电弧喷铝电弧喷锌防腐.docx

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电弧喷铝电弧喷锌防腐

斜拉桥钢主梁除锈电弧喷铝、电弧喷锌防腐

 一、钢构造防锈、电弧喷铝、电弧喷锌防腐在斜拉桥养护维修中的重要作用

　大桥主桥采用斜拉桥构造，一跨过江；主桥构造采用钢梁和砼桥面板迭合构造；钢梁系有主梁、横梁、小纵梁以及人行道挑梁通过在连接板上的高强度螺栓连接成钢框架构造；桥面板通过纵、横向钢筋接头用砼灌缝、焊钉与钢框架连成整体。

南浦、杨浦、*浦大桥是黄浦江上的三座斜拉桥，是代表了**建立开展具有里程碑式的大型市政设施。

 它们主梁的截面形式也各不一样。

南浦的钢梁主梁采用工字钢形式，杨浦、*浦采用是箱梁形式；其钢材的分别到达12600吨、8085吨、5765吨，钢主梁的钢构造防腐对桥梁的使用寿命及正常运行至关重要；

 二、大桥钢主梁防锈、防腐施工技术的开展历史

　一〕建立施工阶段〔钢主梁建立施工期的防锈、防腐技术〕

钢主梁设计涂装工艺〔表一〕

 二〕初期阶段〔大桥运行初期的钢主梁油漆养护〕

此种轻微锈蚀在酸雨、大气污染及海洋性环境的影响下，锈蚀程度在加速开展。

杨浦大桥在大桥运行后的第四年进展了首次的钢构件的油漆养护，采用零星拷铲油漆工艺——工电开工具除锈，按照设计涂装工艺实施涂装层修复。

 油漆养护后的第三年，实施过零星油漆的钢构件部位，又出现锈蚀现象。

由此，钢主梁实施零星拷铲油漆的部位越来越多，但是效果也越来越差；

 三〕开展阶段（大桥钢主梁开场大面积的钢构件涂装修复）

 杨浦大桥、*浦大桥分别在运行后的第7年实施了大面积的钢主梁防锈、防腐作业。

采用喷砂除锈、钢材基面喷锌、面层绿化橡胶油漆的工艺。

施工工艺流程〔表二〕

  三、目前大桥钢主梁钢构造采用的防锈、防腐工艺

目前，我们在钢主梁防锈、防腐施工中采用了

“常温电弧喷涂锌铝合金〞的施工工艺技术。

一〕电弧喷涂的特点

 电弧喷涂防腐原理是利用电弧喷涂设备,对两根带电的金属丝（如锌、铝等）进展加热、熔融、雾化、喷涂形成防腐涂层,外加有机封闭涂层的长效防腐复合涂层,该涂层的显著特点是:

（1）具有较长久的耐腐蚀寿命,其防腐寿命可到达50年以上,同时该防腐涂层在30年使用期内无须其它任何防腐维护;

（2）电弧喷涂层与金属基体具有优良的涂层结合力,金属喷涂层以机械镶嵌和微冶金与基体金属相结合。

 二〕喷涂锌铝合金的特点

 １、抗腐蚀性能好

盐雾试验说明，锌铝合金涂层的耐腐蚀性使纯锌涂层的6～7倍，是纯铝涂层的3倍。

 ２、涂层结合力好

在铝/锌复合镀层外表涂状涂料，因其镀层外表具有复杂的外表形状特征，使其涂膜的密着力是一般钢材4倍，而耐食性能是常规涂装的2倍以上；

 ３、具有良好的工艺性能

喷涂纯锌涂层时会产生大量的enon臭味尘雾，因而容易使操作者得职业病，故提高了劳动保护措施的要求。

喷涂纯铝则要求被喷基体〔如钢材〕外表结晶度要求较高，一般施工现场难以到达。

而采用en/al合金喷涂，由于其对钢基材有很好的侵润性，不像喷涂纯铝对基材纯洁度要求则苛刻，同时也不会像喷涂纯铝那样产生过量的enon。

 ４、有较高的性能价格比

为到达设计上的防腐年限，对喷涂层有厚度的要求。

假设以纯锌涂层厚度为设计厚度，如使用en/al合金，则其总厚度仅为设计厚度纯锌涂层的1/2便可满足要求。

也就是说，使用en/al合金涂层的使用寿命比纯锌涂层提高1.5倍，从而可节约材料50％，其的本钱可减少35％。

 四、电弧喷涂锌铝合金在大桥钢主梁防锈、防腐中的应用工艺流程

◇防腐蚀涂装工艺规程〔表三〕

◇防腐蚀涂装机械设备仪器要求 

〔略〕

 二〕喷砂工艺

钢材外表存在不同程度锈蚀，可以归纳为a、b、c、d四个等级；根据gb/t8923－88标准，大桥钢主梁锈蚀程度有30％到达了b级锈蚀程度。

--钢材外表原始锈蚀程度   〔gb/t8923－88〕

※现场喷砂施工的难题

由于黄浦江大桥周边环境有工业厂区，更有局部住宅区；对喷砂除锈的环保要求非常高；我们的防锈防腐施工跟工区内作业要求完全不同。

喷砂除锈要到达钢主梁防锈防腐的工艺技术要求、施工质量要求，施工中必定要产生一定的噪声及粉尘污染，但是周边环境环保的要求同样要满足。

 １、工艺参数

①气压：

0.45-0.65mpa ②喷射角度：

60-90° 

 ③喷射距离：

100-200mm

 ２、质量检验

 １〕检验依据

 国家标准gb8923-88"涂装前钢材外表锈蚀等级和除锈等级"；

 喷砂后清洁到达sa2

1/2级;喷砂粗糙度到达rz25～100μm,即在取样长度内5个最大轮廓峰高与5个最大轮廓谷深的平均值之和。

检验时，采用标准样块进展比较，有争议时用e123a型粗糙度仪检测。

 ２〕质量标准：

钢材外表除锈质量等级〔gb/t8923-88〕

 ３〕检测方法

用目测法检验。

检验时必须有良好的光线。

由于喷砂时距离和角度不同、新旧砂的痕迹不一样，工件外表所显示出的色调也不一样，检查时要注意区分。

 ３、作业要求

１〕采用的防尘维护－跳板作业面下用彩条布维护，既可防高空坠物，也可防尘、防砂；跳板作业面上布设9夹板及三防布铺设，这样有三道维护防尘、防砂,以形成相对封闭空间。

 ２〕为防止喷砂时灰尘外逸，影响周边环境，本工程将采用产环保自动循环回收喷砂机〔jir-1d型〕。

喷砂磨料采用0.1～1.5mm的中粗石英砂式钢砂，喷砂后外表的粉尘由该机自动吸除，钢砂回收率可以到达95％以上，喷砂作业时根本肉眼看不到烟尘。

 ３〕喷砂经检验合格后，一般在6小时内完成锌铝合金的热喷涂工作。

三〕电弧喷锌铝工艺

 １、工艺参数

 ２、质量检验

 １〕检验依据

 国家标准gb/t9793-1997"金属和其它无机覆盖层热喷涂锌、铝及其它合金涂层"。

gb9795-88"热喷涂铝及铝合金涂层"

 ２〕质量标准

 ３〕检测方法

①材质：

材质具有出厂合格证。

②外观：

a）目视法，喷涂层外关应均匀一致，无漏喷和附着不牢的涂层。

无大熔融颗粒粘附。

b）用5-10倍放大镜进展检查，涂层均匀，致密，无起皮，鼓泡、大容滴、大颗粒、裂纹、掉块等缺陷。

③厚度：

采用德国产磁性测厚仪进展检查，涂层厚度均匀，平均厚度在设计厚度的+15um之间.

基准外表至少应选择三处，在特大的有效外表上，以10m2为一个测量单元，即每10

m2有效外表上至少应选取基准外表三处。

 当基准外表为1dm2时，按以下图所示十点法，在该基准面上做十次测量，取其算术平均值，此平均值即为涂层平均厚度，所有局部厚度中最小值即为最小局部厚度。

④结合力性能：

电弧喷铝层结合力检测方法按gb9794-88"热喷涂锌、锌合金涂层及其试验方法"执行;按标准制成5个φ40*40mm的圆柱体，采用拉力试验法.

  ⑤耐腐蚀性：

150*75*3mm的试片，在0.5mol/l的氯化钠溶液中浸泡72小时后，涂层无鼓泡、红锈和剥落现象，符合gb/t9795-88“热喷涂铝及铝合金涂层：

国家标准标准的要求。

 ⑥孔隙率的检查：

孔隙率要控制在2%左右，简便的现场检查方法是：

去除喷镀层外表的油污、灰尘，并进展枯燥，然后用10g/l铁氰化钾或20g/l氯化钠溶液的试纸覆盖在喷镀层上约10分钟，试纸上出现的蓝色斑点不应多于1-3点/cm2。

 ⑦检查中发现的缺陷，在进展补喷后，重新进展上述检查，直至合格—优良。

另外，现场还可以用锤击法检验涂层与基体的结合力。

方法是用锤子锤击涂层，没有成块涂层崩落即为合格。

 ３、作业要求

１〕喷涂设备：

电弧喷涂设备，采用日本进口as-400型电弧喷涂机，送丝机构能够保证喷涂过程送丝速度稳定，不致因送丝阻力的变化而导致送丝速度明显改变；

 ２〕喷涂方式：

垂直穿插喷涂，喷枪与工件应成垂直方向，在无法垂直喷镀的情况下，喷枪与工件外表的斜度不小于45。

。

 ３〕环境要求：

电弧喷涂应在相对湿度小于85％环境下进展，喷砂后应在6小时内进展电弧喷涂工作。

相对湿度增大时，应进一步减少喷砂和电弧喷涂的时间间隔。

４〕作业过程控制

①钢构件外表经喷纱处理后，应尽快进展电弧喷涂，其间隔时间越短越好，一般不超过六小时，雨天不应超过两小时。

②涂层结合力控制－电弧喷涂层结合力大小，决定于涂层能否长久有效提供钢铁耐腐蚀保护；选择与施工完全一样的外表预处理工艺、喷涂工艺和质量控制要求，在施工现场对预先准备的结合力试件进展喷涂，经粘接后做拉伸试验

 ③施工前，必须先进展试喷小样，经检查合格前方可正式喷涂；涂料施工前，必须检查核对材料规格、批号、名称、牌号、出厂合格证书等，合格前方可施工；

④外表清洁处理－清洁要求钢材外表干净、枯燥、粗糙的外表，才能使微粒在塑性尚未完全消失时与外表结实地结合，因粗糙外表有峰，形成良好地附着条件。

 ⑤电弧喷涂时，将喷涂的1.3～3mm锌铝丝加热至熔化状态的微

粒喷向钢构件外表，

⑥涂层不允许有碎裂、剥落、漏喷、分层、气泡等缺陷。

涂层应均匀、致密、无松散颗粒，允许有不影响防护性能的轻微结疤、起皱。

四〕封闭涂刷工艺

１、工艺参数

 ①封闭漆 

环氧云铁封闭底 30u；②固化剂   t31；③稀释剂   酊醇3：

二甲苯7；

 ④其配合比列〔重量比〕—100：

20：

40；⑤作业气温：

15～30度；⑥相对湿度≤85

 ２、质量检验

１〕检验依据

"钢构造桥梁漆"〔hg/t3656-99〕；国家标准gb9286-88"色漆和清漆漆膜的划格试验"。

２〕质量标准

 ①外观：

外表平准，无气泡、起皮、流挂、漏涂等缺陷。

 ②封闭漆附着力：

有机涂层与金属涂层结合牢靠，划格法达1级。

 ③厚度：

环氧云铁封闭底30u;漆膜平均厚度应分布均匀；

④涂装工作的限制：

出现下述缺陷工况时，工件的涂装工作应予以停顿。

在采取了相应的措施后才能继续进展涂装。

 ３〕检测方法

 ①封闭涂层厚度可以用磁性测厚仪进展测量，测试结果为喷涂层+封闭涂层的总厚度，去除喷涂层厚度即为封闭涂层的厚度。

 ②封闭涂层结合力按gb9286—88色漆和清漆漆膜的划格试验；

 ３、作业要求

 １〕涂层喷完进展性能检查合格后，在两小时之内进展封孔处理，外表不得有污染或水气，如遇雨天需对涂层进展枯燥处理后，再进展封孔。

涂层空隙经封闭处理后，可提高其耐腐蚀抗氧化性能。

封闭施工应分别进展预涂和封闭涂装两局部，对边角和死角地方采用手工提前进展刷涂，封闭时采用高压无气喷涂设备进展。

 ２〕喷涂工艺——先将被涂件清扫干净，清出一切杂物，赃物，灰尘等，使喷漆得到无流淌、无气泡、无漏涂，将空隙完全封闭的均匀涂层，环氧涂层的边缘与未喷锌铝的基体外表边缘相距不能小于200mm，否则会影响喷锌铝层的连接。

封闭涂料的作用：

渗入喷锌铝层的空隙中将其堵塞，填满喷锌铝层凹坑，改善涂层外观，使其外表光滑，减小灰尘和外来污垢在喷铝层上滞留，简化维护保养，其功能是隔离腐蚀环境。

 ３〕涂料层不允许有剥落、咬底、漏涂、分层等缺陷。

涂料应均匀、平整、饱满有光泽，允许有不影响防护性能的轻微桔皮、流挂、起皱和少量颗粒杂质。

 五〕面层涂装工艺

１、工艺参数

 ①封闭漆   

 氯化橡胶面漆 二道 干膜厚度80μm；②环境温度  －20～50℃；③稀释剂   

苯或二甲苯；④喷漆压力 

15~20mpa；⑤作业气温：

15～30度；⑥相对湿度≤85；⑦涂装方法  

高压无气喷漆法

 ２、质量检验：

略

 ３、作业要求

 １〕除去封闭漆外表的油污及杂物或者前道漆完全枯燥；

 ２〕每二道油漆之间的重涂间隔时间，必须符合油漆说明书的规定，超过规定时间要采取相应的工艺措施。

作业温度必须高于露点温度3℃３〕每道漆喷涂之前，焊缝、构件边缘、开孔部位的难以喷到的位置应先做一道预涂，以确保所有部位**匀到达设计要求的厚度值。

 ４〕施工过程中施工者都必须按标准规定的表格做好施工记录。

 ５〕涂料层不允许有剥落、咬底、漏涂、分层等缺陷。

涂料应均匀、平整、饱满有光泽，允许有不影响防护性能的轻微桔皮、流挂、起皱和少量颗粒杂质。

 ６〕喷涂中要注意保护周围邻近的外表，防止落尘的污染，尤其要保护好已涂过漆的外表。

六〕漆膜修补工艺——到破损的漆膜要按照规定的工艺进展修补。

而且修补工作要在喷最后一道面漆之前完成。

 １、修补方式——面积的修补采用刷或辊筒进展涂装，大面积的修补可采用喷涂方式。

 ２、修补工艺

 １〕先用手提式喷砂机喷砂除锈，生锈部位要按gb8923-88标准的st3级彻

底清洁。

新旧涂层的交界面要打磨成斜坡状

 ２〕油漆涂层按配套系统逐层补齐，界面注意涂装均匀，防止突变现象。

修补的范围要比破损位置稍大一些。