鋼結(jié)構(gòu)防腐的施工方案及其施工工藝
1、 鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕措施
(1)耐候鋼:耐腐蝕性能優(yōu)于一般結(jié)構(gòu)用鋼的鋼材稱為耐候鋼,一般含有磷、銅、鎳、鉻、鈦等金屬,使金屬表面形成保護(hù)層,以提高耐腐蝕性。其低溫沖擊韌性也比一般的結(jié)構(gòu)用鋼好。標(biāo)準(zhǔn)為《焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼》(GB4172-84)。
(2)熱浸鋅:熱浸鋅是將除銹后的鋼構(gòu)件浸入600℃左右高溫融化的鋅液中,使鋼構(gòu)件表面附著鋅層,鋅層厚度對5mm以下薄板不得小于65μm,對厚板不小于86μm。從而起到防腐蝕的目的。這種方法的優(yōu)點是耐久年限長,生產(chǎn)工業(yè)化程度高,質(zhì)量穩(wěn)定。因而被大量用于受大氣腐蝕較嚴(yán)重且不易維修的貴州鋼結(jié)構(gòu)中。如大量輸電塔、通訊塔等。近年來大量出現(xiàn)的輕鋼結(jié)構(gòu)體系中的壓型鋼板等。也較多采用熱浸鋅防腐蝕。熱浸鋅的首道工序是酸洗除銹,然后是清洗。這兩道工序不徹底均會給防腐蝕留下隱患。所以必須處理徹底。對于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計者,應(yīng)該避免設(shè)計出具有相貼合面的構(gòu)件,以免貼合面的縫隙中酸洗不徹底或酸液洗不凈。造成鍍鋅表面流黃水的現(xiàn)象。熱浸鋅是在高溫下進(jìn)行的。對于管形構(gòu)件應(yīng)該讓其兩端開敞。若兩端封閉會造成管內(nèi)空氣膨脹而使封頭板爆裂,從而造成安全事故。若一端封閉則鋅液流通不暢,易在管內(nèi)積存。
(3)熱噴涂鋁(鋅)復(fù)合涂層:這是一種與熱浸鋅防腐蝕效果相當(dāng)?shù)拈L效防腐蝕方法。具體做法是先對鋼構(gòu)件表面作噴砂除銹,使其表面露出金屬光澤并打毛。再用熱噴涂設(shè)備的熱源(乙炔—氧燃燒火焰、電弧、等離子弧等)將不斷送出的鋁(鋅)絲融化,并用壓縮空氣吹附到鋼構(gòu)件表面,以形成蜂窩狀的鋁(鋅)噴涂層(厚度約80μm~100μm)。最后用環(huán)氧樹脂或氯丁橡膠漆等涂料填充毛細(xì)孔,以形成復(fù)合涂層。此法無法在管狀構(gòu)件的內(nèi)壁施工,因而管狀構(gòu)件兩端必須做氣密性封閉,以使內(nèi)壁不會腐蝕。這種工藝的優(yōu)點是對構(gòu)件尺寸適應(yīng)性強(qiáng),構(gòu)件形狀尺寸幾乎不受限制。大到如葛洲壩的船閘也是用這種方法施工的。另一個優(yōu)點則是這種工藝的熱影響是局部的,受約束的,因而不會產(chǎn)生熱變形。與熱浸鋅相比,這種方法的工業(yè)化程度較低,噴砂噴鋁(鋅)的勞動強(qiáng)度大。
(4)涂層法:涂層法防腐蝕性一般不如長效防腐蝕方法(但目前氟碳涂料防腐蝕年限甚至可達(dá)50年)。所以用于室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)或相對易于維護(hù)的室外鋼結(jié)構(gòu)較多。它一次成本低,但用于戶外時維護(hù)成本較高。涂層法的施工的第一步是除銹。優(yōu)質(zhì)的涂層依賴于徹底的除銹。所以要求高的涂層一般多用噴砂噴丸除銹,露出金屬的光澤,除去所有的銹跡和油污?,F(xiàn)場施工的涂層可用手工除銹。涂層的選擇要考慮周圍的環(huán)境。不同的涂層對不同的腐蝕條件有不同的耐受性。涂層一般有底漆(層)和面漆(層)之分。底漆含粉料多,基料少。成膜粗糙,與鋼材粘附力強(qiáng),與面漆結(jié)合性好。面漆則基料多,成膜有光澤,能保護(hù)底漆不受大氣腐蝕,并能抗風(fēng)化。不同的涂料之間有相容與否的問題,前后選用不同涂料時要注意它們的相容性。涂層的施工要有適當(dāng)?shù)臏囟龋?~38℃之間)和濕度(相對濕度不大于85%)。涂層的施工環(huán)境粉塵要少,構(gòu)件表面不能有結(jié)露。涂裝后4小時之內(nèi)不得淋雨。涂層一般做4~5遍。干漆膜總厚度室外工程為150μm,室內(nèi)工程為125μm,允許偏差為25μm。在海邊或海上或是在有強(qiáng)烈腐蝕性的大氣中,干漆膜總厚度可加厚為200~220μm。
(5) 陰極保護(hù)法:在鋼結(jié)構(gòu)表面附加較活潑的金屬取代鋼材的腐蝕。常用于水下或地下結(jié)構(gòu)。
2、鋼結(jié)構(gòu)的安裝要點
(1) 摩擦系數(shù): ,其中F為抗滑移試驗所測得的使試件產(chǎn)生初始滑移的力,nf為摩擦面數(shù),為與F對應(yīng)的高強(qiáng)螺栓擰緊預(yù)拉力實測值之和。
(2) 扭矩系數(shù): ,其中d為高強(qiáng)螺栓公稱直徑(mm),M為施加扭矩值(N﹒M ),P為螺栓預(yù)緊力。10.9級高強(qiáng)度大六角螺栓連接必須保證扭矩系數(shù)K的平均值為0.110~0.150。其標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)小于等于0.010。
(3)初擰扭矩:為了縮小螺栓緊固過程中鋼板變形的影響,可用二次擰緊來減小先后擰緊螺栓之間的相互影響。高強(qiáng)螺栓第一次擰為初擰,使其軸力宜達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)軸力的60%~80%。
(4)終擰扭矩:高強(qiáng)螺栓最后緊固用的扭矩為終擰扭矩??紤]各種預(yù)應(yīng)力的損失,終擰扭矩一般比按設(shè)計預(yù)拉力作理論計算的扭矩值大5%~10%。