龍之“嫁衣” ——港珠澳大橋鋼箱梁防腐工程施工紀(jì)實(shí)
如果把港珠澳大橋比作待嫁的蛟龍,那么為其“點(diǎn)朱唇,描黛眉,鳳冠霞帔”的則是上千名專業(yè)的“美妝師”。讓這條蛟龍嫁得美,并且美得驚艷、持久,是港珠澳大橋防腐涂裝工程的最終目的
量體裁衣
據(jù)實(shí)驗(yàn)研究表明,普通碳鋼每年的腐蝕速度實(shí)際通過腐蝕探針?biāo)鶞y數(shù)據(jù)達(dá)到 0.3~0.4mm/年,當(dāng)手表上的秒針轉(zhuǎn)過一圈半,世界上就有一噸鋼鐵被腐蝕成鐵銹。
“我國腐蝕狀況及控制戰(zhàn)略研究”課題組統(tǒng)計(jì),2014年全國自然災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失為3373.8億元,而腐蝕造成的損失約為兩萬億元,占當(dāng)年GDP的3%。該課題組負(fù)責(zé)人、中國科學(xué)院海洋研究所腐蝕中心主任侯保榮院士說:“腐蝕是各種自然災(zāi)害所造成損失總和的數(shù)倍,腐蝕問題已經(jīng)成為影響國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一。”
港珠澳大橋位于廣東省珠江口外的伶仃洋海域,該地區(qū)屬亞熱帶海洋性氣候,根據(jù) ISO12944-2《鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕保護(hù)涂層體系第2部分:環(huán)境分類》,港珠澳大橋橋梁工程所處的大氣腐蝕環(huán)境為高鹽度的沿海和近海地區(qū),屬于最高腐蝕等級的 C5-M 類型。針對這一環(huán)境,港珠澳大橋涂裝采用了長效重防腐體系(見下表)。
心血之作
港珠澳大橋橋梁工程上部結(jié)構(gòu)總用鋼42萬噸,CB01 標(biāo)負(fù)責(zé)18 萬噸,相當(dāng)于建造 45 座日本東京塔,兩座美國金門大橋,而上海建冶公司承包的超級“嫁衣” 總工程量約151萬 m2,相當(dāng)于馬爾代夫首都馬累的面積,每涂一遍相當(dāng)于涂滿 3600個(gè)籃球場,用時(shí)三年,每天1400m2需涂5遍。
CCTV曾報(bào)道港珠澳大橋三大難點(diǎn)——防腐、防風(fēng)、防震。這件超級“嫁衣”制作之難,主要在于其工程規(guī)模大、防腐條件復(fù)雜、技術(shù)和環(huán)保要求標(biāo)準(zhǔn)高。因此,她被評為“中國交通史上技術(shù)最復(fù)雜、建設(shè)要求及標(biāo)準(zhǔn)最高的工程之一”。
“工匠”精神
如何才能在有限的時(shí)間保質(zhì)完成這件超級“嫁衣”?一切簡單都源于對復(fù)雜的控制。港珠澳大橋提出“技術(shù)革新、科學(xué)管理、精心施工、嚴(yán)格控制、建世界精品工程”的質(zhì)量管理方針,在業(yè)主、監(jiān)理、總包等一橋各方的幫助、監(jiān)督和指導(dǎo)下,我們本著手到心到的“工匠”精神,誓將大橋打造成既“悅目”又“賞心”的亮點(diǎn)工程、精品工程。
參加港珠澳大橋防腐涂裝施工的所有人員均經(jīng)過 崗前培訓(xùn)、技術(shù)交底,通過實(shí)驗(yàn)操作與崗位技能、規(guī)范等教育培訓(xùn),使施工人員達(dá)到熟練掌握技術(shù)規(guī)范、 熟練掌握施工工藝,熟練掌握現(xiàn)場應(yīng)急處置施工事故, 并經(jīng)考核合格后持證上崗。
港珠澳大橋涂裝環(huán)境要求:涂裝房內(nèi)空氣相對濕 度≤ 80%,溫度 5℃~ 38℃,鋼板表面溫度高于露點(diǎn) 溫度 3℃以上。為此,涂裝房內(nèi)配置加溫除濕系統(tǒng), 并配置溫濕度檢測儀器等,以有效保證施工環(huán)境基本保持在恒溫恒濕的狀態(tài)。
施工材料進(jìn)場后,首先核對名稱、數(shù)量、規(guī)格等, 然后查驗(yàn)出廠質(zhì)量證明書。每批材料必須經(jīng)入廠復(fù)驗(yàn) 合格、監(jiān)理工程師同意后方可入庫使用。
材料取樣、 送樣需向總包、監(jiān)理工程師報(bào)驗(yàn)并在其監(jiān)督下進(jìn)行。試驗(yàn)合格后,質(zhì)量證明書、試驗(yàn)報(bào)告等證明文件需向 監(jiān)理工程師報(bào)審?!安环胚^一顆螺栓,一平方米面積”,這是質(zhì)檢 人員在檢驗(yàn)每道工序時(shí)的原則,也是港珠澳大橋?qū)Ψ?腐涂裝工藝控制“零容忍”的要求。
科技裝點(diǎn)
港珠澳大橋提出“大型化、工廠 化、自動(dòng)化、信息化”的制造理念, 利用眾多“高、大、上”的“變形金剛”似的自動(dòng)化防腐設(shè)備,一改以往 “傻、大、笨”的傳統(tǒng)機(jī)器和“人海 戰(zhàn)術(shù)”,節(jié)能、高效、環(huán)保地推動(dòng)防腐行業(yè)向現(xiàn)代化邁進(jìn)的步伐。
使用雙缸四槍連續(xù)加砂噴砂機(jī),一罐配四槍達(dá)到高效,遙控裝砂節(jié)省時(shí)間,無塵做到環(huán)保,它完全顛覆了傳 統(tǒng)一缸一槍一人的配置,更出色地為噴砂除銹處理工作 保質(zhì)保量的完成夯實(shí)基礎(chǔ),精重裝備不負(fù)眾望。
鋼砂回收系統(tǒng)像機(jī)器人一樣,一按開始鍵,就自動(dòng)把砂坑里的鋼砂吸入斗式提升機(jī),然后進(jìn)入塵丸分離器,經(jīng)分離器篩選分離的磨料進(jìn)入儲砂箱,進(jìn)入儲砂箱的磨料采用自流式磨料分配至砂缸,和砂缸形成一個(gè)龐大的自動(dòng)化系統(tǒng),保證磨料循環(huán)使用,節(jié)約高效保證施工進(jìn)度。
綠色防腐
“我們是在干凈的空調(diào)房里干活”,這是工人掛在嘴邊的話,也是現(xiàn)實(shí)施工環(huán)境最真實(shí)的寫照。為保證工廠化無塵化的施工,保障施工過程中溫濕度控制和施工人員環(huán)保、健康的要求,港珠澳大橋啟用加溫除濕系統(tǒng)、通風(fēng)除塵系統(tǒng)和漆霧處理系統(tǒng)。
加溫除濕系統(tǒng)保證一年四季涂裝施工相對濕度<80%,冬季噴漆房內(nèi)溫度>15℃ ;通風(fēng)除塵系統(tǒng)做到二級除塵,第 一級為旋風(fēng)除塵,可除去 70%灰塵,第二級為過濾筒除塵,濾后排放的空氣可達(dá) 99.99% 的凈化;漆霧處 理系統(tǒng)能夠有效減少有害物質(zhì)的排放,控制甲苯排放濃度<40mg/m3,二甲苯排放濃度<70mg/m3,保證 VOC 排放完全達(dá)標(biāo)。
“我們是在透明的環(huán)境里工作”,這也是工人掛在嘴邊的話。為提高涂裝施工工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化管理水平, 精心制定管理看板,相關(guān)部門開展 5S 管理模式。通過 PDCA 行動(dòng)計(jì)劃、合理化建議、檢查考核、成果展示、 制度管理、HSE 管理、技術(shù)評比等方面增強(qiáng)可視化管 理效果,使每一位員工時(shí)時(shí)刻刻都能了解到工程相關(guān) 進(jìn)展和動(dòng)態(tài),把港珠澳大橋涂裝施工質(zhì)量、安全、進(jìn)度控制管理提升到更高水準(zhǔn)。
涂層的附著力(結(jié)合強(qiáng)度)是指涂層與基材結(jié)合力的大小,即單位表面積的涂膜,從基材(或中間涂層) 上剝離下來所需要的力。
港珠澳大橋的防腐涂裝施工已成功做到涂層附著力平均在15MPa的穩(wěn)定水平,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國家標(biāo)準(zhǔn)(5MPa)及國際標(biāo)準(zhǔn)(3MPa)數(shù)倍,這對港珠澳大橋采用長效重防腐的方案,延長防腐壽命的目的起到了決定性的作用。
防腐涂裝屬于表面處理技術(shù),涂層脫落了就起不到防腐蝕作用,涂層附著力越強(qiáng)使用壽命越長。先進(jìn)創(chuàng)新的防腐蝕技術(shù)可以有效減緩遏制環(huán)境腐蝕,大幅度提高延長橋梁設(shè)施的使用壽命,為社會(huì)節(jié)約巨大的資源財(cái)富,這對于設(shè)計(jì)壽命120年的超級橋梁十分重要。