范林華 程坤

重慶西南醫(yī)院

淺析醫(yī)療建筑鋼結(jié)構(gòu)的維護(hù)和保養(yǎng)

范林華 程坤

重慶西南醫(yī)院

鋼結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕，施工周期快，在醫(yī)療建筑中已廣泛應(yīng)用。但醫(yī)療單位在維護(hù)管理過(guò)程中，存在重視程度不高、專(zhuān)業(yè)人員匱乏、維護(hù)經(jīng)驗(yàn)不足、管理經(jīng)費(fèi)不夠等因素，造成鋼結(jié)構(gòu)的后期維護(hù)保養(yǎng)不到位，影響建筑的使用壽命，存在建筑安全隱患。本文通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)工程數(shù)據(jù)分析，結(jié)合醫(yī)院實(shí)際現(xiàn)狀，分析破壞原因，提出優(yōu)化方案，改進(jìn)醫(yī)療單位的鋼結(jié)構(gòu)維護(hù)工作。

醫(yī)療建筑；鋼結(jié)構(gòu)；涂層防腐；維護(hù)優(yōu)化措施

1 前言

近年來(lái)，鋼結(jié)構(gòu)建筑在我國(guó)建筑工程領(lǐng)域被廣泛采用。鋼結(jié)構(gòu)建筑和混凝土結(jié)構(gòu)建筑相比，具有構(gòu)件尺寸精確、結(jié)構(gòu)尺寸小、大跨度和大空間布局、施工速度快等特點(diǎn)。非常適合醫(yī)院在大廳、掛號(hào)、等待等大跨度、大空間區(qū)域，以及手術(shù)室、設(shè)備機(jī)房等精度要求高、管線敷設(shè)復(fù)雜區(qū)域的使用。但鋼結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性較差，容易生銹，需要加強(qiáng)后期維護(hù)。醫(yī)療單位由于是非建筑專(zhuān)業(yè)單位，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)建筑后期的維護(hù)管理，還存在重視、人員、檢測(cè)等方面的不足。研究和探討鋼結(jié)構(gòu)的維護(hù)和保養(yǎng)，制定切實(shí)可行、有效的維護(hù)制度和措施，能夠有效提高鋼結(jié)構(gòu)建筑的使用壽命和耐久性，保障建筑物的使用安全，具有非常大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

2 工程實(shí)際案例

重慶市位于我國(guó)西南部，氣候溫和，屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，年平均氣候在18℃左右，冬季最低氣溫平均在6-8℃，夏季最高氣溫均在35度以上。日照總時(shí)數(shù)1000－1200小時(shí)，常年降雨量1000－1450毫米，平均霧日104天，素有“霧都”之稱(chēng)。重慶市某大型三甲醫(yī)院，多棟醫(yī)療建筑采用鋼結(jié)構(gòu)，大到房屋主體，小到門(mén)廳雨棚，應(yīng)用十分廣泛。該院于2015年對(duì)醫(yī)院鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了全面檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)情況，從環(huán)境氣候、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式、日常維護(hù)措施、維護(hù)組織制度等多方面分析比較，提出了維護(hù)的優(yōu)化方案。具體如下：

2.1 某建筑室外雨棚

2.1.1 建筑概況

(1)環(huán)境：該雨棚位于該院某建筑的西大門(mén)，大門(mén)為建筑的主要出入口，人流量非常大，雨棚的使用環(huán)境為室外環(huán)境。室外無(wú)液相腐蝕、固相腐蝕廠房結(jié)構(gòu)的影響；無(wú)凍融影響；雨棚所處地理位置無(wú)地址災(zāi)害影響。

(2)工程設(shè)計(jì)：該雨棚于2002年竣工投入使用，采用鋼矩管作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件，拉力支撐體系，支座采用高強(qiáng)度錨栓錨固在混凝土結(jié)構(gòu)梁上，矩管與支座采用栓接，矩管之間焊接連接，矩管和支座涂刷防腐防火涂層。

(3)維護(hù)措施：該院組織后勤職能部門(mén)定期進(jìn)行人工檢查，于每年12月份人工除銹，并重新涂刷防銹漆，10年由專(zhuān)業(yè)單位進(jìn)行一次專(zhuān)業(yè)檢測(cè)。

(4)使用歷史：使用過(guò)程中，無(wú)超載作用、災(zāi)害作用等造成結(jié)構(gòu)附加內(nèi)力和損傷等造成結(jié)構(gòu)附件內(nèi)力和損傷，未進(jìn)行用途變更與改擴(kuò)建；未進(jìn)行維修、加固。

2.1.2 檢測(cè)結(jié)果

采用鋼卷尺、游標(biāo)卡尺、涂層厚度儀對(duì)構(gòu)件尺寸、構(gòu)件表觀質(zhì)量、構(gòu)件防腐涂層厚度、焊縫質(zhì)量進(jìn)行抽樣檢查，檢查結(jié)果如下：

(1)抽樣鋼矩管構(gòu)件尺寸、截面尺寸無(wú)明顯形變；

(2)抽樣鋼矩管表層銹蝕嚴(yán)重，深度分別為2.3mm、5.0mm、3.7mm、4.2mm。

(3)抽樣鋼矩管與支座栓接異常，節(jié)點(diǎn)螺栓松動(dòng)，鋼矩管與鋼矩管之間焊接節(jié)點(diǎn)部位出現(xiàn)裂紋、變形現(xiàn)象

2.1.3 破壞原因

(1)鋼矩管表面防腐涂層破損，導(dǎo)致鋼矩管銹蝕，重新涂刷防腐涂層過(guò)程中，除銹未能除凈，導(dǎo)致效果不佳。

(2)支座螺栓由于雨棚散水放坡不夠的原因，大雨時(shí)有大量雨水侵蝕支座，導(dǎo)致螺栓松動(dòng)，影響結(jié)構(gòu)安全。

2.2 游泳館屋蓋

2.2.1 建筑概況

(1)環(huán)境：游泳館為恒溫游泳池，空氣中水分含量高，且含有大量腐蝕性的氣體，如氯氣等。游泳館屋蓋的使用環(huán)境為室外環(huán)境，室外無(wú)液相腐蝕、固相腐蝕廠房結(jié)構(gòu)的影響；無(wú)凍融影響；屋蓋所處地理位置無(wú)地址災(zāi)害影響。

(2)工程設(shè)計(jì)：項(xiàng)目于2004年竣工投入使用，屋面鋼結(jié)構(gòu)采用混凝土支撐結(jié)構(gòu)，大跨度主梁（工字鋼），主檁條（矩形鋼管）、次檁條（矩形鋼管），鋼化玻璃屋面。主梁、主檁條、次檁條涂刷防腐防火涂層，游泳館采用屋面設(shè)置5個(gè)通風(fēng)口。

(3)維護(hù)措施：該院組織后勤職能部門(mén)定期進(jìn)行人工檢查，于每年12月份人工除銹，并重新涂刷防銹漆，10年由專(zhuān)業(yè)單位進(jìn)行一次專(zhuān)業(yè)檢測(cè)。

(4)使用歷史：使用過(guò)程中，無(wú)超載作用、災(zāi)害作用等造成結(jié)構(gòu)附加內(nèi)力和損傷等造成結(jié)構(gòu)附件內(nèi)力和損傷，未進(jìn)行用途變更與改擴(kuò)建；未進(jìn)行維修、加固。

2.2.2 檢測(cè)結(jié)果

采用鋼卷尺、游標(biāo)卡尺、涂層厚度儀、金屬超聲波探傷儀對(duì)構(gòu)件尺寸、構(gòu)件表觀質(zhì)量、構(gòu)件防腐涂層厚度、焊縫質(zhì)量進(jìn)行抽樣檢查，檢查結(jié)果如下：

(1)抽樣工字鋼、主檁、次檁尺寸、截面尺寸無(wú)明顯形變；

(2)抽樣工字鋼部分表面涂層少許脫落；抽樣主檁條、次檁條部分表面涂層少許脫落，見(jiàn)銹跡，出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象。

(3)主梁鋼翼緣與腹板連接焊縫合格，主梁與主檁、次檁連接焊縫出現(xiàn)銹蝕；

(4)銹蝕焊縫主要集中在出風(fēng)口，離風(fēng)口越近，銹蝕深度越大。

2.2.4 破壞原因

(1)主檁條、次檁條表面防腐涂層破損，導(dǎo)致鋼矩管銹蝕，重新涂刷防腐涂層過(guò)程中，除銹未能除凈，導(dǎo)致效果不佳。

(2)由于室內(nèi)空氣水分含量高、腐蝕性氯氣通過(guò)通風(fēng)口進(jìn)出，銹蝕焊縫和構(gòu)件，越靠近通風(fēng)口，空氣流通越快，構(gòu)件接觸越快，銹蝕越嚴(yán)重。

2.3 高壓氧倉(cāng)屋蓋

2.3.1建筑概況

(1)環(huán)境：高壓氧倉(cāng)屋蓋的使用環(huán)境為室外環(huán)境，室外無(wú)液相腐蝕、固相腐蝕廠房結(jié)構(gòu)的影響；無(wú)凍融影響；屋蓋所處地理位置無(wú)地址災(zāi)害影響。

(2)工程設(shè)計(jì)：項(xiàng)目于2002年竣工投入使用，屋面鋼結(jié)構(gòu)采用混凝土支撐結(jié)構(gòu)，采用圓形鋼管和穿心球作為挑梁、支撐間連接方式，圓形鋼管和穿心球采用熱噴鋁（鋅）復(fù)合涂層防腐。

(3)后期維護(hù)措施：該院組織后勤職能部門(mén)定期進(jìn)行人工檢查，于每年12月份人工除銹，并重新涂刷防銹漆，10年由專(zhuān)業(yè)單位進(jìn)行一次專(zhuān)業(yè)檢測(cè)。

2.3.2 檢測(cè)結(jié)果

采用鋼卷尺、游標(biāo)卡尺對(duì)構(gòu)件尺寸、構(gòu)件表觀質(zhì)量、進(jìn)行抽樣檢查，檢查結(jié)果如下：

(1)抽樣構(gòu)件尺寸、截面尺寸無(wú)明顯形變；

(2)抽樣鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面質(zhì)量完好，未見(jiàn)麻點(diǎn)、劃痕等不良現(xiàn)象，端邊或斷口處無(wú)分層或夾渣。

(3)穿心球球與桿件焊接節(jié)點(diǎn)無(wú)異常。

2.4 分析

2.4.1 鋼結(jié)構(gòu)破壞常見(jiàn)原因及處理措施：

（1）鋼結(jié)構(gòu)荷載超過(guò)設(shè)計(jì)值。

（2）鋼構(gòu)件遭到人為破壞，如重?fù)簦么?，引起形變?/p>

（3）鋼構(gòu)件隨意進(jìn)行施焊等引起鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力變化，造成破壞。

（4）鋼結(jié)構(gòu)腐蝕。

2.4.2 根據(jù)三個(gè)案例的檢測(cè)結(jié)果分析：

（1）均未發(fā)生由于超載、人為破壞、應(yīng)力變化引起的破壞

（2）環(huán)境因素：空氣濕度高，直接接觸到雨水的結(jié)構(gòu)，腐蝕快于室內(nèi)，空氣濕度小的鋼結(jié)構(gòu)，應(yīng)該縮短維護(hù)周期，增加檢測(cè)和維護(hù)的頻率。

（3）維護(hù)頻率高的結(jié)構(gòu)，效果優(yōu)于維護(hù)頻率低的。

（4）室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)采用涂層法基本可以滿足防腐要求。

（5）涂層維護(hù)施工質(zhì)量對(duì)防腐效果影響非常大。

（6）涂層與鋼材表面產(chǎn)生鐵銹，隱藏在涂層內(nèi)部，日常檢測(cè)需要專(zhuān)業(yè)性檢測(cè)。

（7）同一結(jié)構(gòu)，不同位置破壞程度也不一樣，抽樣檢測(cè)時(shí)，抽樣應(yīng)當(dāng)根據(jù)結(jié)構(gòu)形式、環(huán)境分析和取樣。

3 優(yōu)化維護(hù)方案

3.1 組織管理措施

(1)加強(qiáng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的維護(hù)工作的重視，了解鋼結(jié)構(gòu)后期維護(hù)對(duì)建筑壽命的提升作用和產(chǎn)生的巨大經(jīng)濟(jì)效益。

(2)由基建部門(mén)組織專(zhuān)業(yè)人士負(fù)責(zé)鋼結(jié)構(gòu)維護(hù)，制定維護(hù)工作指導(dǎo)手冊(cè)。

(3)專(zhuān)人負(fù)責(zé)對(duì)單位的建筑物鋼結(jié)構(gòu)定期檢查，做好記錄、統(tǒng)計(jì)成冊(cè)，并根據(jù)檢查情況，及時(shí)維護(hù)并對(duì)維護(hù)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的跟蹤。

(4)根據(jù)檢查記錄，定期邀請(qǐng)專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行全面檢測(cè)。

(5)涉及鋼結(jié)構(gòu)的施工行為，須由具備資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位進(jìn)行設(shè)計(jì)，杜絕隨意更改結(jié)構(gòu)形式，損傷鋼構(gòu)件，和構(gòu)件隨意施焊等破壞鋼結(jié)構(gòu)的行為。

3.2 技術(shù)措施

根據(jù)檢查記錄和分析結(jié)果，目前對(duì)于人流量大，使用頻繁、結(jié)構(gòu)形式多樣化，保養(yǎng)經(jīng)費(fèi)少的醫(yī)療建筑，比較適合采用涂層法進(jìn)行防腐。施工要點(diǎn)如下：

3.2.1 對(duì)鋼結(jié)構(gòu)防腐舊涂層的狀態(tài)進(jìn)行了解和評(píng)定

(1)了解鋼結(jié)構(gòu)防腐舊涂層的構(gòu)成。

(2)評(píng)定舊涂層表面的玷污、粉化、開(kāi)裂、起泡、脫落、生銹、附著強(qiáng)度等。

3.2.2 根據(jù)所評(píng)定的舊涂層狀態(tài)，確定維修涂裝措施

(1)鋼結(jié)構(gòu)防腐舊涂層完整，僅有輕微褪化，但是沒(méi)有銹蝕。如果因?yàn)檠b飾的原因而準(zhǔn)備重涂，只要清潔表面。如有必要的話進(jìn)行拉毛，然后重涂1～2道面漆；如果不想重涂，只要清洗表面即可，這樣可以清除掉煙灰、鹽分以及其他助長(zhǎng)銹蝕的雜質(zhì)。

(2)鋼結(jié)構(gòu)防腐舊涂層明顯的有老化現(xiàn)象，粉化或者露出前道涂層，但是沒(méi)有銹蝕。采用清潔表面，涂上底漆，1～2道面漆，可以延長(zhǎng)涂層的保護(hù)壽命。

(3)鋼結(jié)構(gòu)防腐舊涂層有起泡或針點(diǎn)銹，級(jí)別小于8%的損傷面積時(shí)。如果涂膜除了損傷處，其它地方完整，涂膜足夠，只要對(duì)生銹、起泡、開(kāi)裂和脫落處進(jìn)行表面處理后，從底漆到面漆修補(bǔ)至足夠膜厚即可。如果其它涂膜減薄不夠厚度，清理后修補(bǔ)，然后涂一道打底中間漆，再涂1～2道面漆。

(4)鋼結(jié)構(gòu)防腐舊涂層顯示了銹蝕和其損傷達(dá)到或超過(guò)Re5，用合適的方法除去所有舊涂層和銹蝕物，重涂全新的涂層系統(tǒng)。

3.2.3 選擇合適的防腐涂料

對(duì)于上述(1)(2)(3)這三種情況，由于舊涂層仍然存在，選擇維修防腐涂料品種時(shí)必須考慮與舊涂層的相容性。此時(shí)，在選擇維修油漆前，進(jìn)行重涂試驗(yàn)以確保兼容性則非常必要。

對(duì)于上述(2)(3)情況下，局部涂層損壞或生銹部位，通常難以采用噴射清理達(dá)到Sa2.5的除銹程度。因而，選擇低表面處理功能的底漆則更適合。

對(duì)于上述(4)種情況，可參照ISO12944-5，根據(jù)腐蝕環(huán)境級(jí)別和耐久性要求選擇防腐涂料和涂層體系。

3.2.4 確定表面處理要求和方法

維修涂裝的表面處理要求根據(jù)底材類(lèi)型、部位、面積大小以及涂層體系來(lái)決定。通常至少包括以下工作內(nèi)容：

(1)清除舊涂層表面油污、灰塵、鹽份等一切污物。對(duì)于油污，可采用溶劑清洗?；覊m和鹽份，采用高壓清潔淡水沖洗是高效的。

(2)去除松動(dòng)的舊漆層，可以采用鏟刀去除，或者采用鋼絲刷或動(dòng)力工具打磨去除，完好的舊涂膜邊緣打磨光順。

(3)已生銹部位，宜采用鋼絲刷或動(dòng)力工具打磨處理達(dá)到至少St2級(jí)（采用低表面處理涂料時(shí)）或St3級(jí)（采用其它涂料時(shí)）。

(4)舊的完好熱固性涂膜最好進(jìn)行表面輕微砂磨，以獲得良好的附著力。

3.2.5 制訂檢驗(yàn)和質(zhì)量控制措施

維修涂層要達(dá)到所計(jì)劃的防腐蝕壽命，質(zhì)量檢驗(yàn)與控制也至關(guān)重要，至少控制好以下關(guān)鍵點(diǎn)：

①表面處理質(zhì)量；②涂裝時(shí)的環(huán)境條件；③防腐涂料涂膜厚度；④表面外觀和附著力檢驗(yàn)。

3.3 經(jīng)濟(jì)措施

(1)醫(yī)院安排專(zhuān)項(xiàng)資金用于院內(nèi)各處鋼結(jié)構(gòu)的檢測(cè)、維護(hù)；

(2)后勤職能部門(mén)應(yīng)購(gòu)置簡(jiǎn)單常用的檢測(cè)設(shè)備，如游標(biāo)卡尺，鋼卷尺，分發(fā)院內(nèi)檢測(cè)和維護(hù)人員；

(3)加強(qiáng)維護(hù)人員關(guān)于檢測(cè)技術(shù)、檢測(cè)方法和維護(hù)施工方法的培訓(xùn)和考核。

[1]《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》GB500046.

[2]《涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和涂裝等級(jí)》GB8923.

[3]建筑防腐蝕工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（GB50212-2002）.北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2003.