左寧彬

摘要：文章介紹了建筑鋼結(jié)構(gòu)工程中鋼構(gòu)件鍍鋅工藝及鍍鋅鋼構(gòu)件連接施工。由于鍍鋅鋼結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)杭腐蝕能力、施工簡(jiǎn)便和基本不需要維修，已越來越多地應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)工程中。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；鍍鋅；工藝；防腐蝕；連接件

1 建筑鋼結(jié)構(gòu)工程鍍鋅技術(shù)工藝分析

建筑鋼結(jié)構(gòu)工程中鍍鋅技術(shù)按工藝不同一般分為熱浸鍍鋅和熱噴鍍鋅。

熱浸鍍鋅（熱浸鋅）：將經(jīng)過前處理的鋼構(gòu)件浸入熔融的鋅池中，在其表面形成鋅和鋅鐵合金鍍層的工藝過程和方法。

熱噴鍍鋅（噴鋅）：通過高速氣流將鋅絲熔融噴射到鋼構(gòu)件表面形成鋅鍍層的工藝過程和方法。

不論是何種鍍鋅工藝，鍍鋅的先決條件是構(gòu)件表面應(yīng)徹底去除油脂、邊緣毛刺、焊渣和飛濺；無殘留切割缺口、焊縫缺口、深度咬邊、未包角焊等外觀缺陷。

1.1 熱浸鋅工藝程序

脫脂→水洗→酸洗→水洗→藥劑處理→干燥→鍍鋅→冷卻→表面精加工

（1）脫脂：將構(gòu)件浸入到添加了活性劑的加溫的堿性脫脂液中，在浸漬過程中進(jìn)行搖動(dòng)，使附著在表面的油脂類完全除去。

（2）水洗：浸漬在清純水中，除去構(gòu)件表面的殘留堿性物及其他附著物。

（3）酸洗：浸潰在添加了腐蝕抑制劑、加溫的硫酸液中，完全除去構(gòu)件上的銹。

（4）水洗：浸漬在常溫的清純水中，除去構(gòu)件表面的殘留酸液及其他附著物。

（5）藥劑處理：浸漬在加溫的藥劑液體中，使鐵和鋅的合金化學(xué)反應(yīng)順利進(jìn)行、使藥劑皮膜在構(gòu)件全表面形成。

（6）干燥：藥劑處理后必須干燥。干燥溫度為180℃ -230℃，使水份消失。

（7）鍍鋅：為了避免產(chǎn)生不鍍鋅部分，應(yīng)在構(gòu)件上使用合適的夾具浸在鍍鋅槽中。鍍鋅時(shí)對(duì)不同的材質(zhì)、厚度及鍍鋅要求，制定一個(gè)浸鋅時(shí)間、溫度及起吊角度的操作工藝；事先檢查進(jìn)鋅孔、淌鋅孔開設(shè)正確與否。

（8）冷卻：在不需要的鋅流去以后，浸在水溫保持在30℃以上的冷卻水中，對(duì)剛度較小的構(gòu)件應(yīng)有防止產(chǎn)生變形措施。

（9）表面精加工：在鍍件上會(huì)有因焊接氣孔而產(chǎn)生淌酸水和鋅渣、掛鋅及積鋅現(xiàn)象產(chǎn)生，因此需用板銼、角向磨光機(jī)、鋼絲刷等適用性工具來進(jìn)行表面處理。

1.2 噴鋅的工藝程序

脫脂→表面粗化→噴鋅

（1）脫脂采用溶劑清洗、乳液清洗、堿性清洗劑以及加熱等方法有效地除去油脂。

（2）表面粗化：一般采用噴砂粗化達(dá)到除銹標(biāo)準(zhǔn)Sa 2.5級(jí)技術(shù)要求，粗糙度在50～90 mm范圍內(nèi)，表面粗化又能達(dá)到預(yù)處理所要去除的油污、銹、氧化物、舊涂層等。在表面處理過程中，構(gòu)件必須干燥，在不利的氣候條件下，要采取必要的保護(hù)措施。由于構(gòu)件與噴涂材料的熱膨脹系數(shù)不同，或若氣溫低、濕度大，為了驅(qū)除潮氣和消除應(yīng)力，在熱噴涂前，對(duì)構(gòu)件預(yù)熱很有必要，尤其是內(nèi)腔部位更有必要，預(yù)熱溫度一般控制在95℃左右。

（3）噴射：將鋅絲熔融后噴射到構(gòu)件表面。噴射方法通常有火焰線材噴涂和電弧噴涂二種方法。

（4）噴涂過程中應(yīng)注意：①用于噴射的空氣應(yīng)清潔、干燥。②表面處理后與噴涂之間停留的時(shí)間應(yīng)盡可能縮短，晴天和濕度不大的氣象條件下，其間隔時(shí)間不能超過12h；而在雨天，潮濕的氣候條件下，其間隔時(shí)間不得大于2 h。

2 建筑鋼結(jié)構(gòu)工程中鍍鋅后構(gòu)件的檢驗(yàn)

（1）對(duì)放外形復(fù)雜、截面尺寸較薄弱的構(gòu)件，熱浸鋅后易產(chǎn)生變形，一般用油壓機(jī)、千斤頂?shù)冗M(jìn)行矯正。

（2）外觀檢查：不能有未鍍上鋅、傷痕、摩擦面上的滴瘤以及小洞、氣泡、膨脹、裂痕、毛刺、飛濺等缺陷。

（3）鋅層厚度檢查：厚度應(yīng)在80μm以上。

（4）缺陷的修補(bǔ)：有局部缺陷存在時(shí)，先用鋼絲刷進(jìn)行表面處理后，再涂?jī)纱我陨细邼舛蠕\粉涂料或進(jìn)行噴鋅；當(dāng)缺陷范圍較大要再次鍍鋅；對(duì)摩擦面上的缺陷用銼刀除去。

3 建筑鋼結(jié)構(gòu)工程構(gòu)件的保管

（1）待鍍鋅、噴鋅構(gòu)件應(yīng)避免損傷鍍鋅面。

（2）鍍鋅（噴鋅）構(gòu)件堆放時(shí)，應(yīng)在構(gòu)件之間用擱置墊木，通風(fēng)條件良好。

（3）在鋼制臺(tái)架上放置鍍鋅構(gòu)件時(shí)，必須墊置枕、墊木等，避免鍍鋅面直接接觸鋼制面。

（4）成品記號(hào)：吊裝用的構(gòu)件記號(hào)，應(yīng)在所定的位置上使用鋁字模板，用油性的水筆畫記號(hào)。

4 建筑鋼結(jié)構(gòu)工程構(gòu)件的連接

建筑鋼結(jié)構(gòu)工程中鍍鋅構(gòu)件的連接均采用高強(qiáng)度螺栓，從防銹的觀點(diǎn)考慮，高強(qiáng)螺栓也應(yīng)采用與鋼材有同等附著量的鍍鋅高強(qiáng)度螺栓。通常工程中采用的是大六角鍍鋅高強(qiáng)度螺栓，其強(qiáng)度為8.8級(jí)（F8T）。節(jié)點(diǎn)傳力同樣是通過摩擦連接實(shí)現(xiàn)。鍍鋅高強(qiáng)度螺栓與普通大六角高強(qiáng)度一樣，由螺栓、螺母和二個(gè)墊圈組成，其機(jī)械性能、扭矩系數(shù)、外形尺寸和鍍鋅層的附著量、均勻性、密著性均由制作工藝得到保證。

4.1 摩擦接觸面處理

4.1.1 噴砂處理

用噴氣式噴砂裝置以一定壓力和距離將砂粒噴向構(gòu)件需處理的表面，使其達(dá)到一定的粗糙度，通常為50～90 mm，采用噴砂處理的各項(xiàng)參數(shù)需通過試驗(yàn)來確定，當(dāng)噴射壓力太大，將使構(gòu)件表面的鋅層開裂并局部剝離；相反壓力過小，則表面粗糙度較小，達(dá)不到摩擦面抗滑移系數(shù)≧0.4的要求。

4.1.2 磷酸鹽表面處理

構(gòu)件熱浸鋅后，在需處理的摩擦面部位涂上磷酸鹽化學(xué)藥劑，使其在涂刷面形成一層結(jié)晶薄膜，產(chǎn)生了一定的摩阻力，從而達(dá)到增加抗滑移系數(shù)的目的。經(jīng)上述處理的構(gòu)件表面顏色不會(huì)引起很大的變化，也不會(huì)對(duì)鍍鋅件抗銹蝕有任何影響。應(yīng)該注意的是：涂刷了磷酸溶液的構(gòu)件表面在未干燥之前不能放置任何物件，以免擦傷或碰擦磷酸鹽處理部位。干燥后對(duì)雨水淋濕都沒有任何影響，如果萬一發(fā)生擦傷或碰擦磷酸鹽處理部位，必需加以修補(bǔ)以達(dá)到其摩擦效果。因此在搬運(yùn)及運(yùn)輸過程中必須注意防護(hù)。

4.2 高強(qiáng)螺栓的施工

鍍鋅高強(qiáng)螺栓施擰方法與普通的大六角高強(qiáng)螺栓的施工方法不同，它采用轉(zhuǎn)角法（螺母旋轉(zhuǎn)法），施工時(shí)同樣分初擰和終擰二個(gè)階段，初擰由初始扭矩值控制，

（1）構(gòu)件用臨時(shí)鍍鋅螺栓固定確認(rèn)其密合程度良好后，更換為永久性鍍鋅螺栓。

（2）安裝墊圈時(shí)將倒角磨邊的一面對(duì)準(zhǔn)螺栓頭側(cè)。

（3）用扭矩扳手（可用旋到設(shè)定扭矩值能發(fā)生響聲的扳手）旋轉(zhuǎn)螺母到所要求的初擰扭矩值（M16約為10 000 N·cm； M20、M22約為15 000 N·cm）。

（4）初擰完成后，在螺栓、螺母、墊圈及構(gòu)件處用白色油性筆畫上記號(hào)。

（5）終擰：以初擰后的狀態(tài)為起點(diǎn)，用緊固器將螺母旋轉(zhuǎn)120°士300°

（6）終擰后的檢查：①螺母旋轉(zhuǎn)量；②有無共轉(zhuǎn)；③有無漏擰；④螺母旋轉(zhuǎn)量的允許范圍為120°士300°；⑤對(duì)旋轉(zhuǎn)不足的螺栓要補(bǔ)擰到規(guī)定的旋轉(zhuǎn)量；⑥對(duì)發(fā)生過共轉(zhuǎn)、余長(zhǎng)不足、超擰的螺栓要重新更換。

5 結(jié)語

鍍鋅鋼結(jié)構(gòu)因其有較強(qiáng)的抗腐蝕的能力、施工簡(jiǎn)便和基本不需維修，越來越多地應(yīng)用于各種建筑鋼結(jié)構(gòu)工程中，尤其在塔構(gòu)桅結(jié)構(gòu)優(yōu)越性更為顯著。工程實(shí)踐表明，熱浸鋅工業(yè)化生產(chǎn)程度高，不受氣候影響，質(zhì)量更易保證，摩擦面采用磷酸鹽處理操作簡(jiǎn)單方便，應(yīng)用的前景更為廣闊。

參考文獻(xiàn)：

[1] 顧于，葉云川. 鋼結(jié)構(gòu)高耐蝕涂裝除銹新工藝[A]. 2009全國(guó)鋼結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C]， 2009年

[2] 史正良， 劉金龍. 鍍鋅層附著性分析[J]. 熱處理， 2007年05期