鋼結構定期防腐處理

一般鋼結構在設計使用年限中為50年,， 在鋼結構使用過程中因超荷載使用而遭到破壞的幾率很小。大多數(shù)鋼結構損壞都是由銹蝕造成結構力學性能和物理性能降低產(chǎn)生的,， 《鋼結構設計規(guī)范》中對使用超過25年的鋼結構防腐有一定要求,。所以要求鋼結構外部的涂裝保護應當滿足鋼結構的使用要求，一般情況下鋼結構需3年進行一歡維護保養(yǎng)(清理鋼結構中塵埃,、銹蝕及其他污物后再刷涂料),。油漆的品種、規(guī)格應與原有涂料相同,， 否則兩種涂料達不到相容會帶來更大的危害,， 用戶要做到有計劃地定期維護和保養(yǎng)。

防止鋼結構生銹的方法

防止鋼結構生銹的方法很多,，通常采用以下幾種,。

1、 采用不易生銹的合金鋼制作鋼結構

2,、 化學氧化層防護法

3,、 采用金屬鍍層防護法

4、 非金屬的涂層保護法

在后期的維護與保養(yǎng)過程中,，非金屬的涂層保護法尤為常用,。在構件表面采用涂料、塑料保護起來，不使其和周圍的腐蝕介質相接觸,，以此來達到防腐的目的,。此法效果好，價格低廉,，而且涂料品種多,，供選擇范圍廣，適用性強,，不受構件形狀和大小限制,，能隨著構件表面的任何形狀成膜，附著牢固,，溫度變化時還能隨著構件伸縮,，使用方便。還可以給予構件以外觀美麗的顏色,。

涂層日常維護時的要求

對于維護人員來說,，對鋼結構的日常維護首先應該是對構件表面涂層的維護。對涂層維護的好壞,，直接影響到鋼結構的使用壽命,。因此，要做好日常維護,，應該從以下幾點入手：

1,、必須保持鋼結構表面的清潔和干燥，對鋼結構容易積塵的地方（如鋼柱腳,、節(jié)點板處）應定期清理,。

2、定期檢查鋼結構保護涂層的完好狀況,，凡出現(xiàn)以下之一者應及時維護：

（1）發(fā)現(xiàn)涂層表面失去光澤的面積達到90%,；

（2）涂層表面粗糙、風化,、干裂的面積達到25%,；

（3）涂層發(fā)生漆膜凸起且構件有輕微銹蝕面積達到40%；

3,、受高溫和高溫影響的鋼結構部位應加設防護板,，起到保護涂層免受高溫破壞。

4,、盡量避免構件與有侵蝕作用的物質接觸,，已接觸的應及時清理。

涂層的修復與更新

一,、構件表面的除銹

對于使用一段時間以膈的鋼結構工程來說,，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。在對鋼結構表面進行涂刷前,，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,，使得涂層與構件基體間的粘合力嚴重下降,，漆膜會過早脫落，最終導致表面涂層抗銹蝕能力降低,，發(fā)揮不出涂層應有的防護作用,。因此，在對構件表面涂刷前,，應對鋼結構表面的附著物進行徹底的清理,。

在鋼結構維護工程的施工中，表面清理工作主要包括除舊漆膜,。在除銹的程中，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,、砂紙和砂輪進行手工打磨來去除污物,，使構件表面基本達到無油污、無鐵銹,、無毛刺,。此種方法由于方便易行，所需設備簡單,，勞動成本低,，且不受施工現(xiàn)場條件尺寸的限制，是鋼結構維護工程中經(jīng)常采用的除銹方法,。它的主要缺點是勞動條件差,，工作效率低，除銹 不徹底,，質量不易保證,。因此,，漢采用此法除銹時，管理人員應重點強調質量要求,。

2,、機械除銹

為了提高除銹質量和工作效率。改善施工人員的勞動條件,，現(xiàn)在的鋼結構除銹工作中已經(jīng)大量采用風動或電動小型設備,。利用設備的主要除銹方法有：

（1）角向磨光機：這種小型風動設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：這種小型風動設備上一般裝有30~40個針束，針束可隨不同的工作曲面加以調節(jié),，主要適用于彎曲,、狹窄、凹凸不平及夾縫處,。

（3）單頭冷風槍：這種小型風動設備也叫敲鋅,，它是利用敲鏟頭的沖擊力來清除鐵銹，鏟頭直徑一般在25~40mm,，每分鐘可沖擊1000~6000次,，適用于比較狹窄的地方。

3,、噴砂除銹

在可以停產(chǎn)進行施工維護的工程中,，可以采用噴砂除銹。通過噴砂機將鋼結構構件天面的鐵銹清除干凈,，露出金屬的本色,。較好的噴砂機能夠將噴出的石黃砂、鐵砂或鐵丸的細粉自動篩去,，并防止粉塵飛揚,，減小對操作者健康的影響。這種方法除銹徹底,。效率也較高,，在發(fā)達國家已普遍采用，是一種較先進的除銹方法,。

4,、用酸洗膏除銹

市場上可購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件表面上,，其厚度約為1~2mm,，浸滾潤適當時間后，剝開一小片酸洗膏檢查除銹情況,，若構件表面露出金屬本色,，則將酸洗膏剝去,，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,、構件表面舊漆模的清理

對于構件表面舊漆模的清理可根據(jù)漆膜的不同情況采取不同措施,。具體措施有：

1、如舊漆膜堅固完整,，構件表面附著良好,，可用肥皂水或稀堿水將舊漆膜表面的雜質去除干凈，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件附著良好,，局部須清除時,，除按以上方法清洗干凈外，還應經(jīng)過上膩子,、打磨,、補漆等工序，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%（質量分數(shù)）的氫氧化鈉溶液,，涂刷3~4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，約半小時后,，舊漆膜膨脹起皺,，用鏟刀、鋼絲刷將舊漆膜鏟除干凈,，清除構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2~3層，約2~3 h,，漆膜破壞,，用鏟刀鏟除后用水沖洗干 凈。如果舊漆膜過厚,，為縮短浸潤時間,，可先用刀將舊漆膜 破開適當多的口后，再涂脫漆膏,。

4,、涂裝施工的方法及注意事項

涂裝施工的方法：在維護工程中常用的方法有兩種，即涂刷法和噴涂法,。

注意事項：

1)涂漆前應對基層進行徹底清理,，并保持干燥，在不超過8h內,，盡快涂頭道底漆,。

2)涂刷底漆時，應根據(jù)面積大小來選用適宜的涂刷方法,。

3)涂刷面漆時,，應按設計要求的顏色和品種的規(guī)定來進行涂刷，涂刷方法與底漆涂刷方法相同,。

4)涂刷環(huán)境

5)應正確配套使用稀釋劑,。

關于涂裝施工中常見的缺陷、產(chǎn)生的原因以及預防的法

定期防火處理

鋼材的耐溫性較差,，其許多性能隨溫度升降而變化,，當溫度達到430-540℃之間時，鋼材的屈服點,、抗拉強度和彈性模量將急劇下降,，失去承載能力。必須用耐火材料對鋼結構進行必要的維護,。以前未采用防火涂料或防火漆處理,。建筑物的耐火能力取決于建筑構件耐火性能的好壞，在火災發(fā)生時其承載能力應能延續(xù)一定時間,，使人們能安全疏散,、搶救物資和撲滅火災。

防火措施為：所以外露鋼構件刷防火涂料,，具體要求是：鋼梁耐火時間為1.5h,，鋼柱耐火時間為2.5h，使其符合建筑規(guī)范要求,。

定期監(jiān)測

鋼結構生銹對構件破壞不僅表現(xiàn)為對構件有效截面的減薄上,，還表現(xiàn)為構件表面產(chǎn)生的“銹坑”,。前者使構件承載力下降，導致鋼結構整體承載力的下降,，對薄壁型鋼和輕型鋼結構尤為嚴重,。后者使得鋼結構產(chǎn)生“應力集中”現(xiàn)象，當鋼結構在沖擊荷載或交變荷載作用下,，可能會突然發(fā)生脆性斷裂,。而發(fā)生這個現(xiàn)象時沒有任何變形征兆，事先不容易察覺和預防,。為此,，對鋼結構和主要構件進行應力、變形和裂紋監(jiān)測非常重要,。

引起鋼結構變形過大的主要因素

（1）鋼結構實際所承受動力荷載超出鋼結構工程設計時所允許承受的最大荷載（俗稱“過載”）,。

（2）長時間承受動力荷載的沖擊。

（3）自然災害的影響（如地震）或由于地基基礎沉降不均勻,。

（4）使用保養(yǎng)不當或由于機械損傷使鋼結構工程中的構件斷裂而退出工作,，造成鋼結構受力失衡而出現(xiàn)異常變形。

鋼結構工程變形的檢查和處理

鋼結構在使用階段如果產(chǎn)生過大的變形,，則表明鋼結構的承載能力或穩(wěn)定性已經(jīng)不能滿足使用需要,。此時，應引起業(yè)主的足夠重視,，迅速組織有關業(yè)內人士,，分析產(chǎn)生變形原因。提出治理方案并馬上實施,，以防鋼結構工程產(chǎn)生更大的破壞,。

1、檢查方法

對于鋼結構工程變形進行檢查時,，一般先目測鋼結構工程的整體和構件是否有異常 變形現(xiàn)象,，如細長桿件彎曲變形過大，腹板,。連接板出現(xiàn)扭曲變形等 。對目測認為有異常變形的構件,，再作進一步的檢查,。檢查的主要內容和方法有：

（1）對鋼結構工程的梁和桁架進行目測檢查時，當發(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，室內吊頂,、粉飾等裝修出現(xiàn)開裂等情況,，可認為梁和桁架有異常變形,，需用細鐵線在數(shù)值的支座兩端或桁架弦桿兩端拉緊，測出它們在垂直方向的變形數(shù)據(jù)（即撓度）和水平方向的變形數(shù)據(jù)如果是粗略測量,，一般只取梁中點和桁架弦桿中點處的變形數(shù)據(jù),；否則需沿長度方向取多點變形數(shù)據(jù)。必要時需繪結構的軸線變位圖,。

（2）用線錘和經(jīng)緯儀可以對鋼結構的柱子進行變形檢查,。檢查時需在兩個垂直方向分別測定變形數(shù)據(jù)，確定出柱身的傾斜或撓曲變形程度,，必要時也需根據(jù)測得的數(shù)據(jù)繪制柱身的軸線變位圖,。

（3）對連接板，腹板等小型板式構件可采用直尺靠近方法進行比較測量,。

（4）對于以彎曲變形為主的細長桿件進行變形檢查時,，可采用細鐵線在桿件的兩關選點張拉，測出變形數(shù)據(jù),。

（5）需要特殊說明的是：鋼結構工程的整體孌形數(shù)據(jù)是參照其設計 的標準安裝位置而確定的,，為了保證測出鋼結構工程在使用階段的變形數(shù)據(jù)，必須了解鋼結構工程在安裝時的原始位置偏差,。

對于檢查所測得和各種變形數(shù)據(jù),，應整理記錄，以備查用,。對于變形量較大的鋼結構,，應在有關部位做出相應標記，為以后的維護創(chuàng)造方便條件,。

2,、對鋼結構工程變形的技術處理

（1）一般情況下，當測得的鋼結構變形數(shù)據(jù)超過下面規(guī)定的標準時,，就可認為結構存在異常變形,，需對鋼結構工程進行必需的技術處理。

1）沒有橋式吊車的房屋屋架,，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為檀條的自由長度)。否則會使屋面高低不平而發(fā)生漏雨現(xiàn)象,。

3）受壓弦桿在自由長度內（即相鄰兩支點間）的最大撓度值不得超過L/1000(L為自由長度),，且不大于10mm。

4）受拉桿件在自由長度內的最大撓度值不得超過L/100(L為自由長度）。

5）對于板式構件（如節(jié)點板）,，在1m范圍內的撓度值不得超過1.5mm,。

（2）處理方法。根據(jù)具體情況,，可對變形異常 的結構進行矯正和加固等技術處理,。為了保證安全，作技術處理時應在結構卸載或部分卸載（如去掉活荷載）的情況下進行,。

1）對于變形不太大的桿件,，可用扳鉗或整直器進行矯正。

2）對于板式構件或有死彎變形的桿件,，可用千斤頂來矯正,，條件允許時可用氧乙炔火焰烤后矯正。

3）如果鋼結構工程出現(xiàn)整體變形（如柱子傾斜,、屋架扭曲）,，除及時矯正變形外，還應根據(jù)變形成因采取合理的加固補強措施,。

鋼結構裂紋的檢查方法和修復

鋼結構工程的整體和構件在正常的工作狀態(tài)下不應發(fā)生明顯的變形,，更不能出現(xiàn)裂 紋或其他機械損傷，否則會回變形過大而出現(xiàn)附加應力,，或由于裂紋和其他機械損傷而削弱構件的承載能力,，情況嚴重時可使構件破環(huán)危及鋼構的整體安全。

1,、裂紋的檢查方法

對鋼結構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 指用10倍左右放大鏡觀察構件的油漆表面，當發(fā)現(xiàn)在油漆表面有成直線狀的銹痕,，或油漆表面有細而直的開裂、周圍漆膜隆起,、里面有銹末等現(xiàn)象時,，可初步斷定此處有裂紋，并應將該處的漆膜鏟除作進一步詳查。

（2）敲擊法 指用包有橡皮的木錘敲擊構件和各個部位,，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,，可斷定構件有裂紋,。

對于發(fā)現(xiàn)有裂紋跡象而不確定的地方，可采用X射線等物理探傷法作進一步的檢查,。沒有此條件時可在此處滴油檢查,，從油跡擴散的形狀上可判斷出此處是否存在裂紡，當油跡成較對稱的圓弧形擴散時,，表明此處沒有裂紋,；油跡成直一形擴散時，表明此處已經(jīng)形成裂紋,。

2,、裂紋修復的步驟

（1）先在裂紋的兩端各鉆一個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)擴展,。

（2）對兩鉆孔之間的裂紋要進行焊接，焊接時可根據(jù)構件厚度將裂紋邊緣用氣割加工成不同型式的坡口,，以保證焊接的質量,。當厚度小于6mm 時，采用1形（即不開坡口）當厚度大于6mm 而小于14mm 時,，采用V形坡口,；當厚度大于14mm 時需要用X形坡口。

（3）將裂紋周圍金屬加熱到200oC后,，用E43型（鋼板材質為低碳鋼或）E55型（鋼板材質為錳鋼）焊條焊合裂紋,。

（4）如果裂紋較大，對構件強度影響很大時,，除焊合裂紋外,，還應金屬蓋板用高強度螺栓連接加固。

鋼結構其他病害的定期檢查維護

對鋼結構工程進行日常管理和維護時,，除應注意對銹蝕病害的檢查外,，還應注意對以下幾個方面進行檢查：

（1）焊縫、螺栓,、鉚釘?shù)冗B接處是否出現(xiàn)裂縫,、松動、斷裂等現(xiàn)象,。

（2）各桿件,、腹板,、連接板等構件是否出現(xiàn)局部變形過大，有無損傷現(xiàn)象,。

（3）整個結構變形是否異常,，有無超出正常的變形范圍。

為了及時發(fā)現(xiàn)上述病害和異?，F(xiàn)象。避免造成嚴重后果,，業(yè)主必須定期對鋼結構進行周密的檢查,。在掌握其發(fā)展變化情況的同時，應找出病害和異?，F(xiàn)象形成的原因,，必要時通過正確的理論分析，得出其對鋼結構的強度,、剛度,、穩(wěn)定性的影響程度，采取合理措施加以治理,。

焊縫病害的檢查及處理方法

對焊縫的檢查,，應著重注意焊縫在使用階段是否產(chǎn)生裂紋，同時兼顧尋找焊縫設計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 檢查時先將焊縫上的雜物去除，用放大鏡（5~20倍）觀察焊縫的外觀質量,。除要求焊縫必須,、沒有缺陷外，還要求焊縫具有良好的外觀,。良好的焊縫外觀應具有細鱗形表面,。無折皺間斷和未焊滿的陷槽，并與基本金屬平緩連接,。

（2）鉆孔檢查 這是一種破環(huán)性的焊縫檢查方法,。在結重要構件的焊縫進行外以觀檢查進。為了進一步確認,，可在有疑點之處再用鉆孔方法進行檢查,，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行侵蝕,，如果焊縫有裂紋即有褐鉤顯示。

超聲波,，x射線,，r射線檢查對于重要構件的主要焊縫，必須用超聲波,，x射線,，r射線等檢查方法來檢查鞭內部是否存在缺陷，必須時還應拍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量最可靠,，建議在條件的房管部盡量采用此種方法,。

（4）特別注意事項，動力荷載和交變荷載及拉力可使有缺陷的焊縫迅速開裂,，造成嚴重后果,，所以對受動力荷載的鋼結構工程，構件上拉力區(qū)域,，應嚴加檢查,，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行檢查,，如發(fā)現(xiàn)焊縫存在缺陷均應采取相應措施來處理。

（1）對于焊縫開裂現(xiàn)象,，應分析裂紋的性質,，凡屬于在使用階段中產(chǎn)生的裂紋，都必須查明原因,，進行綜合治理,，徹底消除病害。屬于建造時遺留下來的裂紋可直接進行補焊處,。

（2）對于屬于焊縫設計上的缺陷,，如焊縫尺寸或焊腳尺寸不足，應經(jīng)下確的理論計算后,，重新設計合理的尺寸,。必要時可用與結構相同的施焊條件在試件上構筑焊縫，然后進行與鋼結構工程受力相同的力學試驗,，來確認合理的焊縫及焊腳尺寸,。

（3）對于焊縫有未焊透,、夾渣、氣孔等缺陷時,，應重焊,。

（4）對于焊縫有咬肉、弧坑時應補焊,。

（5）對于焊瘤處應徹底鏟除重焊,。

螺栓與鉚釘連接的檢查和維護

對于近期新建的鋼結構工程來說，除焊縫連接處,，大量使用的連接方法是螺栓連接,。因為高強度螺栓連接方法目前技術已經(jīng)很成熟，其操作方法較鉚釘連接的操作方法具有簡便,、快捷、勞動強度低等優(yōu)點,，且維護更換也很方便,。目前除了特殊場合外，鉚釘連接有被高強螺栓取代的趨勢,。對于業(yè)主們來說,，其管理與維護的鋼結構工程不一定是新建的，所以業(yè)主們應同時學會對螺栓和鉚釘連接的檢查和維護,。

對于螺栓和鉚釘連的檢查,，應注意螺栓和鉚釘在受和使用時有無剪斷和松動現(xiàn)象，其重點檢查的部位是受交變荷載和動力荷載作用處,。在檢查時,，還要兼顧發(fā)現(xiàn)設計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（或自功扳手）等,。

1,、檢查方法

（1）對于螺栓的檢查，一般采用目測,、手錘敲擊,，扳手試扳等方法來進行。主要檢查螺栓是否有松動,，螺栓桿有無斷裂,。對于承受動力荷載的螺栓，應定期卸開螺母,，用放大鏡仔細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,，力求擴時消除隱患。

（2）對于有裂紋或已經(jīng)斷裂的螺栓,，應查明破環(huán)原因,，作詳細記錄并及時更換。對于松動的螺母京戲在檢查時上緊,。如果需擰緊的是高強度螺本,，還應根據(jù)螺木一的類型 （摩擦型或承壓型）及強度等級的要求，用示功扳手將螺栓擰至規(guī)定的力矩,。

（3）對于鉚釘?shù)臋z查,，可用一只手貼近釘頭，另一只手錘自釘頭側面敲擊,，如果感到釘頭有跳動,，則說明鉚釘有松動需更換處理，對有爛頭,、缺邊或有裂紋的鉚釘也需更換處理,。更換時可采用高強度螺栓來代替，其螺栓直徑必須按等強度原理換算決定,，確保更換鉚釘后不影響鋼結構工程的承載能力,。

在實際檢查中，要正確地判斷出鉚釘是否松動或被剪斷維度較大,，不但要求檢查人員應有一定的實踐經(jīng)驗,，還要求其具有高度的責任感。對于重要結構,，一般要求最少換人復檢一次,，防止產(chǎn)生較大的疏漏。

2,、螺栓和鉚釘連接的修復和處理

一般是在不卸載情況下進行的,。為了避免引起其他螺栓和鉚釘?shù)某d，更換螺栓時應每個進行,；更換鉚釘時,，如果一組受力鉚釘?shù)目倲?shù)不超過10個時，應每個進行更換,。如果超過10個,，為了提高工作效率可同時更換鉚釘?shù)臄?shù)目為一組鉚釘總數(shù)的10%。所謂一組鉚釘是指：

（1）桁架組合構件節(jié)點之間的鉚釘,。

（2）受彎構件翼緣每米長度內的翼緣鉚釘,。

（3）在節(jié)點板上固定單根構件的鉚釘。

（4）在一塊拼接蓋板上,，拼接縫一側的鉚釘,。

如果鋼結構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,，修復時,，應在卸載狀態(tài)下進行。