劉 超 金慶福 蔣 祥

工業(yè)建筑和民用建筑在應(yīng)用場景方面存在明顯差異，前者對(duì)耐腐蝕方面有著更高要求。特別是在部分化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域的建筑中，由于長期接觸大量的腐蝕性介質(zhì)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件持續(xù)受到破壞，對(duì)于建筑的使用安全造成嚴(yán)重影響。為有效避免這一問題，在工業(yè)建筑施工過程中應(yīng)全面應(yīng)用防腐技術(shù)，并結(jié)合實(shí)際情況做進(jìn)一步探究[1]。

1 工程概況

某化工企業(yè)擬新建一條磷酸鐵鋰生產(chǎn)線，并為其配備廢水處理模塊。該工程一期二標(biāo)段位于某縣工業(yè)園區(qū)內(nèi)，主要建筑包括磷酸鐵鋰生產(chǎn)車間、水處理車間、輔助車間及固廢危廢庫。其中，磷酸鐵鋰生產(chǎn)車間建筑面積58 590 m2，A ～C軸為3 層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，其余為1層及3 層的鋼結(jié)構(gòu)，最大高度為22.5 m；水處理車間占地面積為18 917.6 m2，建筑面積為43 158 m2，北面兩層鋼框架結(jié)構(gòu)的屋面標(biāo)高為15.5 m，南面3 層鋼框架結(jié)構(gòu)的屋面標(biāo)高23.81 m，西側(cè)沉淀池區(qū)的單層鋼結(jié)構(gòu)廠房屋面的標(biāo)高15.5 m；輔助車間為單層鋼結(jié)構(gòu)，它的建筑面積為15 456 m2，最大跨度為31 m，屋面標(biāo)高為15.5 m；固廢危廢庫為單層輕鋼結(jié)構(gòu)，建筑面積為4 080 m2，高度為7 ～8 m，最大跨度為45 m。其他附屬建筑包括液氨儲(chǔ)罐、液氨轉(zhuǎn)化站、氨水罐區(qū)、雙氧水罐區(qū)、初期雨水池、應(yīng)急水池以及西門衛(wèi)室等，總建筑面積為121 359 m2。由于該生產(chǎn)線在運(yùn)行時(shí)涉及大量酸堿鹽等腐蝕性介質(zhì)的使用，因此設(shè)計(jì)單位較為重視鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性，經(jīng)研究后決定全程應(yīng)用防腐施工技術(shù)進(jìn)行施工作業(yè)。

2 準(zhǔn)備階段工作

2.1 技術(shù)交底工作

在施工開始前，設(shè)計(jì)單位基于施工圖紙和其他要求文件對(duì)施工單位進(jìn)行技術(shù)交底，保證施工單位能夠理解需要應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)、重要施工節(jié)點(diǎn)以及注意事項(xiàng)等內(nèi)容，確保按圖進(jìn)行各項(xiàng)施工作業(yè)[2]。

2.2 耐腐蝕材料的準(zhǔn)備

在技術(shù)交底環(huán)節(jié)完成后，工作人員開始準(zhǔn)備耐腐蝕材料。首先，準(zhǔn)備相應(yīng)涂料。所有防腐涂料均采用電動(dòng)攪拌工具充分?jǐn)嚢?，以確保涂料攪拌均勻、徹底。其次，工作人員對(duì)本次所應(yīng)用的鋼構(gòu)件進(jìn)行防腐處理。除銹后將鋼構(gòu)件浸入高溫熔化的液態(tài)鋅中，并控制溫度在600 ℃左右，確保鋼構(gòu)件表面附著鋅層，以提高防腐效果[3]。

3 防腐施工技術(shù)應(yīng)用的流程及要點(diǎn)

3.1 鋼結(jié)構(gòu)表面清理

在防腐施工流程中，施工人員首先要進(jìn)行表面清理工作，采用動(dòng)力工具與手工相結(jié)合的方式清除該建筑鋼結(jié)構(gòu)表面的銹蝕部位。其次，施工人員采用角磨機(jī)和鋼絲輪二次清除鋼結(jié)構(gòu)表面的銹蝕部分，待表面鐵銹全部清除干凈后，再使用手工方法除去污垢、灰塵、油跡以及老化破損的舊漆膜等。清理環(huán)節(jié)完成后，檢驗(yàn)人員基于《涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)》（GB 8923-88）標(biāo)準(zhǔn)文件評(píng)估鋼結(jié)構(gòu)表面的除銹情況。經(jīng)檢驗(yàn)，其除銹等級(jí)已經(jīng)達(dá)到St2 級(jí)別的要求，證明表面清理合格。表面清理檢驗(yàn)通過后，施工人員通過壓縮空氣進(jìn)行除塵處理，避免鋼結(jié)構(gòu)表面受到污染。

3.2 鋼結(jié)構(gòu)涂裝施工

鋼結(jié)構(gòu)表面處理完成后即進(jìn)入底漆封閉環(huán)節(jié)。在此環(huán)節(jié)中，工作人員先要檢查油漆的型號(hào)和技術(shù)參數(shù)，檢查無誤后再采用溫濕度調(diào)節(jié)設(shè)備控制涂裝施工條件。本次涂裝施工的環(huán)境控制條件如表1 所示。

表1 涂裝施工的環(huán)境控制條件

在確定以上指標(biāo)符合要求后，開始進(jìn)行噴涂裝施工流程。施工人員在噴涂環(huán)節(jié)采用依次縱橫涂裝的方式，噴涂時(shí)控制噴槍與被噴涂的構(gòu)件間保持約300 mm的距離。手工補(bǔ)涂時(shí)用力均勻，每道覆蓋前道的1/2，以保證漆膜均勻。涂裝完成后，檢驗(yàn)人員基于《建筑防腐蝕工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50224—95）對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)，若涂層表面平整，基本不存在起皺、針孔和咬底等缺陷問題，說證明噴涂質(zhì)量符合預(yù)期要求[4]。另外，為兼顧施工效率及安全性，在鋼結(jié)構(gòu)高層部位涂刷環(huán)節(jié)中，該工程未采用搭設(shè)腳手架的方式，而是選擇高空懸吊座式登高板的分段施工操作模式。

3.3 儲(chǔ)罐防腐施工技術(shù)措施

本工程中，儲(chǔ)罐防腐作業(yè)采用現(xiàn)場涂裝的方式，先進(jìn)行儲(chǔ)罐充水試驗(yàn)，再進(jìn)行現(xiàn)場噴砂除銹、噴涂防腐漆等各環(huán)節(jié)的操作。為保證工程進(jìn)度，本環(huán)節(jié)共配置6 套噴砂設(shè)備，采用24 h 連續(xù)作業(yè)模式。噴砂除銹環(huán)節(jié)開始前，檢驗(yàn)人員先要檢測(cè)壓縮空氣的質(zhì)量。將白漆靶板置于壓縮空氣流中1 min 并對(duì)其進(jìn)行觀察，若表面不存在油、水等污跡，則證明壓縮空氣質(zhì)量符合要求。然后開始進(jìn)行噴砂除銹作業(yè)，在此環(huán)節(jié)中金屬表面溫度要始終高于空氣露點(diǎn)溫度3 ℃以上，相對(duì)濕度則控制在80%以下。

噴砂環(huán)節(jié)結(jié)束后，使用壓縮空氣清除表面浮塵。檢測(cè)人員通過宏觀和局部抽樣方法分別檢查此環(huán)節(jié)的效果，其中宏觀檢查側(cè)重檢查除銹后表面的漏除部位；局部抽樣檢查則依據(jù)《涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)》（GB 8923—88）標(biāo)準(zhǔn)，每臺(tái)設(shè)備抽查5 處，每處面積為150 cm2。經(jīng)抽查發(fā)現(xiàn)，除銹表面不存在漏除部位，而且轉(zhuǎn)角部位的除銹質(zhì)量也比較高。局部抽樣檢查中，除銹表面與典型樣板照片對(duì)比相似度超過95%，且表面粗糙度Ra 值為40 ～80 μm，證明噴砂除銹質(zhì)量滿足要求。

在噴砂除銹環(huán)節(jié)檢驗(yàn)通過后，施工人員采用高壓無氣噴涂法對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行面漆涂裝施工。此環(huán)節(jié)中，其金屬表面溫度和相對(duì)濕度的控制與噴砂除銹環(huán)節(jié)相同。另外，儲(chǔ)罐表面一些不便于噴涂的部位和構(gòu)件可采用刷涂的方式進(jìn)行施工。

3.4 管道防腐施工技術(shù)措施

該工業(yè)建筑的施工圖紙中，標(biāo)注的所有管道均采用20#無縫鋼管進(jìn)行施工作業(yè)，整個(gè)管道施工長度約為3.2 km?？紤]到鋼質(zhì)管道容易受到化學(xué)原料的腐蝕作用，施工單位應(yīng)用防腐技術(shù)進(jìn)行管道施工。

首先，在管道防腐施工過程中，施工前應(yīng)進(jìn)行管道檢查工作（圖1）。完成防腐管道末端的內(nèi)外表面檢查，排除管道表面存在的裂縫、結(jié)疤、折疊、損傷等問題，同時(shí)檢查管道尺寸，確保尺寸精度控制在10 mm 以內(nèi)，以提升防腐施工效果。其次，檢查無誤后開始涂刷管道防腐涂料。本項(xiàng)目施工中的防腐材料使用聚乙烯涂層，涂刷厚度為5 mm左右，涂刷溫度控制為200 ℃，且在涂刷中應(yīng)進(jìn)行電壓檢測(cè)，電壓控制在25 kV 以內(nèi)。

3.5 混凝土防腐施工技術(shù)措施

為實(shí)現(xiàn)該建筑混凝土表面的防腐要求，經(jīng)各方研究后決定在混凝土結(jié)構(gòu)表面噴涂硅烷涂層進(jìn)行防腐。在大面積噴涂前，工作人員先選取代表性的數(shù)個(gè)試驗(yàn)區(qū)域進(jìn)行預(yù)噴涂，試驗(yàn)區(qū)面積為6 m2。完成預(yù)噴涂后，在試驗(yàn)區(qū)隨機(jī)鉆取芯樣，分別取兩個(gè)芯樣進(jìn)行吸水率及硅烷浸漬深度效果測(cè)試。對(duì)于采用的C50 高強(qiáng)混凝土，吸水率平均值為0.008 mm/min，浸漬深度大約為2.5 mm，證明噴涂試驗(yàn)符合要求，則可進(jìn)行下一步的噴涂施工作業(yè)[5]。

在預(yù)噴涂試驗(yàn)檢測(cè)通過后，即可開始正式的噴涂施工作業(yè)，此環(huán)節(jié)在混凝土齡期28 d 后進(jìn)行。首先，使用壓縮空氣清除混凝土表面的污染物，并使用水泥漿針對(duì)性修補(bǔ)存在缺陷的部位。清理完成后，啟封封閉罐體中的硅烷，施工人員在支架上使用發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)泵進(jìn)行硅烷的噴涂作業(yè)（圖2），噴嘴壓力控制在60 ～70 kPa。其次，在噴涂施工時(shí)，采用專用稀釋劑稀釋硅烷，對(duì)于難以噴涂的個(gè)別節(jié)點(diǎn)使用毛刷進(jìn)行涂刷[6]。硅烷噴涂分兩遍實(shí)施，噴涂量均為300 mL/m，同時(shí)兩遍噴涂間隔控制為8 h。

圖2 混凝土表面的防腐噴涂作業(yè)（來源：作者自攝）

噴涂完成7 d 后，檢測(cè)人員在噴涂區(qū)域內(nèi)共鉆取6 只芯樣，并各取兩個(gè)芯樣進(jìn)行吸水率和硅烷浸漬深度測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表2 所示。由表2 可知，本次硅烷噴涂的兩項(xiàng)測(cè)試指標(biāo)均符合檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)要求，證明混凝土防腐施工符合預(yù)期。

表2 硅烷噴涂測(cè)試結(jié)果

3.6 建筑結(jié)構(gòu)連接處的防腐施工

由于鋼結(jié)構(gòu)連接處存在一定的特殊性，工作人員比較重視該工業(yè)建筑內(nèi)各個(gè)結(jié)構(gòu)連接處的防腐施工，并進(jìn)行重點(diǎn)防腐施工作業(yè)。在此環(huán)節(jié)的作業(yè)中，先對(duì)連接處進(jìn)行除銹處理，待除銹效果滿足St2 級(jí)別的要求后再應(yīng)用包覆技術(shù)進(jìn)行連接處的防腐施工，具體如表3 所示。

表3 包覆技術(shù)模式的相關(guān)參數(shù)

其中，本次包覆施工的防蝕保護(hù)罩選用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（Fiber Reinforced Polymer /Plastics，F(xiàn)RP），應(yīng)用這種材料后，在-50 ～85 ℃時(shí)能夠保持良好的氣密性和水密性，同時(shí)連接處的防腐效果也顯著提升。經(jīng)理論計(jì)算，通過應(yīng)用包覆技術(shù)進(jìn)行連接處的防腐，防腐年限可達(dá)20 年以上。

4 防腐施工技術(shù)應(yīng)用中的相關(guān)管理措施

為確保本次防腐施工過程中的質(zhì)量和安全符合預(yù)期，工程作業(yè)中主要采取以下保障措施。第一，在施工場地的一些關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)布置監(jiān)控設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)督施工情況，并使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決施工過程中可能存在的一些問題。第二，對(duì)于施工中使用的電氣設(shè)備編制更具針對(duì)性的臨時(shí)用電施工方案，同時(shí)確保所有電箱和保護(hù)元件均符合最新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上應(yīng)用接零保護(hù)（Terre Neutre Separate，TN-S）系統(tǒng)，建立較為完善的用電保護(hù)制度體系，并建立用電技術(shù)檔案，進(jìn)行定期電器巡查記錄。第三，在作業(yè)過程中，由施工單位、監(jiān)理單位和業(yè)主方共同采取諸如項(xiàng)目部自查、監(jiān)理旁站、質(zhì)檢取樣以及監(jiān)理部門抽查等措施，復(fù)核各個(gè)施工環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性。在每項(xiàng)工序施工完成后，均需三方共同認(rèn)定，合格后再進(jìn)行下一工序的施工作業(yè)[7]。

5 結(jié)語

在本次工作中，結(jié)合某工業(yè)建筑的實(shí)際情況分析了在該工業(yè)建筑施工作業(yè)中防腐施工技術(shù)的具體應(yīng)用要點(diǎn)與流程，以及相應(yīng)的管理和保障措施。從實(shí)際情況來看，本次防腐施工技術(shù)的應(yīng)用基本覆蓋該工業(yè)建筑施工的全流程，其技術(shù)參數(shù)完全符合預(yù)期要求，能夠有效提升抗腐蝕效果，預(yù)計(jì)可逐步推廣到其他類似工程作業(yè)中。在今后工作中，仍需基于現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)做出優(yōu)化創(chuàng)新，以進(jìn)一步提升工業(yè)建筑的質(zhì)量。