龍之“嫁衣” ——港珠澳大橋鋼箱梁防腐工程施工紀實(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(zhuān)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
據實(shí)驗研究表明,普通碳鋼每年的腐蝕速度實(shí)際通過(guò)腐蝕探針所測數據達到 0.3~0.4mm/年,當手表上的秒針轉過(guò)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略研究”課題組統計,2014年全國自然災害經(jīng)濟損失為3373.8億元,而腐蝕造成的損失約為兩萬(wàn)億元,占當年GDP的3%。該課題組負責人、中國科學(xué)院海洋研究所腐蝕中心主任侯保榮院士說(shuō):“腐蝕是各種自然災害所造成損失總和的數倍,腐蝕問(wèn)題已經(jīng)成為影響國民經(jīng)濟和社會(huì )可持續發(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,該地區屬亞熱帶海洋性氣候,根據 ISO12944-2《鋼結構的防腐蝕保護涂層體系第2部分:環(huán)境分類(lèi)》,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,屬于最高腐蝕等級的 C5-M 類(lèi)型。針對這一環(huán)境,港珠澳大橋涂裝采用了長(cháng)效重防腐體系(見(jiàn)下表)。
心血之作
港珠澳大橋橋梁工程上部結構總用鋼42萬(wàn)噸,CB01 標負責18 萬(wàn)噸,相當于建造 45 座日本東京塔,兩座美國金門(mén)大橋,而上海建冶公司承包的超級“嫁衣” 總工程量約151萬(wàn) m2,相當于馬爾代夫首都馬累的面積,每涂一遍相當于涂滿(mǎn) 3600個(gè)籃球場(chǎng),用時(shí)三年,每天1400m2需涂5遍。
CCTV曾報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,主要在于其工程規模大、防腐條件復雜、技術(shù)和環(huán)保要求標準高。因此,她被評為“中國交通史上技術(shù)最復雜、建設要求及標準最高的工程之一”。
“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(jiǎn)單都源于對復雜的控制。港珠澳大橋提出“技術(shù)革新、科學(xué)管理、精心施工、嚴格控制、建世界精品工程”的質(zhì)量管理方針,在業(yè)主、監理、總包等一橋各方的幫助、監督和指導下,我們本著(zhù)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(guò) 崗前培訓、技術(shù)交底,通過(guò)實(shí)驗操作與崗位技能、規范等教育培訓,使施工人員達到熟練掌握技術(shù)規范、 熟練掌握施工工藝,熟練掌握現場(chǎng)應急處置施工事故, 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?jì)瓤諝庀鄬?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?jì)扰渲眉訙爻凉裣到y, 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(chǎng)后,首先核對名稱(chēng)、數量、規格等, 然后查驗出廠(chǎng)質(zhì)量證明書(shū)。每批材料必須經(jīng)入廠(chǎng)復驗 合格、監理工程師同意后方可入庫使用。
材料取樣、 送樣需向總包、監理工程師報驗并在其監督下進(jìn)行。試驗合格后,質(zhì)量證明書(shū)、試驗報告等證明文件需向 監理工程師報審?!安环胚^(guò)一顆螺栓,一平方米面積”,這是質(zhì)檢 人員在檢驗每道工序時(shí)的原則,也是港珠澳大橋對防 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(chǎng) 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)化防腐設備,一改以往 “傻、大、笨”的傳統機器和“人海 戰術(shù)”,節能、高效、環(huán)保地推動(dòng)防腐行業(yè)向現代化邁進(jìn)的步伐。
使用雙缸四槍連續加砂噴砂機,一罐配四槍達到高效,遙控裝砂節省時(shí)間,無(wú)塵做到環(huán)保,它完全顛覆了傳 統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,精重裝備不負眾望。
鋼砂回收系統像機器人一樣,一按開(kāi)始鍵,就自動(dòng)把砂坑里的鋼砂吸入斗式提升機,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,保證磨料循環(huán)使用,節約高效保證施工進(jìn)度。
綠色防腐
“我們是在干凈的空調房里干活”,這是工人掛在嘴邊的話(huà),也是現實(shí)施工環(huán)境最真實(shí)的寫(xiě)照。為保證工廠(chǎng)化無(wú)塵化的施工,保障施工過(guò)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、通風(fēng)除塵系統和漆霧處理系統。
加溫除濕系統保證一年四季涂裝施工相對濕度<80%,冬季噴漆房?jì)葴囟龋?5℃ ;通風(fēng)除塵系統做到二級除塵,第 一級為旋風(fēng)除塵,可除去 70%灰塵,第二級為過(guò)濾筒除塵,濾后排放的空氣可達 99.99% 的凈化;漆霧處 理系統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 排放完全達標。
“我們是在透明的環(huán)境里工作”,這也是工人掛在嘴邊的話(huà)。為提高涂裝施工工廠(chǎng)化、標準化管理水平, 精心制定管理看板,相關(guān)部門(mén)開(kāi)展 5S 管理模式。通過(guò) PDCA 行動(dòng)計劃、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。
涂層的附著(zhù)力(結合強度)是指涂層與基材結合力的大小,即單位表面積的涂膜,從基材(或中間涂層) 上剝離下來(lái)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(zhù)力平均在15MPa的穩定水平,遠遠高于國家標準(5MPa)及國際標準(3MPa)數倍,這對港珠澳大橋采用長(cháng)效重防腐的方案,延長(cháng)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(zhù)力越強使用壽命越長(cháng)。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(cháng)橋梁設施的使用壽命,為社會(huì )節約巨大的資源財富,這對于設計壽命120年的超級橋梁十分重要。