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1、鋼結(jié)構(gòu)工程的管理與維修第一節(jié)鋼結(jié)構(gòu)工程銹蝕的危害與維修鋼結(jié)構(gòu)如果長(zhǎng)期暴露于空氣或潮濕的環(huán)境中,其表面又沒有采取有效的防護(hù)措施時(shí),就要產(chǎn)生銹蝕現(xiàn)象。銹蝕對(duì)鋼結(jié)構(gòu)造成的損害是相當(dāng)嚴(yán)重的,它不但能使鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件承載力迅速降低,還會(huì)造成應(yīng)力集中現(xiàn)象的產(chǎn)生,使結(jié)構(gòu)過早地破壞。因此,如果要使鋼結(jié)構(gòu)正常工作并保證其有合時(shí)的使用壽命,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)定期檢查和維護(hù)就顯得非常重要。一、銹蝕病害的產(chǎn)生機(jī)理和危害性(一)鋼結(jié)構(gòu)銹蝕病害的產(chǎn)生機(jī)理鋼結(jié)構(gòu)銹蝕的機(jī)理有化學(xué)銹蝕和電化學(xué)銹蝕兩種。1.化學(xué)銹蝕表面沒有防護(hù)或防護(hù)方法不當(dāng)?shù)匿撹F與大氣中的氧氣、碳酸氣、硫酸氣等腐蝕性氣體相接觸時(shí),鋼鐵表面將發(fā)生化學(xué)腐蝕。由于鋼鐵的化學(xué)銹蝕
2、的最終產(chǎn)物是氧化鐵即鐵銹,所以鋼鐵的化學(xué)銹蝕也叫生銹。它的特點(diǎn)是即使在干燥之地或常溫狀態(tài)下,化學(xué)銹蝕也會(huì)發(fā)生。例如在日常生活中使用的鐵器,長(zhǎng)時(shí)間地放置在干燥的環(huán)境中,其表面也會(huì)顏色發(fā)暗、光澤減退。這種現(xiàn)象就是鋼鐵表面發(fā)生化學(xué)銹蝕產(chǎn)生氧化膜的結(jié)果。如果鋼鐵不是處于濃度很高、腐蝕性很強(qiáng)的介質(zhì)中,其表面的化學(xué)銹蝕發(fā)生速度很慢,所以鋼結(jié)構(gòu)的大多數(shù)銹蝕病害是電化學(xué)腐蝕或化學(xué)腐蝕和電化學(xué)銹蝕共同作用的結(jié)果。2.電化學(xué)銹蝕形成鋼鐵的電化學(xué)銹蝕的主要機(jī)理是鋼鐵內(nèi)部含有不同金屬雜質(zhì),當(dāng)它們與潮濕的空氣或電解質(zhì)溶液(如酸、堿溶液)接觸時(shí),就會(huì)在它們之間形成得失電子傾向不同的電極電位,從而在鋼鐵內(nèi)部構(gòu)成了無數(shù)個(gè)微電
3、池,引起鋼鐵失去電子溶解為鐵離子的電化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生鋼鐵銹蝕。鋼鐵雜質(zhì)含量越高,在鋼鐵內(nèi)部所形成的微電池?cái)?shù)目就越多,鋼鐵銹蝕速度也就越快。一般來說,鋼鐵的銹蝕速度除了與雜質(zhì)含量有關(guān)外,還與所處環(huán)境的濕度、溫度及有害介質(zhì)的濃度有關(guān)。溫度越高、濕度越大、有害介質(zhì)濃度越高,鋼鐵的銹蝕速度也就越快。此外,在鋼鐵表面不平處或有棱角的地方,由于電解質(zhì)的作用,也會(huì)產(chǎn)生不同的電位差而形成微電池,發(fā)生電化學(xué)銹蝕。通過上述對(duì)鋼鐵銹蝕機(jī)理的分析可發(fā)看出,只要鋼鐵表面不與氧氣、水分、有害介質(zhì)相接觸,銹蝕就不易產(chǎn)生,這在理論上,為我們防止鋼鐵銹蝕指明了方向。(二)銹蝕的危害性銹蝕對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的破壞不僅表現(xiàn)為構(gòu)件有效截面的減薄
4、上,還表現(xiàn)在構(gòu)件表面產(chǎn)生“銹坑”上。前者使構(gòu)件承載力的下降,導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)整體承載力的下降,對(duì)薄壁型鋼和輕型鋼結(jié)構(gòu)的破壞尢為嚴(yán)重;后者使鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生“應(yīng)力集中”現(xiàn)象,當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)在沖擊荷載或交變荷載作用下,可能會(huì)突然發(fā)生脆性斷裂發(fā)生時(shí)沒有明顯的變形征兆,人們事先不易察覺,所以引起的破壞損答也相當(dāng)嚴(yán)重,甚至可能引起鋼結(jié)構(gòu)的整體坍塌并危及生產(chǎn)和人身安全。銹蝕在經(jīng)濟(jì)上造成的損答是相當(dāng)驚人的。國(guó)外曾對(duì)銹蝕損失作過多次調(diào)查,結(jié)果表明幾個(gè)主要發(fā)達(dá)國(guó)家的銹蝕損失約占其國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的4%左右,每年因銹蝕而損失的鋼材量約占鋼鐵年產(chǎn)量的14。如果我們房管部門對(duì)所管理的鋼結(jié)構(gòu)工程能夠做到定期檢查,及時(shí)維修,就可在效地減慢鋼
5、結(jié)構(gòu)發(fā)生銹蝕的速度,延長(zhǎng)鋼結(jié)構(gòu)的使用年限,為國(guó)家節(jié)省大量的鋼材和建設(shè)資金。二、鋼結(jié)構(gòu)銹蝕的等級(jí)劃分為了衡量鋼結(jié)構(gòu)的銹蝕狀況和保護(hù)涂層的損壞程度,以便采取相應(yīng)的維護(hù)措施,將鋼結(jié)構(gòu)的銹蝕程度分為以下四個(gè)等級(jí)。級(jí):良好程度。構(gòu)件的保護(hù)涂層完好,漆膜有光澤,除個(gè)別構(gòu)件上有少量銹點(diǎn)外,其兇構(gòu)件均沒有銹蝕。級(jí):局部銹蝕程度。構(gòu)件的面漆有局部的脫落,而底漆是完好的,除個(gè)別構(gòu)件上有少量銹點(diǎn)或在構(gòu)件邊緣、死角、縫隙等隱蔽部位有銹外,構(gòu)件基本上沒有銹蝕。級(jí):較嚴(yán)重銹蝕程度。構(gòu)件的面漆脫落面積達(dá)20%左右,底漆也有局部透銹現(xiàn)象產(chǎn)生,構(gòu)件局部有銹蝕但基本金屬是好的。這種情況下建議房管部門作維修準(zhǔn)備工作。級(jí):嚴(yán)重銹蝕程
6、度。構(gòu)件的保護(hù)涂層已經(jīng)大面積脫落,構(gòu)件表面發(fā)生銹蝕面積達(dá)40%左右,但銹蝕深度很淺,構(gòu)件基本金屬面沒有被破壞。此時(shí)建議房管部門應(yīng)立即著手對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行維修。以上四級(jí)均屬天構(gòu)件金屬?zèng)]有遭到破壞的范疇。對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的維修也只限于重新涂刷防護(hù)涂層。如果鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件銹蝕程度非常嚴(yán)重,銹蝕深度較深,已經(jīng)影響到構(gòu)件的承載能力時(shí),需采用較精密的測(cè)量工具發(fā)游標(biāo)卡尺、千分尺等。測(cè)定構(gòu)件的銹蝕深度,查明構(gòu)件截面被削弱的程度,通過計(jì)算校核確定是否需要對(duì)構(gòu)件采取更換或加固補(bǔ)強(qiáng)措施。三、防止鋼結(jié)構(gòu)銹蝕的方法防止鋼結(jié)構(gòu)銹蝕的方法很多,通常采用的有以下幾種。1.采用不易銹蝕的合金鋼制作鋼結(jié)構(gòu)通過在鋼中加入銅、鎳、鉻、鋅等合金元素
7、,來改變金屬內(nèi)部的組成成分,制造出耐銹蝕的不銹鋼,再用不銹鋼制成鋼結(jié)構(gòu)。這種方法雖然能委有效地防止鋼結(jié)構(gòu)的銹蝕病害的產(chǎn)生,但由于使用了價(jià)格比較昂貴的不銹鋼,因而制作成本高,除一些必需場(chǎng)合外,一般很少采用。2化學(xué)氧化層防護(hù)法將鋼材用氫氧化鈉和硝酸混合液浸泡處理,使鋼材表面產(chǎn)生一層結(jié)構(gòu)致密的氧化物保護(hù)層。也可以用磷化方法使鋼材表面生成一層不溶于水的磷酸亞鐵保護(hù)層。這種方法由于受到時(shí)鋼結(jié)構(gòu)的尺寸限制,一向只能應(yīng)用到鋼結(jié)構(gòu)的小型配件防腐蝕處理上。3.采用金屬鍍層防護(hù)法常用的是鍍鋅防護(hù),就是在金屬件表面鍍上一層厚度在80150µm的鍍鋅層。采用鍍鋅方法雖然費(fèi)用較高,但由于耐久性較好,可以減少鋼
8、結(jié)構(gòu)的維修次數(shù),綜合經(jīng)濟(jì)效果還是很好的,此外鍍鋅對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的外觀也起到一定的裝飾作用,故有條件或者對(duì)于重要的鋼結(jié)構(gòu)工程可以考慮采用。4.非金屬的涂層保護(hù)法此法是采用涂料、塑料等將鋼結(jié)構(gòu)表面保護(hù)起來,不使其直接和周圍的腐蝕介質(zhì)相接觸,來達(dá)到防止銹蝕的目的。這種方法防止鋼結(jié)構(gòu)銹蝕效果較好,價(jià)格低謙,而且涂料品種很多,供選擇范圍廣,適應(yīng)性強(qiáng),不受構(gòu)件形狀和大小的限制,能隨構(gòu)件表面的任何形狀成膜,附著牢固,溫度變化時(shí),又能隨著構(gòu)件而伸縮,使用方便有利于現(xiàn)場(chǎng)施工,還可以給予構(gòu)件外觀以美麗的顏色。非金屬涂層防護(hù)法的缺點(diǎn)主要是耐久性較差,需要定期進(jìn)行維修。目前,在所有鋼結(jié)構(gòu)的防銹措施中,非金屬涂層防護(hù)法應(yīng)用最
9、廣,所以我們下面重點(diǎn)介紹鋼結(jié)構(gòu)的涂層防護(hù)。四、鋼結(jié)構(gòu)的非金屬涂層防護(hù)施工簡(jiǎn)便易行的鋼結(jié)構(gòu)工程非金屬涂層防護(hù)(以下簡(jiǎn)稱涂層防護(hù))。肥有效地防止鋼結(jié)構(gòu)的銹蝕。常年積累的調(diào)查資料表明,一般室內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu),如在鋼結(jié)構(gòu)表面處理得好、涂料質(zhì)量?jī)?yōu)良、涂刷工藝好,涂層有合理的厚度和結(jié)構(gòu)且干燥正常等條件下,涂層的有效防銹年限可達(dá)20年以上;即使是處于有害介質(zhì)包圍中鋼結(jié)構(gòu),在正常情況下,防護(hù)涂層也可保持35年不壞。因此,我們完全有理由認(rèn)為。只要做到定期檢查和維修,處于不利環(huán)境中的鋼結(jié)構(gòu),也可以利用涂層防護(hù)來解決銹蝕問題。(一)涂層防護(hù)的機(jī)理根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的銹蝕機(jī)理,如果我們能設(shè)法使鋼結(jié)構(gòu)的表面同有害介質(zhì)隔離,阻止鋼鐵起
10、電化學(xué)反應(yīng),就能在效地防止鋼結(jié)構(gòu)的銹蝕。鋼結(jié)構(gòu)的涂層能夠起到防銹作用,就是因?yàn)橥繉又械耐苛暇哂幸韵伦饔茫海ǎ┩苛暇哂袌?jiān)實(shí)致密的連續(xù)膜,可使鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件同周圍有害介質(zhì)相隔離。()含有堿性顏料的涂料(如紅丹漆)具有鈍化作用,使鐵離子很難進(jìn)入溶液,阻止鋼鐵起陰極反應(yīng)。()把含有大量鋅粉涂料(如富鋅底漆)涂刷在鋼鐵表面,在發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)時(shí),由于比鋼鐵活潑的鋅粉成為陽極,而鋼鐵成為陰極,保護(hù)了鋼鐵。()一般涂料都具有良好的絕緣性,能阻止鐵離子的運(yùn)動(dòng),故使腐蝕電流不易產(chǎn)生,起到保護(hù)鋼鐵的作用。()用于特殊用途的涂料,通過添加特殊成分,可具有耐酸、耐堿、耐油、耐火、耐水等功能。例如在涂料中加入片狀顏料云母氧
11、化鐵,涂料就可具有耐酸,耐堿等功能。(二)涂層破壞的原因一般來說鋼結(jié)構(gòu)涂層損壞的原因是多種多樣的,但在日常維護(hù)工程中所遇到的涂層損壞,基本上是由于涂刷時(shí)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)表面處理不當(dāng)引起的。1.滲透銹蝕在涂刷時(shí)如果鋼結(jié)構(gòu)表面有腐蝕作用的雜質(zhì)沒在清除干凈,隱藏到涂層與鋼鐵基層這間,當(dāng)水與氧滲透進(jìn)入涂層時(shí),鋼鐵基層受腐蝕介質(zhì)的侵害而產(chǎn)生氣泡,使涂層發(fā)生脹裂而加快了鋼結(jié)構(gòu)的銹蝕速度,這種現(xiàn)象叫做滲透腐蝕。()對(duì)鋼結(jié)構(gòu)表面的浮銹、灰塵、油污清理不不徹底就進(jìn)行涂刷,雖然可將它們暫時(shí)地掩蓋起來,但當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)受到機(jī)械振動(dòng)或大氣腐蝕作用后,涂層就會(huì)過早開裂、脫落。(2)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)表面在焊接過程中引起的缺陷(如孔眼、焊渣、焊
12、瘤殘余等)處理不當(dāng),可引起涂層厚度不勻、附著不牢固、漏涂等弊病。2.隙縫腐蝕其產(chǎn)生的過程是當(dāng)涂層沒有全部覆蓋住被保護(hù)的鋼結(jié)構(gòu)表面時(shí),使得涂層底部的氧與其邊緣的濃度不同,進(jìn)而產(chǎn)生氧的濃度差腐蝕電池,涂層下面由于氧的濃度低而使鋼結(jié)構(gòu)基層成為答電子的陽極而被腐蝕.由于這種腐蝕可不停地向深處發(fā)展,最終可使涂層全部破壞。3.其他原因在基電動(dòng) 清理、涂料選用和涂刷工藝質(zhì)量都符合技術(shù)要求時(shí),由于涂層與基層膨脹系數(shù)不同,反復(fù)的脹縮作用也可以使涂層損壞,脫落或產(chǎn)生裂紋。此外光的老化作用使涂層變脆而產(chǎn)生裂紋,也是引起涂層破壞的主要原因,完整的涂層表面只要形成裂紋或微小的針孔,其被保護(hù)的鋼結(jié)構(gòu)基體就會(huì)發(fā)生腐蝕破壞,
13、所以要對(duì)涂層進(jìn)行必要的日常維修,延長(zhǎng)涂層的壽命。(三)涂層日常維修時(shí)的要求對(duì)于房管人員來說,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的日常維修,首先是對(duì)鋼結(jié)構(gòu)表面防護(hù)涂層的維修。對(duì)涂層維修的好壞,直接影響到鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命。因此,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)涂層的日常維護(hù)問題應(yīng)引起房管人員的高度重視。要搞好對(duì)鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)涂層的日常維修,就必須從以下幾點(diǎn)入手:(1)必須保持鋼結(jié)構(gòu)表面的清潔和干燥,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)易積塵的地方,(如鋼柱腳處、節(jié)點(diǎn)板處)應(yīng)定期清理。(2)定期檢查鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)涂層的完好狀況,凡出現(xiàn)下列情況之一者應(yīng)及時(shí)進(jìn)行維修:1)發(fā)現(xiàn)涂層表面失去光澤的面積達(dá)到90%;2)涂層表面粗糙、風(fēng)化、干裂的面積達(dá)25%3)涂層發(fā)生漆膜起且構(gòu)件有輕微銹蝕
14、的面積達(dá)40%(3)受高溫和高溫影響鋼結(jié)構(gòu)部位應(yīng)加設(shè)防護(hù)板,起到保護(hù)涂層免遭高溫破坪的作用。(4)盡量避免構(gòu)件與有侵蝕作用的物質(zhì)接觸,對(duì)于已經(jīng)接觸的應(yīng)及時(shí)清理。五、鋼結(jié)構(gòu)銹蝕病害的檢查定期對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的銹蝕關(guān)況進(jìn)行檢查,是合理維修鋼結(jié)構(gòu)的必要前提條件,它可以幫助房管人員積累資料,總結(jié)被維修鋼結(jié)構(gòu)的損壞周,在制定維修計(jì)劃和采取補(bǔ)救措施時(shí),做到心中有數(shù),在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)作定期檢查時(shí)應(yīng)特別注意對(duì)易銹蝕部位的檢查。易銹蝕部位主要有:(1)油漆難于涂刷處。如型鋼組合截面的凈空小于120mm處,角鋼組合截面的背與背連接處(2)廠內(nèi)侵蝕性介質(zhì)的聚集處,濕度大且易積灰塵處,可能漏雨處。如鋼結(jié)構(gòu)中各大型構(gòu)件之間的連接節(jié)點(diǎn)
15、處,天窗架的擋風(fēng)板處。(3)截面的外型形狀復(fù)雜且截面厚度小的薄壁構(gòu)件。(4)與木材等其他材料結(jié)合的縫隙等隱蔽部位。(5)自然地面附近。(6)埋入地下的鋼結(jié)構(gòu)工程又未包混凝土保護(hù)層的,埋設(shè)在磚墻內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)支座部分。檢查時(shí)如果發(fā)現(xiàn)上述部位的保護(hù)涂層部分失效應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ),以防涂層損壞面積擴(kuò)大,過早地使鋼結(jié)構(gòu)保護(hù)涂層失效,造成不必要的損失。六、涂層的修復(fù)與更新對(duì)已經(jīng)損壞的防護(hù)涂層進(jìn)行修復(fù)和更新是鋼結(jié)構(gòu)日常維修工作中的主要內(nèi)容。為了做好這項(xiàng)工作,保證施工質(zhì)量,施工人員應(yīng)重點(diǎn)解決好涂層的設(shè)計(jì)、涂層的施工方案、鋼結(jié)構(gòu)基體表面的除銹清理等問題。下面分別對(duì)這幾個(gè)問題作具體說明。(一)構(gòu)件表面的除銹對(duì)于使用一段
16、時(shí)間以膈的鋼結(jié)構(gòu)工程來說,其表面不可避免地存在著一些附著物,如鐵銹、污垢、灰塵;舊漆膜等。在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行涂刷前,如果不將這些附著物清除徹底,涂刷后雖然可暫時(shí)將它們遮蓋起來,但由于它們起著隔離的作用,使得涂層與構(gòu)件基體間的粘合力嚴(yán)重下降,漆膜會(huì)過早脫落,最終導(dǎo)致表面涂層抗銹蝕能力降低,發(fā)揮不出涂層應(yīng)有的防護(hù)作用。因此,在對(duì)構(gòu)件表面涂刷前,應(yīng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)表面的附著物進(jìn)行徹底的清理。在鋼結(jié)構(gòu)維護(hù)工程的施工中,表面清理工作主要包括除舊漆膜。在除銹達(dá)程中,由于受施工條件的限制一般采用的方法主要有:1.人工除銹此種方法是利用刮刀、鏟刀、手錘、鋼絲刷等鋼制工興,靠手工敲鏟,以及用砂布、砂紙和砂輪進(jìn)行手工打磨
17、來去除污物,使構(gòu)件表面基本達(dá)到無油污、無鐵銹、無毛刺。此種方法由于方便易行,所需設(shè)備簡(jiǎn)單,勞動(dòng)成本低,且不受施工現(xiàn)場(chǎng)條件尺寸的限制,是鋼結(jié)構(gòu)維護(hù)工程中經(jīng)常采用的除銹方法。它的主要缺點(diǎn)是勞動(dòng)條件差,工作效率低,除銹 不徹底,質(zhì)量不易保證。因此,漢采用此法除銹時(shí),管理人員應(yīng)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)質(zhì)量要求。2.機(jī)動(dòng)除銹為了提高除銹質(zhì)量和工作效率。改善施工人員的勞動(dòng)條件,現(xiàn)在的鋼結(jié)構(gòu)除銹工作中已經(jīng)大量采用風(fēng)動(dòng)或電動(dòng)小型設(shè)備。利用設(shè)備的主要除銹方法有:(1)角向磨光機(jī):這種小型風(fēng)動(dòng)設(shè)備主要用于清理平面地方,它根據(jù)需要可以使用砂紙、砂輪和鋼絲刷。(2)針束除銹機(jī):這種小型風(fēng)動(dòng)設(shè)備上一般裝有3040個(gè)針束,針束可隨不同的
18、工作曲面加以調(diào)節(jié),主要適用于彎曲、狹窄、凹凸不平及夾縫處。(3)單頭冷風(fēng)槍:這種小型風(fēng)動(dòng)設(shè)備也叫敲鋅,它是利用敲鏟頭的沖擊力來清除鐵銹,鏟頭直徑一般在2540mm,每分鐘可沖擊10006000次,適用于比較狹窄的地方。3.噴砂除銹在可以停產(chǎn)進(jìn)行施工維修的工程中,可以采用噴砂除銹。通過噴砂機(jī)將鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件天面的鐵銹清除干凈,露出金屬的本色。較好的噴砂機(jī)能夠?qū)姵龅氖S砂、鐵砂或鐵丸的細(xì)粉自動(dòng)篩去,并防止粉塵飛揚(yáng),減小對(duì)操作者健康的影響。這種方法除銹徹底。效率也較高,在發(fā)達(dá)國(guó)家已普遍采用,是一種較先進(jìn)的除銹方法。4.用酸洗膏除銹市場(chǎng)上可購(gòu)買到專用除銹的酸洗膏,使用方法是將酸洗膏涂在被處下的構(gòu)件表面上
19、,其厚度約為12mm,浸滾潤(rùn)適當(dāng)時(shí)間后,剝開一小片酸洗膏檢查除銹情況,若構(gòu)件表面露出金屬本色,則將酸洗膏剝?nèi)?,用水沖洗干 凈,徹底清除殘留的酸液。除一些特殊情況外,此種除銹方法目前已經(jīng)很少采用。(二)國(guó)際上常用的除銹質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際上普賢遍采用的由瑞典制定的除銹質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),其具體內(nèi)容如下。(1)對(duì)于人工除銹,在除銹之前先清除表面的污垢,并鏟除厚銹。St1級(jí):用鋼絲刷輕刷。St2級(jí):徹底地用鏟刀鏟刮,用鋼絲刷刷擦,除去疏松的氧化皮、鐵銹和其他雜物,清理后的構(gòu)件表面應(yīng)具有淡淡的金屬光澤。St3級(jí):用鏟刀非常徹底地鏟毛蟲 構(gòu)件表面后,用鋼絲刷刷擦,使構(gòu)件表百的除銹效果比St2級(jí)更為徹底,表理后的構(gòu)件表面應(yīng)
20、具有明顯的金屬光澤。(2)對(duì)于噴砂除銹Sa1級(jí):輕度噴砂除去構(gòu)件表面疏松的氧化皮、鐵銹及其他雜物。Sa2級(jí):徹底地噴砂除去幾乎所有的氧化皮、鐵銹和其他雜物,使構(gòu)件表面稍呈灰色。Sa2.5級(jí):非常徹底地噴砂,使構(gòu)件表面的氧化皮,鐵銹和其他雜物僅剩有輕微的點(diǎn)狀或條紋痕跡。Sa3級(jí):噴砂除銹到出白,構(gòu)件表面具有均勻一致的金屬光澤。 人工除銹不宜低于St3級(jí),對(duì)附著力強(qiáng)的油漆,允許放寬到Sa2級(jí)。噴砂除銹一般只要求不低于Sa1級(jí)。(三)構(gòu)件表面舊漆模的清理對(duì)于構(gòu)件表面舊漆膜的清理可根據(jù)舊漆膜的不同情況,相應(yīng)采取不同措施。(1)如舊漆膜堅(jiān)固完整,構(gòu)件表面附著良好,可用肥皂水或稀堿水將舊漆膜表面的雜質(zhì)去除
21、干凈,用清水沖洗揩干,經(jīng)打磨后就可涂刷上漆。(2)如舊漆膜大部分與構(gòu)件附著良好,局部須清除除按以上方法清洗 干 凈外,還應(yīng)經(jīng)過上膩?zhàn)?,打磨、補(bǔ)漆等工序,力求做到該處與舊漆膜平整一致,顏色相同。(3)如舊漆膜大部分與已經(jīng)破損脫落,需將其全部徹底清除,清除方法有下列幾種1)火噴法:即用噴燈火焰將漆膜燒化后,立即用鏟刀刮去。此法一般用于小面積的舊漆膜清理。2)堿水清洗法:用石灰和純堿配成的稀溶液或5%10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的氫氧化鈉溶液,涂刷34遍。使舊漆膜 起皺脫落,再用鏟刀刮去,用清水洗凈。3)刷脫漆劑法:用市面出售的脫漆劑涂刷在舊漆膜上,約半小時(shí)后,舊漆膜膨脹起皺,用鏟刀、鋼絲刷將舊漆膜鏟除干凈,
22、清除構(gòu)件表面上的其他雜物。4)涂脫漆膏法:用脫漆膏涂于舊漆膜表面,涂23層,約23 h,漆膜破壞,用鏟刀鏟除后用水沖洗干 凈。如果舊漆膜過厚,為縮短浸潤(rùn)時(shí)間,可先用刀將舊漆膜 破開適當(dāng)多的口后,再涂脫漆膏。脫漆膏可自行配制,常用的幾種脫漆膏的配方如下。1)將氫氧化鈉16份,溶于30分水中,再加18份生石灰用棍攪勻,并加入10份機(jī)油,最后加入堿酸鎢22份(份數(shù)指質(zhì)量比)。2)清水1份,淀粉1份50%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))氫氧化鈉水溶液4份,一面攪拌一面混合,再加入10份清水?dāng)嚢?10min(份數(shù)皆指質(zhì)量比)。(四)涂層的設(shè)計(jì)涂層的設(shè)計(jì)方案中主要內(nèi)容包括:涂料品種的選擇、涂層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、涂裝施工方法等。1.
23、涂料品種的選擇一般情況下涂料是一種含油的或不含油的膠體溶液,它分為底漆和面漆兩大類。底漆涂料成分中含粉料多、基料少,干燥后成膜表面粗糙,與鋼材表面的粘結(jié)力強(qiáng),與面漆的結(jié)合性也非常好,并且漆膜厚實(shí)致密,有很好的遮蓋性能。主要作用是防止水、氧氣、二氧化碳及其他酸堿物質(zhì)接觸構(gòu)件表面(即基層)。如果在底漆配方中漆加不同成分??上鄳?yīng)提高其抗銹、耐酸、耐堿和防水能力。面漆成分中粉料少、基料多,干燥后成膜表面光澤。其主要功能是保護(hù)下層的底漆,使其在盡可能長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)對(duì)鋼材表面發(fā)揮抑制性作用。由于面漆直接暴露于環(huán)境中,故要求面漆應(yīng)有很好的耐侯性。對(duì)大氣和濕氣有高度不滲透性,對(duì)于風(fēng)化所引起的物理和化學(xué)分解應(yīng)有最在
24、可能的抵抗性。力求在惡劣環(huán)境中能夠做到不粉化、不起泡、不龜裂,保持漆膜的致密性。目前涂料品種繁多,性能和用途也不相同,在選擇時(shí)應(yīng)充分考慮以下幾點(diǎn)要求:(1)應(yīng)考慮涂料的使用環(huán)境與適用范圍相一致。使用環(huán)境主要指室內(nèi)或室外,周圍濕度和溫度,侵蝕物質(zhì)的種類和濃度,構(gòu)件是處于地上還是地下,是潮濕環(huán)境還是干燥環(huán)境,有無耐磨要求等,根據(jù)不同的使用環(huán)境,選擇與其相適應(yīng)的涂料。例如:對(duì)于酸幾至侵蝕物質(zhì),可采用耐酸性能較好酚醛樹脂漆;對(duì)于要求能耐堿性物質(zhì)侵蝕的則應(yīng)取環(huán)氧樹脂漆。(2)應(yīng)考慮涂料的正確配套。一般油性底漆,都用油性面漆;溶劑型和化學(xué)反應(yīng)型的底漆,也要與同燈面漆配套使用。否則會(huì)由于底漆、面漆的溶劑燈型
25、不同產(chǎn)生面漆對(duì)底漆的破環(huán)作用(俗稱“咬底”)。例如:過氯乙烯漆中含有強(qiáng)溶劑,它不能與油性紅丹底漆配套使用,否則會(huì)破壞底漆漆膜產(chǎn)生“咬底”現(xiàn)象。所以建議選擇底漆,、面漆時(shí)應(yīng)盡量選用同一廠家生產(chǎn)的同一系列產(chǎn)品。在維修工程中,在時(shí)必須在油性漆漆膜上使用溶劑型面漆,此種情況就需要先涂一層耐溶劑性強(qiáng)而不產(chǎn)生“咬底”現(xiàn)象地過渡層,一般環(huán)氧脂類和醇酸類涂料都具有這種效用。(3)應(yīng)考慮基層、底漆、面漆之間的粘結(jié)力及底漆對(duì)基層是否有腐蝕作用。例如防銹 底漆中性能最好的紅丹底漆,不宜涂刷在鍍有鋅膜的構(gòu)件表面上,因其對(duì)鍍鋅面的粘結(jié)力不強(qiáng),涂后易卷皮。此外,紅丹底漆對(duì)硬鋁有加快銹蝕作用,故其也不能涂于鋁制構(gòu)件上。(4
26、)要考慮施工條件的可能性。在維修工程中,一般宜選用干燥快、便于施工的冷固型涂料。(5)應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效益。選漆時(shí)不是價(jià)格越高的就越好,在滿足實(shí)際需要的前提下,應(yīng)優(yōu)先選擇那些價(jià)格便宜、易于購(gòu)買的品種。這樣做既可以降低一次性的施工費(fèi)用,又可以降低涂料重涂的費(fèi)用,同時(shí)給將來對(duì)涂層的維修帶來方便。(6)選擇涂料時(shí)應(yīng)考慮在施工過程中涂料的穩(wěn)定性、毒性及所需的溫度條件。(7)注意涂料的色彩與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)性。早期人們不太重視鋼結(jié)構(gòu)所用面漆的顏色,大都采用灰色或鐵紅色。隨著人們環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng),人們發(fā)現(xiàn)建筑物本身不僅造型要好,色彩搭配也要知道,這樣人們才能得到一種美的享受。2.確定合理的涂層結(jié)構(gòu)涂層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得是否
27、合理可直接影響到涂層有效使用年限。由于地區(qū)溫度、溫度和周圍環(huán)境腐蝕程度不同,國(guó)家很難對(duì)防護(hù)涂層的使用年限做出具體的規(guī)定。但據(jù)大量有關(guān)資料表明,如果選擇漆適當(dāng),涂層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、施工質(zhì)量良好,從設(shè)計(jì)上要求按1015年來考慮涂刷周期是可行的。(1)涂層的結(jié)構(gòu)組成及作用 涂層主要由底漆、膩?zhàn)?、二道底漆、面漆、罩光面漆組成,各層次在結(jié)構(gòu)中的作用如下:1)第一層,即底漆層。主要作用是保證涂層與構(gòu)件基層有可靠的粘結(jié)性,在整個(gè)涂層中還有防腐蝕、防銹蝕、防水害的功能。2)第二層,即膩?zhàn)訉?,也叫找平層。由于鋼鐵表面凹凸不平(特別有舊漆膜存在時(shí)),為了保證整個(gè)涂層的平整度,必須將含有大量固體填料的膩?zhàn)油抗斡诎伎犹?/p>
28、進(jìn)行找平。3)第三層,即二道底漆層,此道工序只有在質(zhì)量要求比較高的鋼結(jié)構(gòu)工程上采用,其主要作用是填補(bǔ)膩?zhàn)拥募?xì)孔,保證涂刷面漆的光潔度。4)第四層,即面漆層,用于保護(hù)底漆、抵抗周圍環(huán)境中各種不利因素的作用,并使結(jié)構(gòu)表面獲得所需色彩,起到裝飾作用。5)第五層,即罩光面漆層,在要求表面光澤比較高的鋼結(jié)構(gòu)工程中,或?yàn)榱颂岣呙嫫岬目够瘜W(xué)腐蝕的能力,可在面漆上面再罩涂一層清漆式面漆。(2)涂層厚度 為了保證漆膜具有合理的致密性、耐久性和抗老化能力,漆膜總厚度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。1)如果施工中設(shè)計(jì)無具體要求時(shí),漆膜總厚度一般室外按125175µm室內(nèi)按100150µm來處理。2)測(cè)定法。除了
29、用計(jì)算公式可求出漆膜厚度外,有條件時(shí)還可直接使用干 漆膜測(cè)厚儀來測(cè)出漆膜 的厚度。如果漆膜總厚度達(dá)不到要求,可采取增涂底漆的遍數(shù)來保證漆膜總厚度。如果采用新興的厚漿型油漆作為二道底漆,也時(shí)有效增加漆膜總厚度的好方法,同時(shí)還可起到填平作用,一舉兩得。3.涂裝施工的方法及注意事項(xiàng)(1)涂裝施工的方法 在維修鋼結(jié)構(gòu)工程中涂裝施工常用的方法有兩種,即涂刷法和噴涂法。1)涂刷法 這種方法特別適用于油性基漆的涂裝,因?yàn)橛托曰岬牧髌叫院?,不論面積大小,刷涂起不均感到平滑流暢,此外涂刷法也適用于小面積補(bǔ)漆維修和不宜噴涂的條狀構(gòu)件的涂裝。2)噴涂法 一般用于大面積涂裝快干和易揮發(fā)的涂料施工中,例如噴涂環(huán)氧樹脂
30、為基料的涂料。此法具在施工工效高,漆膜均勻、光滑、平整等優(yōu)點(diǎn),但噴涂的漆膜較薄,有時(shí)須增加噴涂遍數(shù)。(2)注意事項(xiàng) 在涂裝施工中為了保證涂層的質(zhì)量均勻應(yīng)注意以下事項(xiàng):1)涂漆前應(yīng)對(duì)基層進(jìn)行徹底清理,并保持干燥,在不超過8 h內(nèi),盡快涂頭道底漆。2)涂刷底漆時(shí),應(yīng)根據(jù)面積大小來選用適宜的涂刷方法。不論采用噴涂法還是手工涂刷法,其涂刷順序均勻?yàn)椋合壬虾笙?、先維后易、先難后易,先左后右、先內(nèi)后外,保持厚度均勻一致,做到不漏涂、不流墜為好。待第一遍底漆充分干燥后(干燥時(shí)間一般不少于48h)經(jīng)用砂布、水砂紙打磨后,除去表面浮漆粉再刷第二遍底漆。3)涂刷面漆時(shí),應(yīng)按設(shè)計(jì)要求的顏色和品種來進(jìn)行涂刷,涂刷方法
31、與底漆涂刷方法相同。對(duì)于前一遍漆面上留有的砂粒、漆皮等,應(yīng)用鏟刀刮去。對(duì)于前一遍漆表面喧分光滑或干燥后停留時(shí)間過長(zhǎng)(如兩遍漆之間超過7天),為了防止離層應(yīng)將漆面打磨清理后再涂漆。4)對(duì)于涂刷環(huán)境應(yīng)力求做到:涂刷油漆工作地點(diǎn)溫度應(yīng)在538°C 之間;相對(duì)濕度不應(yīng)大于85%;雨天或基層表面結(jié)露時(shí)不作涂刷油漆工作。涂漆后4h內(nèi)嚴(yán)禁雨淋和潮濕;不在有風(fēng)季節(jié)涂漆,以防受塵土、砂粒的污染。5)應(yīng)正確配套使用稀釋劑。漢油漆粘度過大需用稀釋劑稀釋時(shí),應(yīng)下確控制用量,以防摻用過多,導(dǎo)致涂料內(nèi)固體含量下降,使得漆膜厚度和密實(shí)性不足,影響涂層質(zhì)量。同時(shí)應(yīng)注意稀釋劑與油漆之間的配套問題,油基漆、酚醛漆、長(zhǎng)油
32、度醇酸磁漆、防銹漆等用松香水(即200號(hào)溶劑汽油)、松節(jié)油;中油度醇酸漆用松香水與二甲苯1:1(質(zhì)量比)的混合溶劑;短油度醇酸漆用二甲苯調(diào)配;過氯乙烯采用溶劑性強(qiáng)的甲苯;丙酮來調(diào)配。如果錯(cuò)用就會(huì)發(fā)生沉淀離析、咬底或滲色等病害。第二節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)其他病害的檢查與維修對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程進(jìn)行日常管理和維修時(shí),除應(yīng)注意對(duì)銹蝕病害的檢查外,還應(yīng)注意對(duì)以下幾個(gè)方面進(jìn)行檢查:(1)焊縫、螺栓、鉚釘?shù)冗B接處是否出現(xiàn)裂縫、松動(dòng)、斷裂等現(xiàn)象。(2)各桿件、腹板、連接板等構(gòu)件是否出現(xiàn)局部變形過大,有無損傷現(xiàn)象。(3)整個(gè)結(jié)構(gòu)變形是否異常,有無超出正常的變形范圍。為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)上述病害和異常現(xiàn)象。避免造成嚴(yán)重后果,房管人員必須定
33、期對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行周密的檢查。在掌握其發(fā)展變化情況的同時(shí),應(yīng)找出病害和異常現(xiàn)象形成的原因,必要時(shí)通過正確的理論分析,得出其對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的影響程度,采取合理措施加以治理。一、焊縫、螺栓、鉚釘?shù)冗B接的病害檢查及處理方法(一)焊縫病害的檢本及處理方法對(duì)焊縫的檢查,應(yīng)著重注意焊縫在使用階段是否產(chǎn)生裂紋,同時(shí)兼顧尋找焊縫設(shè)計(jì)與施工遺留下來的缺陷。1.焊縫病害常用的檢查方法(1)外觀檢查 檢查時(shí)先將焊縫上的雜物去除,用放大鏡(520倍)觀察焊縫的外觀質(zhì)量。除要求焊縫必須、沒有缺陷外,還要求焊縫具有良好的外觀。良好的焊縫外觀應(yīng)具有細(xì)鱗形表面。無折皺間斷和未焊滿的陷槽,并與基本金屬平緩連接。(2)
34、鉆孔檢查 這是一種破環(huán)性的焊縫檢查方法。在結(jié)重要構(gòu)件的焊縫進(jìn)行外以觀檢查進(jìn)。為了進(jìn)一步確認(rèn),可在有疑點(diǎn)之處再用鉆孔方法進(jìn)行檢查,檢查焊縫是否有氣孔、夾渣、未焊透等病害,檢查完畢后用與原焊縫相同的焊條補(bǔ)滿孔眼。(3) 硝酸酒精浸蝕法檢查,此種方法一般用于檢查不易觀察到的裂紋。方法是將可疑處清理徹底,打光,用丙酮或苯洗凈,滴上含量為8%左右的硝酸酒精溶液進(jìn)行侵蝕,如果焊縫有裂紋即有褐鉤顯示。(4) 超聲波,x射線,r射線檢查對(duì)于重要構(gòu)件的主要焊縫,必須用超聲波,x射線,r射線等檢查方法來檢查鞭內(nèi)部是否存在缺陷,必須時(shí)還應(yīng)拍x、r兩種射線的底片,以備分析和檢查用。此種方法檢查過的焊縫質(zhì)量最可靠,建議
35、在條件的房管部盡量采用此種方法。(5) 特別注意事項(xiàng),動(dòng)力荷載和交變荷載及拉力可使有缺陷的焊縫迅速開裂,造成嚴(yán)重后果,所以對(duì)受動(dòng)力荷載的鋼結(jié)構(gòu)工程,構(gòu)件上拉力區(qū)域,應(yīng)嚴(yán)加檢查,以防出現(xiàn)遺漏。2. 焊縫病害的處理方法不論采用何種方法進(jìn)行檢查,如發(fā)現(xiàn)焊縫存在缺陷均應(yīng)采取相應(yīng)措施來處理。(1) 對(duì)于焊縫開裂現(xiàn)象,應(yīng)分析裂紋的性質(zhì),凡屬于在使用階段中產(chǎn)生的裂紋,都必須查明原因,進(jìn)行綜合治理,徹底消除病害。屬于建造時(shí)遺留下來的裂紋可直接進(jìn)行補(bǔ)焊處。(2) 對(duì)于屬于焊縫設(shè)計(jì)上的缺陷,如焊縫尺寸或焊腳尺寸不足,應(yīng)經(jīng)下確的理論計(jì)算后,重新設(shè)計(jì)合理的尺寸。必要時(shí)可用與結(jié)構(gòu)相同的施焊條件在試件上構(gòu)筑焊縫,然后進(jìn)行
36、與鋼結(jié)構(gòu)工程受力相同的力學(xué)試驗(yàn),來確認(rèn)合理的焊縫及焊腳尺寸。(3) 對(duì)于焊縫有未焊透、夾渣、氣孔等缺陷時(shí),應(yīng)重焊。(4) 對(duì)于焊縫有咬肉、弧坑時(shí)應(yīng)補(bǔ)焊。(5) 對(duì)于焊瘤處應(yīng)徹底鏟除重焊。(2) 螺栓與鉚釘連接的檢查和維護(hù) 對(duì)于近期新建的鋼結(jié)構(gòu)工程來說,除焊縫連接處,大量使用的連接方法是螺栓連接。因?yàn)楦邚?qiáng)度螺栓連接方法目前技術(shù)已經(jīng)很成熟,其操作方法較鉚釘連接的操作方法具有簡(jiǎn)便、快捷、勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn),且維修更換也很方便。目前除一此特殊場(chǎng)合外,鉚釘連接有被高強(qiáng)螺栓取代的趨勢(shì)。對(duì)于房管部門來說,其管理與維修的鋼結(jié)構(gòu)工程不一定是新建的,所以物管人員應(yīng)同時(shí)學(xué)會(huì)對(duì)螺栓和鉚釘連接的檢查和維修。對(duì)于螺栓和鉚釘
37、連的檢查,應(yīng)注意螺栓和鉚釘在受和使用時(shí)有無剪斷和松動(dòng)現(xiàn)象,其重點(diǎn)檢查的部位是受交變荷載和動(dòng)力荷載作用處。在檢查時(shí),還要兼顧發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)和施工遺留下來的缺陷。檢查螺栓和鉚釘連接所用工具有:10倍左右的放大鏡、0.3KG手錘、塞尺、扳手(或示功扳手)等。1. 檢查方法(1)對(duì)于螺栓的檢查,一般采用目測(cè)、手錘敲擊,扳手試扳等方法來進(jìn)行。主要檢查螺栓是否有松動(dòng),螺栓桿有無斷裂。對(duì)于承受動(dòng)力荷載的螺栓,應(yīng)定期卸開螺母,用放大鏡仔細(xì)檢查螺栓桿上是否有微裂紋,必要懚況下可采用X射線等 物理探傷方法來檢查,力求擴(kuò)時(shí)消除隱患。(2)對(duì)于有裂紋或已經(jīng)斷裂的螺栓,應(yīng)查明破環(huán)原因,作詳細(xì)記錄并及時(shí)更換。對(duì)于松動(dòng)的螺母京戲
38、在檢查時(shí)上緊。如果需擰緊的是高強(qiáng)度螺本,還應(yīng)根據(jù)螺木一的類型 (摩擦型或承壓型)及強(qiáng)度等級(jí)的要求,用示功扳手將螺栓擰至規(guī)定的力矩。(3)對(duì)于鉚釘?shù)臋z查,可用一只手貼近釘頭,另一只手錘自釘頭側(cè)面敲擊,如果感到釘頭有跳動(dòng),則說明鉚釘有松動(dòng)需更換處理,對(duì)有爛頭、缺邊或有裂紋的鉚釘也需更換處理。更換時(shí)可采用高強(qiáng)度螺栓來代替,其螺栓直徑必須按等強(qiáng)度原理換算決定,確保更換鉚釘后不影響鋼結(jié)構(gòu)工程的承載能力。在實(shí)際檢查中,要正確地判斷出鉚釘是否松動(dòng)或被剪斷維度較大,不但要求檢查人員應(yīng)有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),還要求其具有高度的責(zé)任感。對(duì)于重要結(jié)構(gòu),一般要求最少換人復(fù)檢一次,防止產(chǎn)生較大的疏漏。2. 螺栓和鉚釘連接的修
39、復(fù)和處理一磐 是在不卸載情況下進(jìn)行的。為了避免引起其他螺栓和鉚釘?shù)某d,更換螺栓時(shí)應(yīng)每個(gè)進(jìn)行;更換鉚釘時(shí),如果一組受力鉚釘?shù)目倲?shù)不超過10個(gè)時(shí),應(yīng)每個(gè)進(jìn)行更換。如果超過10個(gè),為了提高工作效率可同時(shí)更換鉚釘?shù)臄?shù)目為一組鉚釘總數(shù)的10%。所謂一組鉚釘是指:(1) 桁架組合構(gòu)件節(jié)點(diǎn)之間的鉚釘。(2) 受彎構(gòu)件翼緣每米長(zhǎng)度內(nèi)的翼緣鉚釘。(3) 在節(jié)點(diǎn)板上固定單根構(gòu)件的鉚釘。(4) 在一塊拼接蓋板上,拼接縫一側(cè)的鉚釘。 如果鋼結(jié)構(gòu)工程上的螺栓和鉚釘損害程度大,需更換的數(shù)量較多,為確保安全,修復(fù)時(shí),應(yīng)在卸載狀態(tài)下進(jìn)行。 二、結(jié)構(gòu)變形和構(gòu)件病害的檢查和處理 鋼結(jié)構(gòu)工程的整體和構(gòu)件在正常的工作狀態(tài)下不應(yīng)發(fā)生
40、明顯的變形,更不能出現(xiàn)裂 紋或其他機(jī)械損傷,否則會(huì)回變形過大而和閏附加應(yīng)力,或由于裂紋和其他機(jī)械損傷而削弱構(gòu)件的承載能力,情況嚴(yán)重時(shí)可使構(gòu)件破環(huán)危及鋼構(gòu)的整體安全。 (一)構(gòu)件的裂紋及機(jī)械損傷的檢查和處理其易發(fā)生在機(jī)械運(yùn)動(dòng)通道位置處。如果損傷創(chuàng)面很大(如撕裂成口)影響到構(gòu)件的承載能力時(shí)應(yīng)馬上進(jìn)行修補(bǔ)。方法是先用氣割將裂口周圍損環(huán)的金屬切除,割成沒有尖角的橢圓形洞口。用與構(gòu)件厚度相同、材質(zhì)相近的鋼板作蓋板,其尺寸應(yīng)保證蓋板每邊超過同口五倍于鋼板的厚度,將蓋板覆于同口上,在蓋板周圍進(jìn)行貼邊焊接焊縫厚度等于板厚。1.裂紋的檢查方法對(duì)鋼結(jié)構(gòu)裂 紋的檢查所采用的主要方法是觀察法和敲擊法。(1) 觀察法
41、指用10倍左右放大鏡觀察構(gòu)件的油漆表面,當(dāng)發(fā)現(xiàn)在油漆表面有成直線狀的銹痕,或油漆表面有細(xì)而直的開裂、周圍漆膜隆起、里面有銹末等現(xiàn)象時(shí),可初步斷定此處有裂紋,并應(yīng)將該處的漆膜鏟除作進(jìn)一步詳查。(2) 敲擊法 指用包有橡皮的木錘敲擊構(gòu)樇和各個(gè)部位,如果發(fā)現(xiàn)聲音不脆,傳音不均、有突然中斷等現(xiàn)象發(fā)生時(shí),可斷定構(gòu)件有裂紋。 對(duì)于發(fā)現(xiàn)有裂紋跡象而不肥確定的地方,可采用X射線等物理探傷法作進(jìn)一步的檢查。沒有此條件時(shí)可在此處滴油檢查,從油跡擴(kuò)散的形狀上可判斷出此處是否存在裂紡,當(dāng)油跡成較對(duì)稱的圓弧形擴(kuò)散時(shí),表明此處漢有裂紋;油跡成直一形擴(kuò)散時(shí),表明此處已經(jīng)形成裂紋。 2.裂方修復(fù)的步驟 對(duì)于裂紋的修復(fù)可采用如
42、下步驟進(jìn)行:(1) 先在裂紋的兩端各鉆一個(gè)直徑與鋼板厚度相等的圓孔,并使裂紋的尖端落入孔中,這樣和的目的是防止裂紋繼續(xù)擴(kuò)展。(2) 對(duì)兩鉆孔之間的裂紋要進(jìn)行焊接,焊接時(shí)可根據(jù)構(gòu)件厚度將裂 紋邊緣用氣割加工成不同型式的坡口,以保證焊接的質(zhì)量。當(dāng)厚度小于6mm 時(shí),采用1形(即不開坡口)當(dāng)厚度大于6mm 而小于14mm 時(shí),采用V形坡口;當(dāng)厚度大于14mm 時(shí)需要用X形坡口。(3) 將裂紋周圍金屬加熱到200ºC后,用E43型(鋼板材質(zhì)為低碳鋼或)E55型(鋼板材質(zhì)為錳鋼)焊條焊合裂紋。(4) 如果裂紋較大,對(duì)構(gòu)件強(qiáng)度影響很大時(shí),除焊合裂紋外,還應(yīng)金屬蓋板用高強(qiáng)度螺栓連接加固。(2) 鋼
43、結(jié)構(gòu)工程變形的檢查和處理鋼結(jié)構(gòu)在使用階段如果產(chǎn)生過大的變形,則表明鋼結(jié)構(gòu)的承載能力或穩(wěn)定性已經(jīng)不能滿足使用需要。此時(shí),應(yīng)引起房管人員的足 夠重視迅速組織有關(guān)業(yè)內(nèi)人事,分析產(chǎn)生變形原因。提出治理方案并馬上實(shí)施,以防鋼結(jié)構(gòu)工程產(chǎn)生吏大的破壞。1.引趕快鋼結(jié)構(gòu)變形過大的主要因素(1)鋼結(jié)構(gòu)實(shí)際所承受動(dòng)力荷載超出鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)時(shí)所允許承受的最大荷載(俗稱“過載”)。(2)長(zhǎng)時(shí)間承受動(dòng)力荷載的沖擊。(3)自然災(zāi)害的影響(如地震)或由于地基基礎(chǔ)沉降不均勻。(4)使用保養(yǎng)不當(dāng)或由于機(jī)械損傷使鋼結(jié)構(gòu)工程中的構(gòu)件斷裂而退出工作,造成鋼結(jié)構(gòu)受力失衡而出現(xiàn)異常變形。2.檢查方法對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)工程變形進(jìn)行檢查時(shí),一般先目
44、測(cè)鋼結(jié)構(gòu)工程的整體和構(gòu)件是否有異常 變形現(xiàn)象,如細(xì)長(zhǎng)桿件彎曲變形過大,腹板。連接板出現(xiàn)扭曲變形等 。對(duì)目測(cè)認(rèn)為有異常變形的構(gòu)件,再作進(jìn)一步的檢查。檢查的主要內(nèi)容和方法有:(1) 對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程的梁和桁架進(jìn)行目測(cè)檢查時(shí),當(dāng)發(fā)現(xiàn)桁架下弦撓度過大,桁架平面出現(xiàn)扭曲,屋面局部不平整,室內(nèi)吊頂、粉飾等裝修出現(xiàn)開裂等情況,可認(rèn)為梁和桁架有異常變形,需用細(xì)鐵線在數(shù)值的支座兩端或桁架弦桿兩端拉緊,測(cè)出它們?cè)诖怪狈较虻淖冃螖?shù)據(jù)(即撓度)和水平方向的變形數(shù)據(jù)如果是粗略測(cè)量,一般只取梁中點(diǎn)和桁架弦桿中點(diǎn)處的變形數(shù)據(jù);否則需沿長(zhǎng)度方向取多點(diǎn)變形數(shù)據(jù)。必要時(shí)需繪結(jié)構(gòu)的軸線變位圖。(2) 用線錘和經(jīng)緯儀可以對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的柱子進(jìn)
45、行變形檢查。檢查時(shí)需在兩個(gè)垂直方向分別測(cè)定變形數(shù)據(jù),確定出柱身的傾斜或撓曲變形程度,必要時(shí)也需根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制柱身的軸線變位圖。(3) 對(duì)連接板,腹板等小型板式構(gòu)件可采用直尺靠近方法進(jìn)行比較測(cè)量。(4) 對(duì)于以彎曲變形為主的細(xì)長(zhǎng)桿件進(jìn)行變形檢查時(shí),可采用細(xì)鐵線在桿件的兩關(guān)選點(diǎn)張拉,測(cè)出變形數(shù)據(jù)。(5) 需要特殊說明的是:鋼結(jié)構(gòu)工程的整體孌形數(shù)據(jù)是參照其設(shè)計(jì) 的標(biāo)準(zhǔn)安裝位置而確定的,為了保證測(cè)出鋼結(jié)構(gòu)工程在使用階段的變形數(shù)據(jù),必須了解鋼結(jié)構(gòu)工程在安裝時(shí)的原始位置偏差。對(duì)于檢查所測(cè)得和各種變形數(shù)據(jù),應(yīng)整理記錄,以備查用。對(duì)于變形量較大的鋼結(jié)構(gòu),慶應(yīng)在有關(guān)部位做出相應(yīng)標(biāo)記,為以后的維修創(chuàng)造方便條件
46、。3. 對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程變形的技術(shù)處理(1) 一般情況下,當(dāng)測(cè)得的鋼結(jié)構(gòu)變形數(shù)據(jù)超過下面規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí),就可認(rèn)為結(jié)構(gòu)存在異常 變形,需對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程進(jìn)行必需的技術(shù)處理。 1)沒有橋式吊國(guó)的房屋架,其最大撓度值不得超過L/200(L為梁的跨度);有橋式吊車的房屋屋架,其垂直變形不得使下弦最低點(diǎn)侵入橋式吊車與屋架之間所需保留的最小凈空,吊車梁的最大撓度值不得超過L/500(L為梁的跨度)。 2)屋面檀條的最大撓度不得超過L/150(L為檀條的自由長(zhǎng)度)。否則會(huì)使屋面高低不平而發(fā)生漏雨現(xiàn)象。 3)受壓弦桿在自由長(zhǎng)度內(nèi)(即相鄰兩支點(diǎn)間)的最大撓度值不得超過L/1000(L為自由長(zhǎng)度),且不大于10mm。 4)
47、受拉桿件在自由長(zhǎng)度內(nèi)的最大撓度值不得超過L/100(L為自由長(zhǎng)度)。 5)對(duì)于板式構(gòu)件(如節(jié)點(diǎn)板),在1m范圍內(nèi)的撓度值不得超過1.5mm。(2) 處理方法。根據(jù)具體情況,可對(duì)變形異常 的結(jié)構(gòu)進(jìn)行矯正和加固等技術(shù)處理。為了保證安全,作技術(shù)處理時(shí)應(yīng)在結(jié)構(gòu)卸載或部分卸載(如去掉活荷載)的情況下進(jìn)行。1) 對(duì)于變形不太大的桿件,可用扳鉗或整直器進(jìn)行矯正。2) 對(duì)于板式構(gòu)件或有死彎變形的桿件,可用千斤頂來矯正,條件允許時(shí)可用氧乙炔火焰烤后矯正。3) 如果鋼結(jié)構(gòu)工程出現(xiàn)整體變形(如柱子傾斜、屋架扭曲),除及時(shí)矯正變形外,還應(yīng)根據(jù)變形成因采取合理的加固補(bǔ)強(qiáng)措施。 第三節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)工程的加固措施 一、鋼結(jié)構(gòu)工
48、程加固的原因和原則 如果鋼結(jié)構(gòu)工程的承載能力、抵抗變形能力、穩(wěn)定性不能滿足使用要求時(shí),可采取加固措施來滿足要求。 1.鋼結(jié)構(gòu)工程加固的主要原因 (1)由于鋼結(jié)構(gòu)工程使用功能的改變,添增設(shè)備,使鋼結(jié)構(gòu)工程實(shí)際承受的荷載超過設(shè)計(jì)荷載。 (2)遭受意外的損害,如戰(zhàn)爭(zhēng)破壞、火災(zāi)、地震等,使結(jié)構(gòu)發(fā)生損壞。 (3)鋼結(jié)構(gòu)工程制造過程中,混入了劣質(zhì)鋼材,使制造出的構(gòu)件達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 (4)地基基礎(chǔ)沉降不均,建筑的墻、柱發(fā)生異常變形,使鋼結(jié)構(gòu)工程產(chǎn)生異常變形或傷。 (5)由于設(shè)計(jì)、施工方面所造成的缺陷,影響到鋼結(jié)構(gòu)工程的強(qiáng)度、剛度或穩(wěn)定性。如桁架節(jié)點(diǎn)板設(shè)計(jì)時(shí),未考慮到施工拼裝誤差而造成側(cè)焊縫長(zhǎng)度不足。 (6
49、)鋼結(jié)構(gòu)工程在長(zhǎng)期的使用過程中。發(fā)生銹蝕或其他機(jī)械損傷,使構(gòu)件斷面被削弱,造成鋼結(jié)構(gòu)工程的承載能力的下降。2. 鋼結(jié)構(gòu)工程加固方案的制定原則對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程進(jìn)行加固時(shí),應(yīng)先請(qǐng)有關(guān)業(yè)內(nèi)人事進(jìn)行鑒定,根據(jù)實(shí)際需要制定出合理的加固方案。較好的鋼結(jié)構(gòu)工程加固成本。制定時(shí)還應(yīng)注意以下事項(xiàng):(1) 鋼結(jié)構(gòu)工程加固的連接方式應(yīng)以焊接為主,但避免采用不利焊位(如仰焊)。(2) 在不能采用焊接(如考慮防火)或施焊有困難時(shí),可采用高強(qiáng)度螺栓或鉚釘加固,但惠澤得采用普通螺栓加固。(3) 結(jié)構(gòu)加固應(yīng)在原位置上,利用原有結(jié)構(gòu)在卸載或局部卸情況下進(jìn)行,必要時(shí)也可將原結(jié)構(gòu)卸下加固。(4) 加固施工時(shí),原有構(gòu)傳看 應(yīng)力不宜大于其
50、容許應(yīng)力的60%,如果應(yīng)力超過容許應(yīng)力的60%而小于80%時(shí),必須先確定出安全可靠的施工方案(如設(shè)臨時(shí)支撐等)然后再進(jìn)行加固;當(dāng)應(yīng)力超過容許應(yīng)力的80%時(shí),應(yīng)卸掉結(jié)構(gòu)的荷載。(5) 對(duì)輕型鋼結(jié)構(gòu)工程桿件進(jìn)行焊接加固時(shí),應(yīng)卸掉結(jié)構(gòu)的荷載。(6) 當(dāng)用鉚釘或螺栓在承載狀態(tài)下加固時(shí),原有構(gòu)件因鉆孔而削弱后的截面應(yīng)力不得超過其設(shè)計(jì)時(shí)的容許應(yīng)力。2、 鋼結(jié)構(gòu)工程加固的形式根據(jù)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程加固的位置和范圍的不同,可將鋼結(jié)構(gòu)加固分為局部加固和全面加固兩種形式。(1) 局部加固所謂鋼結(jié)構(gòu)的局部加固是指對(duì)某些強(qiáng)度、剛度不足的桿件和連接處進(jìn)行加固。通常采用的方法有如下幾種。1. 加大構(gòu)件橫截面面積對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)工程中所存在的個(gè)別薄弱構(gòu)件,在不改變整個(gè)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布情況下,可結(jié)其加焊型鋼來增加橫截面面積。在采用加大構(gòu)件橫截面面積方法進(jìn)行加固時(shí)應(yīng)注意如下幾點(diǎn):(1) 采用的加固方法應(yīng)有利于構(gòu)件在保持原來的幾何狀態(tài)下施工;盡量減少焊接工作量,選擇合理的施焊程序,避免引起過大的焊接變形。(2) 注意加固時(shí)的凈空限制,使新加固的構(gòu)件不與其他桿件相撞擊。(3) 注意新舊鋼材的可焊性,選擇適合的焊條和良好的焊接工藝。盡量減少焊接工作量,選擇合理的施焊程序,避免引起過大的焊接變形。(4) 當(dāng)受壓構(gòu)件的破損
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