劉敏 張德慶
【摘 要】運營線鋼桁梁橋上蓋板涂裝施工需要利用封鎖時間對全橋橋枕進(jìn)行多次來回移動及抽換。結(jié)構(gòu)復(fù)雜的上蓋板,其鉚固拼接板、防爬角鋼數(shù)量多,橋枕移動非常受限。合理設(shè)計施工工序,選好涂裝材料并合理設(shè)計油漆時間間隔,嚴(yán)控涂裝施工工藝,是確保涂裝質(zhì)量并優(yōu)化工期的關(guān)鍵。本文以廣巴線嘉陵江大橋上蓋板涂裝施工為例,淺談該項目施工組織方式。
【關(guān)鍵詞】鋼桁梁;復(fù)雜結(jié)構(gòu)上蓋板;涂裝;施工組織
1.前言
1.1設(shè)備概況
廣巴支線嘉陵江大橋位于四川省廣元市轄內(nèi)。建成于1961年,主跨3-56m下承式鋼桁梁。秋檢顯示鋼結(jié)構(gòu)涂裝劣化等級達(dá)到A1級。于2011年四季度投資進(jìn)行整孔涂裝,當(dāng)年底完成除上蓋板外其他桿件涂裝,次年10月至11月歷時27日歷天完成上蓋板涂裝施工。
該大橋所處區(qū)間每日圖定列車10對,大部分運行時刻為晝間,圖定“天窗”時間120分鐘。按照成都鐵路局營業(yè)施工管理規(guī)定,抽移橋枕作業(yè)須請點封鎖進(jìn)行。
1.2涂裝體系介紹
該橋所處的廣元市城區(qū)位于秦嶺南麓,屬重酸雨地區(qū)。根據(jù)地方政府2011年監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,酸雨呈逐年加重趨勢。選擇涂裝體系需要考慮其耐侯性。同時為了減少對行車秩序影響,需要考慮涂裝層固化時間及承載力、耐磨性等特性。
本次采用“優(yōu)鎖”系列一底兩面涂裝。底漆為該系列“27WB”無機(jī)物水性改性環(huán)氧涂料。面漆為該系列“1028”水性高分散性純丙烯酸涂料。該系列涂料突出特點是固化時間短、除銹等級要求較低、浸潤力、附著力及耐磨、耐候性強(qiáng),且具有環(huán)境友好性和長效保護(hù)性。
2.施工工序組織
2.1工序組織難點
該橋為鉚焊結(jié)構(gòu),每跨7個節(jié)間共21個節(jié)間;上蓋板結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。上蓋板每片橫梁處均有1對長鉚拼接板,2對鉚固防爬角鋼;每兩橫梁間均有2對短鉚拼接板及1對鉚固防爬角鋼;橋枕平均凈距150mm。橋枕左右移動十分受限。在工序設(shè)計上需合理定位抽出橋枕的位置使其數(shù)量最少,同時合理設(shè)計每根橋枕移動順序和方向使其移動次數(shù)最少,從而實現(xiàn)總工期的縮短。
每一循環(huán)油漆完成后,下一循環(huán)作業(yè)時需要再次移動橋枕,完工的漆膜需要多次承受移動橋枕時的擦刮及動載沖擊。故漆膜間隔時間必須足夠,以使其充分固化達(dá)到耐磨性能要求。但,三度漆膜間隔時間又不能過長,否則會造成與抽移橋枕作業(yè)在時間上沖突。確定漆膜間隔時間,受材料性質(zhì)、作業(yè)方式、作業(yè)環(huán)境(溫度、濕度、沙塵等)等多種因素綜合影響。
2.2工序組織方案
以每節(jié)間為單元,分四次循環(huán)完成節(jié)間的全部涂裝。第一循環(huán)均在確定位置抽出橋枕四根,其余按照確定的位置、移動方向和移動量進(jìn)行橋枕移動。移動后立即跟進(jìn)油漆作業(yè)(見圖一);第二、第三次循環(huán)分別按確定的位置回裝橋枕,并按照確定的位置、移動方向和移動量進(jìn)行橋枕移動。并跟進(jìn)油漆作業(yè)(見圖二、圖三)。第三次循環(huán)結(jié)束后,上蓋板全部面積油漆作業(yè)完成。第四次循環(huán)時,只需回裝及移動橋枕恢復(fù)原位,整孔作業(yè)結(jié)束。
(圖一 第一次抽移枕及跟進(jìn)油漆)
(圖二 第二次抽移枕及跟進(jìn)油漆)
(圖三 第三次抽移枕及跟進(jìn)油漆)
2.3作業(yè)機(jī)具配置及人員分組作業(yè)方式
用電機(jī)具配備: 170L/min(雙缸)小型空壓機(jī)1臺(帶噴槍兩套)、鼓風(fēng)機(jī)2臺、角磨機(jī)4臺,合計最大功率約8200KW。
作業(yè)人員分為油漆組和抽移橋枕及除銹組共兩個組。抽移橋枕組又分為抽橋枕、移橋枕、千斤頂、松緊扣件等四個小組。作業(yè)時,抽移橋枕及除銹組作業(yè)在前,油漆組隨后跟進(jìn)。先從第1節(jié)間開始向第21節(jié)間實施第1循環(huán)作業(yè)。完成全部節(jié)間第1循環(huán)后,再返回第1節(jié)間實施第2循環(huán)作業(yè),以此類推,直至完成全部4個循環(huán)作業(yè)。
3.施工管理關(guān)鍵點及控制方法
3.1抽移橋枕的定位
在設(shè)計抽移橋枕總循環(huán)時,必須按照鉚拼接板和防爬角鋼的位置限制,以及既有橋枕凈距,設(shè)計合理的抽移橋枕方式,定位到每一根橋枕。上圖所示抽枕位置、數(shù)量、移動位置、方向、移動量、回枕順序需要在實施過程中嚴(yán)格按圖進(jìn)行(作業(yè)前應(yīng)將抽枕位置、移枕方向和移動量均定位標(biāo)識于鋼軌上),否則將打亂作業(yè)循環(huán)順序,下一次循環(huán)抽移橋枕時,為了滿足橋枕凈距要求,本應(yīng)由該循環(huán)完成的油漆面積將不得不推遲到再下一循環(huán)作業(yè),造成增加總循環(huán)次數(shù)。同時,在移動橋枕時,移動后的橋枕凈距最小不得小于一根橋枕寬度,最大不得大于規(guī)定凈值要求(在橫梁處,需要使用短枕進(jìn)行支撐,在梁端處,需要預(yù)制普枕進(jìn)行替換作業(yè))。
3.2漆膜固化時間間隔的設(shè)定
本次使用油漆作業(yè)溫度要求為大于4℃小于38℃。技術(shù)參數(shù)顯示,作業(yè)溫度24℃時,底漆“27WB”:1小時指觸干,2小時表干,3小時重涂;面漆“1028”:30分鐘指觸干,2小時表干,2小時重涂,6小時防腐。
根據(jù)現(xiàn)場多次試驗及第一節(jié)間實測數(shù)據(jù)顯示,使用本油漆作業(yè)溫度范圍以15℃-25℃為佳,濕度以不大于60%為佳。底漆與第一度面漆及兩度面漆間的間隔時間宜設(shè)為24小時,第二度面漆與下一循環(huán)移動橋枕的間隔時間宜設(shè)為48小時。設(shè)定時間大于指標(biāo)時間的原因是受作業(yè)人員熟練程度、作業(yè)方式、作業(yè)環(huán)境等因素影響,任一處漆膜未徹底固化達(dá)到耐磨標(biāo)準(zhǔn),在人工移動橋枕擦刮和列車沖擊過程中都極易被損傷。但,間隔時間又不宜過長,否則會造成抽移橋枕循環(huán)結(jié)束后因油漆作業(yè)未完而無法繼續(xù)下一循環(huán)抽移橋枕作業(yè),造成窩工。
3.3基面的除銹處理
本次使用油漆體系一個顯著特點是可以用于多種舊涂層之上,除銹等級要求為Sa2或St3。既可以采用噴砂除銹,亦可采用人工除銹。基面處理重點要做好拼接縫、基材銹坑、鉚釘爛頭等位置的處理。采用手工除銹時,需要特別注意不得使用剁斧等剁擊清理,不宜使用過分硬質(zhì)刃具鏟刮,不能造成基面明顯刀痕和錘印?;娉P完成后當(dāng)日須完成油漆作業(yè),否則次日作業(yè)前必須對基面進(jìn)行清理。
3.4漆膜的涂裝方式及厚度測定
本涂裝體系要求底漆干膜厚度為100-125 微米,兩度面漆干膜厚度均為40-60 微米,總干膜厚度為180-245 微米。施涂時,底漆以噴涂和滾涂較好,但本次施工操作中采用噴涂時常堵塞噴槍,故底漆采用滾涂方法;面漆采取噴槍噴涂(當(dāng)風(fēng)力超過3級時改為滾涂)。油漆使用前必須嚴(yán)格按照配合比加入稀釋劑(過稠或過稀均影響漆膜質(zhì)量),并使用攪拌器攪拌充分。每次施涂前,均須用鼓風(fēng)機(jī)對噴涂面及前后枕底縫進(jìn)行徹底清理,防止噴涂時枕底大量灰塵雜質(zhì)污染。
本系列油漆對基面處理要求較低,允許基面存在附著牢固的舊漆面。采用測厚儀檢測漆膜時需調(diào)整參數(shù),減除基面舊漆膜,確保每度漆膜厚度達(dá)標(biāo)。厚度不足時必須補(bǔ)涂達(dá)標(biāo)。
3.5施工中兩個環(huán)節(jié)的處理
一是失效橋枕的更換。提前調(diào)查并進(jìn)行制作,待進(jìn)行第4循環(huán)作業(yè)時,結(jié)合抽移橋枕一并進(jìn)行全部更換。
二是失效及缺失鉚釘?shù)母鼡Q(本次施工中該橋鉚釘缺失及失效位置主要發(fā)生在節(jié)間中部防爬角鋼兩相鄰橋枕下)。運營中橋梁大維修作業(yè)宜采用高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行替換。關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)是高強(qiáng)度螺栓的質(zhì)量合格,終擰力矩計算準(zhǔn)確并嚴(yán)格卡控施擰方法。
4.結(jié)束語
鋼桁梁上蓋板涂裝,本身并不是一項復(fù)雜的施工。但對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的上蓋板,由于其大量鉚固拼接板及防爬角鋼的限位,加上凈距小,導(dǎo)致橋枕抽移十分受限。前期須對全橋上蓋板部分進(jìn)行細(xì)致的現(xiàn)場調(diào)查,設(shè)計合理作業(yè)循環(huán)方式,并嚴(yán)格定位實施。油漆作業(yè)除了選好合適的材料,關(guān)鍵是根據(jù)材料性能和作業(yè)環(huán)境選取合理作業(yè)方式,且必須現(xiàn)場試驗其固化達(dá)到耐磨要求的時間間隔。只有把抽移橋枕循環(huán)方式和油漆間隔時間控制配合好,才能既保證油漆質(zhì)量,又能確??偣て诘膬?yōu)化。
當(dāng)然,本文也僅是根據(jù)本次施工進(jìn)行了一些簡單探討,難免還有不全不當(dāng)之處,尚需在今后類似的施工中加以改進(jìn)的完善。