王洪勝,馮歡歡,丁相吉
(中交上海航道局有限公司,上海 200002)
鋼結(jié)構(gòu)建筑是現(xiàn)代建筑領(lǐng)域中的重要構(gòu)造形式,因其突出的強(qiáng)度、耐久性和靈活性而受到廣泛應(yīng)用。然而,由于鋼材易受腐蝕的特性,長期暴露于惡劣環(huán)境中會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞和性能下降,威脅建筑的使用安全和使用壽命。為了確保鋼結(jié)構(gòu)建筑的長期穩(wěn)定運(yùn)行和安全性,鋼結(jié)構(gòu)建筑防腐保護(hù)工程顯得尤為重要。對(duì)此,本文基于振華重工長興智能港口裝備產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目(2 號(hào)地塊)的建筑鋼結(jié)構(gòu)防腐施工,對(duì)工程中需要關(guān)注的防腐保護(hù)技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行分析[1]。
為了探究鋼結(jié)構(gòu)建筑防腐保護(hù)工程當(dāng)中的有效施工技術(shù)及方法,本文以振華重工長興智能港口裝備產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目(后文稱“本項(xiàng)目”)的鋼結(jié)構(gòu)建筑施工為例,探究了建筑鋼結(jié)構(gòu)工程中采取的防腐保護(hù)工程技術(shù)及方法。該工程的具體信息如下。
1)本項(xiàng)目的建筑鋼結(jié)構(gòu)包含門式剛架結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)及鋼管桁架結(jié)構(gòu)3 種主要形式,且各類鋼結(jié)構(gòu)所采用的鋼材材質(zhì)以Q355B、Q235B 為主。
2)在建筑墻面及屋面系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,項(xiàng)目均采用鋼材作為墻板及屋面板施工的主要材料。其中,墻面板采用厚度為0.6 mm 的高鋁鋅鋁鎂波紋板墻板;屋面板則采用360°咬合板直立縫鎖邊,厚度為0.8 mm 規(guī)格的高鋁鋅鋁鎂壓型鋼板;屋面天溝選擇厚度為2.5 mm 的304 不銹鋼材質(zhì)。施工中,需針對(duì)以上鋼結(jié)構(gòu)設(shè)施進(jìn)行防腐保護(hù),優(yōu)化建筑設(shè)施性能。
3)本項(xiàng)目中,主要采用防腐層涂裝保護(hù)的方式進(jìn)行防腐保護(hù)作業(yè),涂裝工藝為:鋼柱、鋼梁、屋頂承重構(gòu)件涂裝環(huán)氧富鋅底漆1 道、環(huán)氧云鐵中間漆2 道、面層涂防火涂料。其中,防火墻處的鋼柱和鋼梁的耐火極限為4 h,其他鋼柱的耐火極限為2 h,吊車梁的鋼梁耐火極限為1.5 h,屋頂承重構(gòu)件的耐火極限為1 h。對(duì)于其他構(gòu)件的涂裝,涂裝工藝為:涂裝環(huán)氧底漆2 道、環(huán)氧云鐵中間漆2 道、丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆2 道[2]。
在本項(xiàng)目工程的鋼結(jié)構(gòu)建筑防腐施工中,熱浸鍍鋅防腐技術(shù)具有非常適用的技術(shù)特性:(1)由于本項(xiàng)目中采取的墻面板及屋面板厚度均屬于薄板類型,厚度均在5 mm 以下,因此,如果采用熱浸鍍鋅防腐技術(shù)進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)表面防腐,僅需要施工人員在鋼結(jié)構(gòu)表面布置65~95 μm 的鋅層,便能夠使鋼結(jié)構(gòu)具有良好的抗腐蝕效果。(2)為了有效控制熱浸鍍鋅防腐技術(shù)下的鋼結(jié)構(gòu)表面涂層厚度,施工中要避免對(duì)一些精密的鋼結(jié)構(gòu)采用該方法進(jìn)行防腐處理,應(yīng)選擇含鋅的溴化物溶液進(jìn)行鍍層,以進(jìn)一步提高鍍鋅涂層在鋼結(jié)構(gòu)表面的均勻性及附著力,從而有效保障防腐保護(hù)工程的質(zhì)量[3]。
防腐涂層技術(shù)的質(zhì)量控制需綜合考慮其涂層形成質(zhì)量、表面處理質(zhì)量及涂裝后的防腐質(zhì)量,通過采用完善的評(píng)估方式,得出鋼結(jié)構(gòu)表面的防腐涂層設(shè)置是否合理,最終保障防腐保護(hù)工程的實(shí)施效果。進(jìn)行質(zhì)量控制的技術(shù)要點(diǎn)包括:(1)施工中,必須由施工部門對(duì)防腐涂層材料的質(zhì)量及性能進(jìn)行檢查,分批次檢驗(yàn)其防腐性能及耐久性,保障材料能夠用于防腐保護(hù)工程當(dāng)中。本項(xiàng)目的做法是以GB 50205—2020《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》等施工規(guī)范為依據(jù),分類檢驗(yàn)防腐涂料的使用性。檢驗(yàn)指標(biāo)見表1。(2)為了保障防腐涂料在工程中的使用效果,施工前期,應(yīng)針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)表面采用的防腐涂料進(jìn)行附著力試驗(yàn)檢查,以涂層及鋼結(jié)構(gòu)表面的黏結(jié)情況為依據(jù),計(jì)算得出每單位防腐涂料的涂層附著力大小。計(jì)算方法見式(1)。將附著力系數(shù)大于3.0 標(biāo)準(zhǔn)的防腐涂料作為符合施工質(zhì)量要求的涂料材料,并用于保障防腐保護(hù)工程質(zhì)量。防腐涂料質(zhì)量檢驗(yàn)指標(biāo)見表1。
表1 防腐涂料質(zhì)量檢驗(yàn)指標(biāo)
式中,A 為涂層附著力,N/mm2;Ts為涂料斷裂強(qiáng)度,N/mm2;Ca為涂料斷面積,mm2;Bl為涂料斷裂荷載,N。
為了確保防腐涂裝施工順利進(jìn)行,并且有序銜接材料準(zhǔn)備、鋼結(jié)構(gòu)表面處理、鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝等多項(xiàng)工藝流程,施工單位必須預(yù)備好施工中所需的材料、機(jī)具與其他作業(yè)條件,同時(shí),保證建筑鋼結(jié)構(gòu)表面處理工作在限定的工期內(nèi)完成,提高施工的整體效率。
在本項(xiàng)目中,施工單位以“完成建筑鋼結(jié)構(gòu)表面的防火涂裝”施工為核心目標(biāo),提前預(yù)備施工中所需的材料及機(jī)具等條件。準(zhǔn)備內(nèi)容見表2。完善施工前準(zhǔn)備條件的作業(yè)包括:(1)完善防火涂裝施工前的材料條件,能夠使防火涂料直接用于鋼結(jié)構(gòu)防腐保護(hù)工程,確保施工過程更加便捷有效;(2)完善防火涂裝施工前的機(jī)具條件,使各項(xiàng)防腐施工工藝流程能夠常態(tài)化進(jìn)行,避免因缺少施工機(jī)具而出現(xiàn)的防腐工程質(zhì)量隱患;(3)完善防火涂裝施工前的作業(yè)條件,能夠使涂料涂層的固化不受外界因素干擾,形成一層防護(hù)性能優(yōu)良的涂料涂層。
表2 防腐保護(hù)工程條件預(yù)備
為了有效應(yīng)對(duì)防腐保護(hù)工程中的質(zhì)量問題,施工單位應(yīng)當(dāng)制訂詳細(xì)的施工工藝計(jì)劃及工藝指標(biāo),以使施工作業(yè)能夠嚴(yán)格按照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。以本項(xiàng)目中的施工工藝計(jì)劃及目標(biāo)為例:(1)在施工工藝計(jì)劃的制訂上,由于本項(xiàng)目中主要選取厚型防火涂料進(jìn)行防腐涂裝保護(hù),因此,施工工藝計(jì)劃主要對(duì)涂料噴涂方法、調(diào)配方法進(jìn)行質(zhì)控要求。其中包括:調(diào)配過程中,按照產(chǎn)品說明書進(jìn)行規(guī)定配置,控制其稠度適宜、低流動(dòng)性;噴涂過程中,選用壓送式噴涂機(jī)進(jìn)行作業(yè),選取噴槍口直徑為6~10 mm 的設(shè)備進(jìn)行分批噴涂;噴涂工藝中,注意噴槍口與鋼結(jié)構(gòu)表面保持垂直狀態(tài),噴嘴與鋼結(jié)構(gòu)距離保持在60~100 mm,使防腐涂料能夠均勻噴涂。(2)在本項(xiàng)目的防腐工藝目標(biāo)設(shè)計(jì)中,施工單位針對(duì)螺栓球、網(wǎng)架桿件等建筑鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的防腐保護(hù)方法作出明確說明,其中,在除銹工藝的目標(biāo)設(shè)計(jì)上,施工單位確定鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的除銹等級(jí)應(yīng)當(dāng)達(dá)到Sa2.5 級(jí);在防腐涂裝工藝的目標(biāo)設(shè)計(jì)上,施工單位則明確要求涂裝厚度需符合設(shè)計(jì)規(guī)范,并保持涂層均勻(如,網(wǎng)架桿件涂裝厚度≤60 μm,涂裝均勻系數(shù)≥3.6)。通過明確防腐保護(hù)工程的工藝流程及工藝目標(biāo),能夠大幅度保障防腐施工作業(yè)的質(zhì)量及效果,提高防腐施工工藝的使用效益。
為了保障防腐工程涂裝質(zhì)量合格,防腐施工中應(yīng)同步采用質(zhì)量檢測(cè)工藝,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)表面形成的防腐涂層進(jìn)行質(zhì)量檢查,待到涂裝質(zhì)量合格后再進(jìn)行后續(xù)的施工作業(yè)。能夠用于檢測(cè)防腐涂料噴涂質(zhì)量的技術(shù)方法包含以下方面:(1)在物理試驗(yàn)檢測(cè)方面,鹽霧試驗(yàn)法、濕熱試驗(yàn)法、耐化學(xué)介質(zhì)性能試驗(yàn)法等都能夠用于檢測(cè)施工后的涂裝涂層性能,例如,按照GB 55006—2021《鋼結(jié)構(gòu)通用規(guī)》的質(zhì)量要求,如果防腐涂層在鹽霧試驗(yàn)下表面腐蝕率低于0.3%,則表示該防腐涂層的性能及質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。(2)在機(jī)械設(shè)備檢驗(yàn)方面,現(xiàn)階段能夠用于檢測(cè)防腐涂料噴涂質(zhì)量的機(jī)械工具包含干膜厚度計(jì)(檢查防腐涂料涂層厚度)、涂層附著力測(cè)試儀(檢測(cè)涂層固化后的黏結(jié)強(qiáng)度)等。利用準(zhǔn)確度較高的機(jī)械工具檢驗(yàn)防腐涂料噴涂質(zhì)量,對(duì)于改善防腐保護(hù)工程效果具有重要作用[4]。
鋼結(jié)構(gòu)建筑防腐保護(hù)工程是保障建筑安全和穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié),而質(zhì)量控制是實(shí)現(xiàn)有效防腐保護(hù)的保障。有效的防腐保護(hù)措施不僅可以延長建筑的使用壽命,降低維護(hù)成本,還有助于減少資源浪費(fèi)和環(huán)境污染,提升建筑品質(zhì)。在未來,施工部門必須從設(shè)計(jì)、材料選用、施工到驗(yàn)收階段做到全面把控,確保防腐措施的有效性和符合性,并通過加強(qiáng)人員培訓(xùn)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的更新,提高質(zhì)量控制的效率和水平,以適應(yīng)不斷發(fā)展的建筑工程要求。