噴砂的前方嚴(yán)禁站人。 9 環(huán)保措施 9.1噴射除銹在密閉的環(huán)境中進(jìn)行，要求現(xiàn)場(chǎng)圍護(hù)起來，避免砂塵四處飛揚(yáng)。 9.2地面要硬化，便于石英砂的回收周轉(zhuǎn)使用。 9.3除完銹后廢棄的砂粉應(yīng)有固定場(chǎng)所存放，不得隨處堆放。 9.4現(xiàn)場(chǎng)布局合理，材料、物品、機(jī)具堆放符合要求。 9.5現(xiàn)場(chǎng)要有有效的排水系統(tǒng)，確保施工現(xiàn)場(chǎng)無積水現(xiàn)象。 10效益分析 以山西焦化股份有限公司30萬噸/年焦油加工改質(zhì)瀝青裝置主體框架工程為例編制成本對(duì)比分析。 10.1材料成本對(duì)比見表2 施工成本對(duì)比表 表2 序號(hào) 項(xiàng)目 工程量 消耗材料單價(jià) 傳統(tǒng)工藝 改進(jìn)工藝 成本節(jié)約 （%） 耗材量 成本（元） 耗材量 成本（元） 1 石英砂 103T 608元/m3 289 m3 175712 245 m3 148960 15.22 2 環(huán)氧富鋅底漆 103T 23.6元/kg 5335kg 125906 4940kg 116584 7.40 3 氯磺化聚乙烯中漆 103T 15.5元/kg 2214kg 34317 2020kg 31310 8.76 4 氯磺化聚乙烯面漆 103T 15.5元/kg 2040kg 31620 1854kg 28737 9.12 5 合計(jì) 367555 325591 11.42 從上表可以看出，材料費(fèi)用共節(jié)約41964元，使成本比傳統(tǒng)工藝降低了11.42%。 10.2人工費(fèi)用比較 采用傳統(tǒng)工藝每100kg所需10工日，鋼結(jié)構(gòu)噴砂除銹及防腐每100kg所需8.8工日。 1031210=1236工日，費(fèi)用節(jié)約5萬元。 10.3比在工廠施工節(jié)約運(yùn)費(fèi)： 每噸按250元計(jì)算：103噸250元/噸=25750元。 通過以上分析鋼結(jié)構(gòu)噴砂除銹及防腐技術(shù)與傳統(tǒng)工藝相比，在人工費(fèi)、材料費(fèi)綜合造價(jià)均有大幅度減少，通過山西焦化股份有限公司30萬噸/年焦油加工改質(zhì)瀝青裝置主體框架工程應(yīng)用比較，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。 11工程實(shí)例 實(shí)例一 山西焦化股份有限公司30萬噸/年焦油加工改質(zhì)瀝青裝置主體框架工程，是現(xiàn)澆框架與鋼結(jié)構(gòu)組合體結(jié)構(gòu)，混凝土結(jié)構(gòu)二層，鋼結(jié)構(gòu)三層，總建筑面積1200m2，建筑高度12m。鋼結(jié)構(gòu)工程量為103噸，主要構(gòu)件有：空腹柱、實(shí)腹柱、工字梁、槽鋼粱、平臺(tái)板。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用噴砂除銹（除銹等級(jí)為Sa2.5），防腐處理為：環(huán)氧富鋅底漆兩遍（每遍漆膜厚度為25～30m），中漆、面漆均為氯磺化聚乙烯漆二遍（每遍漆膜厚度為25～30m），總厚度為150m。 實(shí)例二 富仕康（太原）科技園A5、A6廠房，單層鋼結(jié)構(gòu)（局部二層），總建筑面積19800m2， 檐口高度18m，鋼結(jié)構(gòu)工程量1200噸。主要構(gòu)件：工字鋼柱（梁）、鋼支撐、檁條等。鋼結(jié)構(gòu)采用噴砂除銹（除銹等級(jí)為Sa2.5），防腐處理為：環(huán)氧富鋅底漆兩遍（每遍漆膜厚度為25～30m），中漆、面漆均為氯磺化聚乙烯漆二遍（每遍漆膜厚度為25～30m），總厚度為150m。 執(zhí)筆：唐 崧 郝俊彪