陡河河道市区段钢坝、船闸维修钢结构防腐工程技术方案

2020-01-02郑星

水科学与工程技术 2020年6期

郑星

（唐山市市区河道监管中心，河北唐山063000）

1 工程概况

陡河河道南北向穿越唐山市区，陡河市区段设计标准为100年一遇，设计流量600m3/s。市区段全长23km，钢坝3座，沿河长55m，宽45m，最高蓄水位2.8m；橡胶坝3座，沿河长60m，宽54m，最高蓄水位3.1m；独立橡胶坝1座，沿河长60m，宽60m，最高蓄水位4m。本工程主要内容为：三座钢坝坝体及其他金属构件，六座闸门及其他金属构件维修防腐。每座钢坝设置一扇闸门长40m，高3.2m，共3扇；每座船闸四扇闸门，宽5m，高4m，共24扇。

2 施工方案与施工方法

2.1 施工围堰及导流

2.1.1 围堰设计标准及形式

根据SL252《水利水电工程等级划分及洪水标准》，本工程施工围堰级别确定为5级。施工围堰设计洪水标准施工期洪水标准5年一遇，河道水量72m3/s，水深1.2m。围堰形式：钢坝维修围堰采用装配式钢桁架组装形成上下游围堰，强度满足迎水面1.5m水深要求。船闸闸门维修采用检修闸门拦水。

2.1.2 围堰的施工方法

装配式钢桁架围堰上游安装在混凝土铺盖部位，下游安装在消力池部位。装配式钢桁架围堰结构示意图如图1，尺寸3m×1.5m×0.6m一榀，采用型钢焊接制作，迎水面铺设2mm厚冷轧钢板挡水。桁架安装底部、侧面与混凝土用化学胀栓固定，每榀间采用卡螺丝连接。底部及侧部止水采用遇水膨胀胶条止水，榀间止水采用橡胶止水条止水。本工程位于陡河河道市区段，施工期间需保持河道一定水位，保证环境及部分企业用水。工程施工从下游钢坝、船闸闸门至上游钢坝、船闸闸门、橡胶坝船闸闸门依次进行。钢桁架围堰安装、拆除，分段放空河道蓄水在干场条件下施工，采用人工、小型机具配合起重机安装、拆除。钢坝维修工程围堰施工期使用船闸航道导流，保证围堰干场施工。围堰安装完成后，放空河段蓄水至上游围堰1.2m水深。围堰的安装、拆除不会对原工程结构及周边绿化、市政设施造成影响。

图1 装配式钢桁架围堰示意图

2.2 钢坝坝体及船闸闸门喷涂防腐

2.2.1 钢坝和船闸腐蚀因素

钢坝、闸门运行环境恶劣，腐蚀损坏较为严重。腐蚀主要有化学腐蚀。水工钢坝和船闸闸门在干湿交替、长浸水下、雨雾天气、日光照射及高速水流等恶劣条件下运行，极易发生腐蚀。钢材的腐蚀不断削弱结构降低承载能力，严重的将使钢结构失去工作能力，发生事故。为延长钢结构的使用年限，保证结构完整和安全运行，必须实时妥善保护。

2.2.2 表面预处理及技术要求

钢结构防腐效果好坏关键在于表面处理的程度而非涂料本身。因此在钢结构涂装表面预处理至关重要。

2.2.2.1 表面油污、污泥清除

采用HOPE-3100环保型钢材脱脂剂，配合高压水喷淋，对钢结构表面进行清洗。此材料为中性配方，通过SGS环保监测，通过中国船级社CCS认证。无磷、无氯、无氟，绿色环保，去污能力强可直接排放。施工方法：将脱脂剂用自来水稀释后，用高压水枪喷洗构件表面。

2.2.2.2 表面脱漆

传统工艺采用浓硫酸等强酸处理，非环保，管控、限购，产生大量酸雾，工作环境恶略，废液处理成本高。本工程采用HS-FE2011型脱漆剂，脱漆快速高效，操作简单，脱漆剂性质温和，不伤皮肤，对人体无毒无害，清洁环保，通过ROHS 环保认证。施工方法：大工件采用毛刷或棉纱将脱漆剂涂于老漆表面，可反复涂刷3～4遍，直至漆膜脱落，然后用清水清洗；小工件可直接在脱漆剂中浸泡。

2.2.2.3 表面除锈、防锈/钝化

根据工程特点，钢坝坝体及船闸闸门表面除锈适用于喷射法，传统喷砂除锈施工环境恶劣，对职工身体造成伤害，污染环境对空气质量造成影响。传统钢结构防锈/钝化采用磷化工艺，防锈时间短，涂层喷涂前易生锈，非环保，产生大量废渣，处理成本高。为达到环保要求，保护大气质量，改善职工的劳动环境。除锈采用水喷砂湿式喷射方法进行。水喷砂工艺，清洁环保，施工简单，无废液排放，不产生粉尘，有效改善工作环境，减少大气污染。对于金属表面防锈/钝化，本工程采用HS-FE6001环保防锈/钝化剂，防锈时间长开放环境达30d，与后处理涂层具有良好的结合力，中性盐雾试验大于800h。防锈剂性格温和，为植物酸制剂，不含强酸，对人体无伤害。通过ROHS环保认证。施工方法：采用水喷砂机进行除锈作业，在水喷砂工作液中加入HS-FE6001防锈/钝化剂，检查、检测金属表面，除锈级别达Sa2.5，钢结构表面钝化，在30d内不会发生锈蚀，以便下道工序。除锈、钝化完成后，用清水清洗表面，工作液可循环使用。

2.2.3 涂层保护及技术要求

2.2.3.1 涂料选择

根据本工程特点选择底漆、中间漆、面漆的品种及面漆颜色。本工程采用：环氧富锌底漆、环氧云铁中间漆、环氧面漆，漆膜厚度各为80μm，面漆颜色为灰色。

2.2.3.2 涂装施工

涂装前对预处理表面进行检查，合格后进行涂装。涂装施工时，环境空气相对湿度低于85%，环境温度在露点以上。表面处理与涂装之间的时间间隔尽量缩短，控制在8h之内。涂装方法采用空气喷涂，边角可用人工刷漆。为保环及安全要求，涂装作业在通风良好的室内进行，在施工现场搭设涂装作业临时大棚，加设通风设备，保证室内通风良好。涂装过程中进行外观检查，无漏喷、流挂现象，及时检查漆膜厚度。涂层各层间的涂覆间隔时间按油漆生产厂家要求严格执行。如时间够长要在前一层打毛后再进行涂装，以保证涂层间结合力。涂装完成后，加强保护，避免雨淋、暴晒、践踏。