中交一公局第六工程有限公司 天津塘沽 300451
摘要：研究了钢桥面防水层涂装前的一次喷砂除锈和合格率的问题，针对钢桥面大面积防水层涂装施工要求工期短、质量高和无尘生产的特点，对比了影响喷砂除锈合格率的不同因素，指出了提高钢桥面喷砂除锈一次合格率的方法。
关键词：钢桥面 抛丸机 喷砂除锈
1、引言
近年来，我国加大了对交通建设的投资，桥梁建设技术也在突飞猛进，新修建的大跨径钢桥大多是采用正交异形钢桥面板的钢箱梁桥，如江阴长江大桥、南京长江二桥、重庆永川长江大桥等。由于沥青铺装存在大量的孔隙，容易使渗水渗入到钢桥面位置，对钢箱梁造成腐蚀，腐蚀结果是腐蚀产物体积膨胀，使桥面板与沥青混凝土铺装层相分离；再加上路面汽车重载的碾压，急刹车、车辆启动等造成桥面不均匀受力，使得桥面沥青混凝土层产生局部变形、开裂、脱落、破损等路面损坏。因此对桥面板进行有效的腐蚀保护，才能同时保证路面沥青混凝土层的久经耐用。
2、钢桥面喷砂除锈设备的选择
目前，国内用于钢桥面喷砂除锈的设备主要为气动压力式喷砂和机械离心式抛砂/丸设备。这两类设备的理论比较如表1
磨料循环路径(如图1)：料斗存储磨料→进入磨料控制阀→进人分丸轮→抛头高速抛射→工件表面被清理→磨料反弹到回砂室→磨料被抽吸回料斗，这样就实现了磨料的自动回收循环再利用。
粉尘运动路径(如图1)：工件表面产生的粉尘(破碎的氧化层和锈蚀产物以及部分磨料的破碎产物)→随磨料→起被抽吸回料斗→经尘砂分离器分离出粉尘→经吸尘管进入除尘器→过滤掉粉尘后的干净空气被排放到大气中。
无尘自动抛丸机的工作特点：(1)整个系统由抛丸回砂部分、行走部分、除尘器、控制器等几个简单机构组成；(2)PLC控制，参数可调，通过调整行走速度和进砂量，可达到理想的清理效果；(3)操作灵活，可前进、后退和转弯，连续工作，大平面的任何部分均可获得均匀一致的除锈质量；(4)磨料和粉尘自动回收处理，不漏砂、不污染环境；(5)施工效率高，一次抛丸清理有效宽度达500mm。
3、钢桥面喷砂除锈
通过对重庆永川长江大桥钢桥面喷砂除锈过程的控制研究，确定影响其一次抛丸合格率的因素并进行解决。
3.1、永川长江大桥钢桥面喷砂除锈的质量要求
3.2、钢桥面喷砂除锈施工工艺
3.2.1、喷砂前的处理
（1）喷砂前，应首先检查钢桥面板的外观，确保表面无焊瘤、飞溅物、针孔、飞边和毛刺等，否则必须通过打磨加以清除，锋利的边角必须处理到半径2mm以上的圆角。
（2）用清洁剂或溶剂清洗钢桥面板表面的油、油脂、盐分及其它脏物。
（3）用高压清水清洁，直至无油污、尘垢为止。
3.2.2、喷砂除锈
（1）环境要求
a.遇下雨、结露等气候时，严禁除锈作业。
b.钢板温度应高于露点3℃以上，相对湿度≤85%。
（2）磨料要求
a.磨料采用钢丸、钢质棱角砂，其比例通过试验确定。
b.磨料必须保持干燥、清洁、不含有害物质，如油脂、盐分。
（3）施工过程
钢桥面喷砂除锈时，每半幅进行施工，为确保喷砂除锈后及时进行防护层施工以防下雨氧化，因此施工长度为50m一段，由除锈组和防水层组进行交替作业。每一台抛丸机的工作宽度为50cm，每台抛丸机由一名工人操作，以一定速度缓慢推进，施工缝位置重叠5cm，确保整个钢桥面全部进行抛丸除锈。
4、施工过程中的问题及处理
4.1、出现的问题
在进行钢桥面喷砂除锈的过程中，发现每一次的喷砂除锈质量并不能保证一致，出现起伏，有的工作面抛丸并不彻底，因此不得不进行返工处理。
4.2、问题探讨
对于施工现场发现的问题，采用通过PDCA循环法查找末端原因，最终确定影响抛丸质量的要因。经过现场调查可以发现，影响抛丸机喷砂除锈质量的最关键因素有两点，即包括抛丸机的行走速度和钢砂的配比。为此，我们进行如下试验进行比较。
4.2.1、行走速度的比较
（1）、首先选择抛丸机不同的行走速度。
①、抛丸机行走速度为 0.5m/min;
②、抛丸机行走速度为 0.8m/min;
③、抛丸机行走速度为 1.0m/min;
（2）、抛丸机的作业面为0.5m×15m，选择三种行走速度，每种速度行走两个作业面，然后通过每个作业面的对比，检测其粗糙度和清洁度，确定最佳的行走速度。
通过对比可以得到结论，当抛丸机行走速度为1m/min时，钢桥面发暗，清洁度为Sa2.0，不符合设计清洁度≥Sa2.5要求；当抛丸机行走速度为0.8m/min和0.5m/min时，钢桥面发亮，符合设计清洁度≥Sa2.5的要求。因此，抛丸机的最佳行走速度为0.8m/min。
4.2.2、钢砂配比的比较
（1）、根据以往经验首先确定钢丸和钢砂几组不同的配合比例。
①、S460：G18比例=1：1
②、S460：G18比例=3：1
③、S460：G18比例=6：1
（2）、抛丸机的作业面为0.5m×15m，选择三种配合比例，每种比例行走两个作业面，每个作业面检测15个点，然后通过每个作业面的对比，检测其粗糙度和清洁度，确定最佳的配合比例。
（3）、采用三种配合比例时，所测得粗糙度如下表
5、结语
经过以上对比分析发现，当进场的钢丸和钢砂合格时，对钢桥面喷砂除锈质量效果影响最大是抛丸机的行走速度和所用钢丸钢砂的配合比例。试验对比发现，在原材料质量合格时，抛丸机行走速度为0.8m/min，钢丸和钢砂比例S460：G18=3:1时，钢桥面清洁度和粗糙度均符合设计规范要求。
参考文献
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[5]陈仕周.钢桥面铺装关键技术指标的研究[D].[博士学位论文].重庆交通科研设计，2006
作者简介：1、 刘冰，男，1990年2月，13618319910
2、王胜超，男，1988年12月，15215103300
论文作者:刘冰,王胜超
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/3/28
标签：喷砂论文; 除锈论文; 钢桥论文; 磨料论文; 速度论文; 作业论文; 抛丸机论文; 《基层建设》2017年第36期论文;